專利名稱：一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高清晰度電視領(lǐng)域，尤其涉及一種采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)。
數(shù)字高清晰度電視(HDTV)是新一代的廣播電視系統(tǒng)，是數(shù)字圖像處理技術(shù)和超大規(guī)模集成電路(VLSIC)技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，代表著一個國家科技發(fā)展的水平，它是近年來國際科技界的一大熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。它提供的卓越的圖像質(zhì)量能更好地滿足人眼的視覺特性。包括中國在內(nèi)的許多國家，紛紛開展了對高清晰度電視硬件實(shí)現(xiàn)方法的研究，一些國家已成功地研制出高清晰度電視功能樣機(jī)。目前對于高清晰度電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的制定已進(jìn)入議事日程。
本發(fā)明的目的就是要提供一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，它采用了8VSB調(diào)制的8MHz帶寬。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的發(fā)射端，所說數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬，其特征在于所說發(fā)射端包括幀形成電路、擾碼器、RS編碼器、交織電路、TCM編碼器、段同步和場同步電路、MUX、預(yù)均衡電路、導(dǎo)頻插入電路、VSB調(diào)制電路、IF放大器；從信源編碼器及復(fù)用器來的MPEG信號順序經(jīng)過幀形成電路，擾碼器、RS編碼器、交織電路、TCM編碼器；由此輸出的信號與段同步和場同步電路產(chǎn)生的段同步信號和場同步信號在MUX處進(jìn)行復(fù)用；該復(fù)用的信號再依次經(jīng)過預(yù)均衡電路、導(dǎo)頻插入電路、VSB調(diào)制電路、IF放大器，由此形成中頻信號并被送至發(fā)射機(jī)。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的接收端，所說數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬，其特征在于所說接收端包括調(diào)諧器、IF放大器、VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路、壓控振蕩器、PAL抑制電路、均衡器、相位跟蹤電路、TCM譯碼器、去交織電路、RS譯碼器、去擾碼器、MPEG格式恢復(fù)電路；從接收天線接收到的高清晰度電視信號經(jīng)調(diào)諧器、IF放大器后送到VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路，該VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路完成VSB解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換和同步定時，并且輸出AGC信號調(diào)諧器、IF放大器，并將AFC信號送到調(diào)諧器；從VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路輸出的信號再依次通過PAL抑制電路、均衡器、相位跟蹤電路、TCM譯碼器、去交織電路、RS譯碼器、去擾碼器、MPEG格式恢復(fù)電路，最終輸出的信號送到解復(fù)用及信源解碼器。
按照本發(fā)明的另一個方面、提供了一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，它包括上述兩方面所說的發(fā)射端和接收端，其特征在于采用延遲為N＝16的梳狀濾波器進(jìn)行PAL-D干擾抑制，并且梳狀濾波器傳遞函數(shù)為1-D16；符號率為14.285714MHz，滾降系數(shù)為12％，易于實(shí)現(xiàn)；HDTV信號帶寬為8MHz，充分利用8MHz的頻道；HDTV導(dǎo)頻P放置在離PAL-D圖象載波0.892857MHz的位置上，中頻頻率為38.892857MHz；場結(jié)構(gòu)為每208個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段；段結(jié)構(gòu)為每828個數(shù)據(jù)符號插入4個符號段同步；凈數(shù)據(jù)率25.700615Mbps；采用RS(207，187，10)和TCM(3，2，2)的糾錯編碼方案；導(dǎo)頻功率為0.3dB。