淺談數字調制技術與地面數字電視廣播

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摘要：我國地面數字電視廣播的發展過程，離不開數字調制技術的支持。信號的接收與傳輸受很多不確定因素的干擾，對整個系統的穩定性造成了嚴重的影響。而地面數字電視廣播正常的工作，需要保證其信號的產生及傳輸過程的科學合理性。數字廣播信號的發送及相關頻率的調制，都受到一些國際通用的標準協議約束。做好地面數字電視廣播的整體工作，就必須對其中涉及的數字調制技術的相關原理進行必要的掌握。

關鍵詞：數字調制技術；地面數字電視廣播；協議；信號

早期的電視廣播一般采用的是模擬調制技術，這與信號本身的來源相關。隨著通信技術研究范圍的擴大，數字調制作為全新的通信技術手段，對于地面數字電視廣播的發展，產生了深遠的影響。數字調制技術與相關的解調技術是對應的。在實際的應用中，二者對于電視廣播的作用也非常地明顯。

1數字調制技術相關原理綜述

數字調制技術的逐漸成熟，直接推動了我國地面數字電視廣播的發展。而傳輸數據的主要方式包括單載波調制和多載波調制。這兩種技術的主要內容也是數字廣播系統的主要發展的方向。無論是串行的數據傳輸方式，或是并行，其中具有代表意義的數據幀作為特殊的符號，對于調制方式的選擇具有決定性。這些數據幀只有通過調制的方式加載到載波上，才能形成一定頻率的數字傳輸信號。在信號傳輸的過程中，存在著信道的概念。同時在載波的振幅與相位調制的過程中，也存在著符號映射的相關原理。所有已經標注的點代表著載波的振幅與相位，二者的關系屬于正交。不同的坐標代表著載波振幅和相位的不同，對于研究數字調制技術具有重要的意義。由于載波的振幅與相位在實際的研究中基本將二者的關系近似為正交，平面坐標的分布上也呈現出一些規律性。因此，把這種載波相關參數的位置關系又稱為星座的符號映射。在調制技術中，載波的振幅與相位隨著波形的變化而變化，平面坐標的表示又是一一對應的關系，故成為映射關系。相位和和振幅都是衡量載波變化的主要技術參數，則將它們作為符號來模擬實際中波形的變化。因此，圖1所有的標注都是具有特定的意義，稱之為星座圖的符號映射。單載波的調制方式主要的原理是指在載波波形變化的過程中，用符號幀代表一個完整的整體，所有不同的波形變化組成了一個符號幀。而這些符號的存在主要是為了表示調制過程中載波的技術參數變化。這些技術參數主要包括載波的幅度和相位。所有的符號依照串形的方式進行排列，最后形成了單載波。所謂的多載波主要是指所有符號組成的符號幀的過程中，每個子符號對應的載波不再是同一個載波。對應載波的不同，最后經過疊加方式的處理，形成了特殊的輸出信號。

2我國地面數字電視廣播相關技術標準綜述

我國的地面數字電視廣播的參考標準制定相對較晚，但也形成了一定的體系。它主要強調的是傳輸系統中信道編碼及相關載波技術參數的參考標準。常見的有多載波傳輸方式及GB20600的數據幀結構。

2.1GB20600數據幀結構分析

GB20600中3個不同的幀體組成了對應的PN序列。這些幀體在傳輸系統中所用的傳輸時間各不相同。幀體中數據塊所占用的時間大約為500微秒。不同PN的序列，導致信號幀所占用的時間也存在著很大的不同。對于傳輸系統的載波來說，這些技術參數的不同，對廣播電視信號的接收與發射工作，造成了很大的影響。地面廣播電視的傳輸系統，充分利用了數字調制技術的相關原理。對于其中涉及的幀頭和幀體，在信道編碼過程中所花費的占用時間是不同的。

2.2多載波方式的相關原理

多載波的傳輸方式無論在結構上還是傳輸機制上，其相對的技術原理都比較復雜。它的幀體和幀頭對應的符號數是不同的。一般由3780個符號數構成幀體部分，意味著3780個不同的載波發揮著各自的作用。對于我國的地面數字電視廣播的傳輸系統來說，多載波技術的應用對于信號傳輸系統的穩定性，具有重要的作用。在多載波方式的傳輸機制中，PN序列對于整個信道的估計及抑制噪聲的工作方面，具有顯著的作用。無線信道的正常工作中，很容易受到噪聲的影響，這對信號的傳輸非常不利。而相關的相位噪聲必須通過相關的技術手段進行必要的抑制，這對整個信道的正常機制都造成了巨大的影響。其中保護間隔是多載波方式的顯著特征，這對抗多徑干擾的能力起著主要的作用。只有除去一些有效的數據，才有可能達到抑制噪聲的最終目的。

3結束語

在現代通信的發展過程中，調制技術對于信號的傳輸起著至關重要的作用。載波的主要參數是指振幅和相位，這對研究地面數字廣播有著重要的參考意義。數字調制技術對于整個系統穩定性的研究，都產生了深遠的影響。只有了解和掌握數字調制技術的相關原理，才能更好地為我國的地面數字廣播建設事業做出更多貢獻。

作者:陳剛 單位:國家新聞出版廣電總局七二五臺

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