中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

中國(guó)調(diào)頻頻段

數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

李棟

中國(guó)傳媒大學(xué)

2014年3月17日北京

中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!

我國(guó)廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

GY/T268.1—2013《調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播第1部分：數(shù)字廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》已經(jīng)發(fā)布。規(guī)定了87MHz～108MHz頻率范圍內(nèi)，數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)中數(shù)字廣播信道的信號(hào)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制技術(shù)。

中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!一、系統(tǒng)構(gòu)成中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!信號(hào)處理流程中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!接著將符號(hào)按一定的規(guī)則進(jìn)行時(shí)間交織和頻率交織（標(biāo)準(zhǔn)中稱為子載波交織），其目的是減小由于無(wú)線電信道的時(shí)間選擇性和頻率選擇性帶來(lái)的不良影響，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!系統(tǒng)信息的處理與業(yè)務(wù)描述信息的處理過(guò)程相同，只是不進(jìn)行擾碼處理。系統(tǒng)信息通過(guò)多載波系統(tǒng)中一些確定的子載波（標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定）傳送，也就是說(shuō)，這些子載波的任務(wù)永遠(yuǎn)是用來(lái)傳送系統(tǒng)信息的，稱為“連續(xù)導(dǎo)頻”。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!上述四種信號(hào)的數(shù)據(jù)復(fù)合在一起，接著進(jìn)行OFDM處理，即進(jìn)行快速傅立葉反變換，完成多載波的形成和調(diào)制，形成OFDM符號(hào)。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!幀結(jié)構(gòu)中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!子幀結(jié)構(gòu)

每個(gè)子幀包含1個(gè)信標(biāo)和SN個(gè)OFDM符號(hào)，SN數(shù)量取決于所選擇的傳輸模式，可以為56、111或61。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!0FDM符號(hào)間的交疊中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!OFDM符號(hào)產(chǎn)生每個(gè)OFDM符號(hào)包含Ns個(gè)子載波（包括有效子載波和虛子載波），傳輸模式1、2和3時(shí)Ns分別為2048、1024和2048。Ns只是IFFT變換的點(diǎn)數(shù)，實(shí)際需要保留的載波（稱為有效子載波）數(shù)量Nv要遠(yuǎn)少于Ns，實(shí)際不出現(xiàn)的載波稱為虛載波。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!2048點(diǎn)IFFT變換示意圖中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!射頻頻譜模式

CDR系統(tǒng)以100kHz為基本的頻率塊（稱為子帶），通過(guò)選擇不同數(shù)量和不同的中心頻率位置分布的子帶組合，形成不同的頻譜模式，滿足不同的使用需求。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!模式9的頻譜圖中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!射頻信號(hào)中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!

頻譜模式10的頻譜模板中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!

（2）LDPC

中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!

對(duì)應(yīng)不同的信道編碼率，有不同的H矩陣,在標(biāo)準(zhǔn)的附錄D中有詳細(xì)描述。由于矩陣的行和列太多，無(wú)法用矩陣的形式直接表示H，因此，在附錄中用列表的方式表示。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!

子載波調(diào)制方法：QPSK、16QAM或64QAM中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!

需要傳送給接收機(jī)的信息，除了聽(tīng)眾需要的音頻節(jié)目、電子業(yè)務(wù)指南和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，還有接收機(jī)處理信號(hào)需要的業(yè)務(wù)描述信息和系統(tǒng)信息。這些信息經(jīng)過(guò)相應(yīng)的預(yù)處理后，經(jīng)信道編碼與數(shù)字調(diào)制，變?yōu)樯漕l信號(hào)發(fā)射。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!

來(lái)自上層的經(jīng)過(guò)信源編碼的音頻業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，首先要進(jìn)行擾碼處理，然后進(jìn)行LDPC信道編碼實(shí)施糾錯(cuò)保護(hù)，接著根據(jù)業(yè)務(wù)選擇的調(diào)制方法，進(jìn)行星座映射，即將不同數(shù)量的比特分組形成符號(hào)（如QPSK時(shí)每符號(hào)2比特，16QAM時(shí)每符號(hào)4比特），并定義不同的0和1組合時(shí)相應(yīng)的電平。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!業(yè)務(wù)描述信息的處理與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理的不同之處在于，信道編碼使用卷積編碼，只有比特交織（時(shí)域交織），無(wú)頻率交織，這種信息是通過(guò)固定編號(hào)的子載波傳送的。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!“離散導(dǎo)頻”送出的是作信道估計(jì)用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也要通過(guò)多載波系統(tǒng)中的少量子載波傳送，這些子載波稱為導(dǎo)頻；又由于在不同的OFDM符號(hào)期導(dǎo)頻的位置不是固定的，因此，這些導(dǎo)頻稱為離散導(dǎo)頻。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!

在形成OFDM符號(hào)后，插入信標(biāo)（另一種OFDM符號(hào)）構(gòu)成邏輯幀，邏輯幀經(jīng)過(guò)子幀分配后形成物理層信號(hào)幀，再經(jīng)過(guò)基帶至射頻變換，經(jīng)功率放大后發(fā)射中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!

系統(tǒng)產(chǎn)生OFDM符號(hào)后，首先要組成一個(gè)個(gè)由4個(gè)邏輯子幀構(gòu)成的邏輯幀。每個(gè)子幀的時(shí)間長(zhǎng)度為160ms。通過(guò)子幀分配，將每4個(gè)邏輯子幀（時(shí)長(zhǎng)640ms）組成一個(gè)物理層信號(hào)幀，每4個(gè)連續(xù)的物理層信號(hào)幀構(gòu)成1個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度為2560ms的超幀。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!OFDM符號(hào)的結(jié)構(gòu)中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!在每個(gè)OFDM符號(hào)周期中，需要傳送給接收機(jī)的所有信息，分配到相應(yīng)的有效子載波（相應(yīng)于模式1、2、3的有效子載波數(shù)分別為242、122和242個(gè)）上傳送，是通過(guò)對(duì)傳送的信息進(jìn)行IFFT變換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!

IFFT變換器（OFDM發(fā)生器）輸出與輸入信號(hào)的關(guān)系中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!CDR標(biāo)準(zhǔn)定義了A（用DA表示）和B（用DB表示）兩類頻譜模式。

A類頻譜模式的子帶標(biāo)稱頻率（子帶的中心頻率）為(100i+50)kHz，i=0,1；

B類頻譜模式的子帶標(biāo)頻率為

100kHz的整數(shù)倍，即(100i)kHz，i=0,1,2。中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!模式10的頻譜圖中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!

頻譜模式9的頻譜模板中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!

信號(hào)的其他處理1、信道編碼（1）卷積編碼中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!

中國(guó)調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介共36頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!

例如，1/4編碼率時(shí)LDPC的校驗(yàn)矩陣：有6912行（從第0行到第6911行）和

9216列（從第0列到第9215列），

LDPC的校驗(yàn)矩陣是稀疏矩陣，矩陣中1的元素