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，它包括前兩個方面所述的發(fā)射端和接收端，其特征在于采用延遲為N＝12的梳狀濾波器進(jìn)行PAL-D干擾抑制，并且梳狀濾波器傳遞函數(shù)為1+D12；符號率為13.300856MHz，滾降系數(shù)為19.66％，易于實(shí)現(xiàn)；HDTV信號帶寬為7.958MHz，較好地利用了8MHz的頻道；HDTV導(dǎo)頻P放置在離PAL-D圖象載波0.554202MHz的位置上，中頻頻率為38.554202MHz；場結(jié)構(gòu)為每312個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段；段結(jié)構(gòu)為每828個數(shù)據(jù)符號插入4個符號段同步；凈數(shù)據(jù)率23.967038Mbps；采用RS(207，187，10)和TCM(3，2，2)的糾錯編碼方案；導(dǎo)頻功率為0.3dB。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是按照本發(fā)明的一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的發(fā)送端的方框圖。
圖2是按照本發(fā)明的一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的接收端的方框圖。
圖3是按照本發(fā)明的一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的信號格式。
圖4示出了PAL-D信號的頻譜結(jié)構(gòu)。
圖5(A)和圖5(B)顯示了梳狀濾波器的兩種結(jié)構(gòu)。
圖6(A)和圖6(B)顯示了與圖5(A)和圖5(B)對應(yīng)的等效傳輸特性。
圖7示出了HDTV與PAL-D信號的相對位置。
圖8顯示了HDTV滾降特性、PAL信號頻譜、梳狀濾波器特性。
圖9顯示了HDTV與PAL-D信號的相對位置。
圖10顯示了HDTV滾降特性、PAL信號頻譜、梳狀濾波器特性。
圖11(A)顯示了發(fā)送端中采用的N路TCM編碼電路。
圖11(B)顯示了接收機(jī)中采用的N路TCM的譯碼電路。
下面將結(jié)合圖1和圖2來描述本發(fā)明的數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)。它采用了8VSB調(diào)制的8MHz帶寬，圖1顯示了發(fā)射端的方框圖，圖2顯示了接收端的方框圖。圖中虛線表示可選。
如圖1所示，本發(fā)明的數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的發(fā)射機(jī)包括幀形成電路1、擾碼器2、RS編碼器3、交織電路4、TCM編碼器5、段同步和場同步電路6、MUX7、預(yù)均衡電路8、導(dǎo)頻插入電路9、VSB調(diào)制電路10、IF放大器11等。
從信源編碼器及復(fù)用器來的MPEG信號順序經(jīng)過幀形成電路1，擾碼器2、RS編碼器3、交織電路4、TCM編碼器5。由此輸出的信號與段同步和場同步電路6產(chǎn)生的段同步信號和場同步信號在MUX7處進(jìn)行復(fù)用。該復(fù)用的信號再依次經(jīng)過預(yù)均衡電路8、導(dǎo)頻插入電路9、VSB調(diào)制電路10、IF放大器11，形成中頻信號并被送至發(fā)射機(jī)(未顯示)。
由于HDTV地面廣播要適應(yīng)千家萬戶的接收條件，必須考慮惡劣的接收條件，要在考慮接收機(jī)成本的條件下，盡量降低接收機(jī)的接收門限信噪比，所以該系統(tǒng)采用了兩種糾錯編解碼器，RS編碼器3(碼長207字節(jié)，信息位187字節(jié)，校驗(yàn)位20字節(jié)，糾錯能力10字節(jié))、TCM編碼器5(格狀編碼調(diào)制，4狀態(tài)，碼率2/3)，為了充分發(fā)揮RS碼的糾錯能力，還加入了交織電路4，以對付突發(fā)的干擾。該糾錯編解碼方案在理論上10-6誤碼率時的門限信噪比為14.9dB。
由于地面廣播信道必然存在多徑傳輸，所以在系統(tǒng)中采用了均衡器8。
在該系統(tǒng)中設(shè)置了段同步和場同步電路，以便使接收機(jī)能夠在惡劣的接收條件下正常工作，能夠正確解調(diào)和恢復(fù)時鐘、同步，在系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)頻以及段、場結(jié)構(gòu)。
本系統(tǒng)還采用了擾碼電路，保證傳輸數(shù)據(jù)的隨機(jī)化，使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。
