在2000年前后，新一代的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)在國(guó)際上開(kāi)始興起，主要發(fā)達(dá)國(guó)家都在緊鑼密鼓的研制自己國(guó)家的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)，來(lái)逐步取代模擬電視系統(tǒng)。我們知道，電視廣播系統(tǒng)根據(jù)其傳輸方式不同，分為衛(wèi)星傳輸、地面電纜傳輸和地面無(wú)線傳輸。就數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)，在當(dāng)時(shí)的美國(guó)、歐洲及日本等都已有了自己的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時(shí)，在我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部與廣電總局的組織下，決心自己研制自主產(chǎn)權(quán)的我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)。

一、引述

在2001年的4月起，國(guó)家廣電總局便開(kāi)始征集提案的提交，當(dāng)時(shí)我國(guó)有相關(guān)科研單位和高等院校等單位相繼提交了5套技術(shù)提案；并在2001年10月開(kāi)始在北京、上海及深圳三地進(jìn)行數(shù)字地面廣播標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試工作，在2002年至2003年間測(cè)試完成之后，開(kāi)始進(jìn)行最后標(biāo)準(zhǔn)的制定。終于在2006年的8月完成了我國(guó)自有品牌的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布了GB 20600-2006 《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》。該標(biāo)準(zhǔn)是在5套技術(shù)提案中，主要選用了清華大學(xué)提案和上海交通大學(xué)提案，進(jìn)行了融合而成。

欲更多了解我國(guó)當(dāng)時(shí)征集的5套技術(shù)提案介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

GB 20600-2006是一個(gè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了在UHF和VHF頻段中，每8MHz數(shù)字電視頻帶內(nèi)，數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制方式。體現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)具有自主創(chuàng)新特點(diǎn)、并能提高系統(tǒng)性能的主要關(guān)鍵技術(shù)有：能實(shí)現(xiàn)快速同步和高效信道估計(jì)與均衡的PN序列幀頭設(shè)計(jì)和符號(hào)保護(hù)間隔填充方法、低密度校驗(yàn)糾錯(cuò)碼（LDPC）、系統(tǒng)信息的擴(kuò)頻傳輸方法等。它支持4.813Mbps~32.486Mbps的系統(tǒng)凈荷傳輸數(shù)據(jù)率，支持標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視業(yè)務(wù)和高清晰度電視業(yè)務(wù)，支持固定接收和移動(dòng)接收，支持多頻組網(wǎng)和單頻組網(wǎng)。下述對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容做一簡(jiǎn)要介紹，若要詳細(xì)了解該標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請(qǐng)查閱下附件。

附件：GB 20600-2006 《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

1、概述

數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)是廣播電視系統(tǒng)的重要組成部分，不但必須具有支持傳統(tǒng)電視廣播服務(wù)的基本功能，而且還要具有適應(yīng)廣播電視服務(wù)的可擴(kuò)展功能。數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)支持固定（含室內(nèi)、外）接收和移動(dòng)接收兩種模式。在固定接收模式下，可以提供標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視業(yè)務(wù)、高清晰度電視業(yè)務(wù)、數(shù)字聲音廣播業(yè)務(wù)、多媒體廣播和數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)；在移動(dòng)接收模式下，可以提供標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視業(yè)務(wù)、數(shù)字聲音廣播業(yè)務(wù)、多媒體廣播和數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)。數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)支持多頻網(wǎng)和單頻網(wǎng)兩種組網(wǎng)模式，可根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的特性和組網(wǎng)環(huán)境選擇不同的傳輸模式和參數(shù)，并支持多業(yè)務(wù)的混合模式，以達(dá)到業(yè)務(wù)特性與傳輸模式的匹配，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。鑒于此，我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)送端的原理框圖如下圖2-1所示。

圖2-1：我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)送端的原理框圖

2、信號(hào)的變換過(guò)程

在圖中，數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)送端完成從輸入數(shù)據(jù)碼流到地面電視信道傳輸信號(hào)的轉(zhuǎn)換。輸入數(shù)據(jù)碼流經(jīng)過(guò)擾碼器（隨機(jī)化）、前向糾錯(cuò)編碼（FEC），然后進(jìn)行從比特流到符號(hào)流的星座映射，再進(jìn)行交織后形成基本數(shù)據(jù)塊。基本數(shù)據(jù)塊與系統(tǒng)信息組合（復(fù)用）后，經(jīng)過(guò)幀體數(shù)據(jù)處理形成幀體。而幀體與相應(yīng)的幀頭（PN序列）復(fù)接為信號(hào)幀（組幀），經(jīng)過(guò)基帶后處理轉(zhuǎn)換為基帶輸出信號(hào)（8MHz帶寬內(nèi)）。該信號(hào)經(jīng)正交上變頻轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)（UHF和VHF頻段范圍內(nèi)）。

三、相關(guān)技術(shù)

根據(jù)圖1-1的數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)送端，從輸入數(shù)據(jù)碼流到射頻信號(hào)的處理與轉(zhuǎn)換過(guò)程，GB 20600給出了相關(guān)技術(shù)要求

1、接口

對(duì)于接口，GB 20600只給出了數(shù)據(jù)輸入信號(hào)接口，應(yīng)符合GB/T 17975.1《信息技術(shù) 運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信息的通用編碼 第1部分：系統(tǒng)》的要求，和射頻輸出接口，應(yīng)符合SJ/T 10351《電視發(fā)射機(jī)通用技術(shù)條件》的要求。

2、編碼和調(diào)制

這一部分包括圖1-1中的隨機(jī)化、前向糾錯(cuò)編碼和星座映射與交織三個(gè)模塊的內(nèi)容，涉及的技術(shù)包括：加擾、前向糾錯(cuò)編碼、符號(hào)星座映射、符號(hào)交織、頻域交織等。其中符號(hào)星座映射包括64QAM映射、34QAM映射、16QAM映射、4QAM映射和4QAM-NR映射。

3、復(fù)幀

數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)是一種四層結(jié)構(gòu)。其中，數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的基本單元為信號(hào)幀，信號(hào)幀由幀頭和幀體兩部分組成。超幀定義為一組信號(hào)幀。分幀定義為一組超幀。幀結(jié)構(gòu)的頂層稱為日幀（Calendar Day Frame, CDF）。信號(hào)結(jié)構(gòu)是周期的，并與自然時(shí)間保持同步。每種幀的時(shí)間長(zhǎng)度匯總在下表3-3中。

表3-3：各種幀的時(shí)間長(zhǎng)度

4、幀體數(shù)據(jù)處理

幀體中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為3744個(gè)nQAM符號(hào)，3744 個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)復(fù)接系統(tǒng)信息后，經(jīng)幀體數(shù)據(jù)處理后形成幀體，用C （有C=1和C=3780兩個(gè)模式）個(gè)子載波調(diào)制，占用的射頻帶寬為7.56MHz，時(shí)域信號(hào)塊長(zhǎng)度為500μs。

5、基帶后處理

基帶后處理（成形濾波）采用平方根升余弦（Square Root Raised Cosine，SRRC）濾波器進(jìn)行基帶脈沖成形。

6、基帶信號(hào)頻譜特性和譜模板

GB 20600給出了基帶信號(hào)的典型頻譜特性圖和帶外譜模板圖。

7、系統(tǒng)凈荷數(shù)據(jù)率

在不同信號(hào)幀長(zhǎng)度、內(nèi)碼碼率和調(diào)制方式下，GB 20600標(biāo)準(zhǔn)支持的凈荷數(shù)據(jù)率如下表3-7所示。

表3-7：系統(tǒng)凈荷數(shù)據(jù)率

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