參見圖2，本發(fā)明的數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的接收機(jī)包括調(diào)諧器21、IF放大器22、VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路23、壓控振蕩器24、PAL抑制電路25、均衡器26、相位跟蹤電路27、TCM譯碼器28、去交織電路29、RS譯碼器30、去擾碼器31、MPEG格式恢復(fù)電路32等。
從接收天線接收到的高清晰度電視信號經(jīng)調(diào)諧器21、IF放大器22后送到VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路23，在此完成VSB解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換和同步定時，并且輸出AGC信號調(diào)諧器21、IF放大器22，而AFC信號只送到調(diào)諧器21。從VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路23輸出的信號再依次通過PAL抑制電路25、均衡器26、相位跟蹤電路27、TCM譯碼器28、去交織電路29、RS譯碼器30、去擾碼器31、MPEG格式恢復(fù)電路32等，最終輸出的信號送到解復(fù)用及信源解碼器。
在接收機(jī)中采用了PAL抑制電路25，它是抑制PAL-D干擾的梳狀濾波器，以保證HDTV和常規(guī)PAL-D的同播。
在系統(tǒng)中采用了相位跟蹤電路27，以消除信號中殘留的相位誤差。
系統(tǒng)中可以采用預(yù)均衡電路，以減小發(fā)射機(jī)發(fā)射信號中的非線形失真和帶內(nèi)波動。
圖3為系統(tǒng)傳輸?shù)男盘柛袷?。傳輸?shù)男盘柛袷降亩谓Y(jié)構(gòu)和MPEG-II信號的包格式是對應(yīng)的，每個MPEG-II包信號包括一個字節(jié)的包頭和187字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中的187字節(jié)數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸系統(tǒng)中RS編碼后，變成207字節(jié)；經(jīng)過TCM和段場同步插入后，一個字節(jié)的MPEG-II包頭被4符號的段同步取代，而207字節(jié)的數(shù)據(jù)則變成828符號的傳輸數(shù)據(jù)。而且每隔若干數(shù)據(jù)段又插入一個場同步段，場同步的間隔時間在本文稍后分析。
下面對本發(fā)明的數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的頻率設(shè)置進(jìn)行說明。
數(shù)字高清晰度電視(HDTV)地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)普遍采用與現(xiàn)行模擬電視(如PAL-D制式)頻道兼容的傳輸方式，由于在一地區(qū)可選用的地面廣播頻道資源有限，所以目前數(shù)字高清晰度電視地面廣播主要選擇禁用頻道(如同一服務(wù)區(qū)的鄰頻道或相鄰服務(wù)區(qū)的同一頻道)進(jìn)行傳輸，在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)將要和普通模擬電視一起實(shí)現(xiàn)同播。
在HDTV選用禁用頻道與現(xiàn)行模擬電視同播方式下，HDTV信號與模擬電視信號之間必然會存在相互干擾。由于在覆蓋范圍相同的條件下HDTV信號的發(fā)射功率比PAL-D信號的發(fā)射功率要小得多，而且數(shù)字HDTV信號頻譜通常近似于窄帶白高斯分布，因此HDTV信號相對于PAL-D信號來說，只相當(dāng)于一個不大的高斯噪聲。但是，PAL-D信號相對于HDTV信號來說卻是一個不可忽視的干擾源，必須對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?br> 對付PAL-D同頻道干擾的基本方法是對HDTV信號進(jìn)行梳狀濾波，以濾除其中包含的PAL-D信號的主要分量。但是，梳狀濾波器的濾波特性實(shí)際上主要由信道參數(shù)來決定，它包括頻帶利用率、符號率和頻譜位置(導(dǎo)頻頻率)等，而且由此也會影響HDTV地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)其它參數(shù)的設(shè)置。本發(fā)明通過合理地安排HDTV地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)(VSB)的參數(shù)并設(shè)計(jì)相應(yīng)的梳狀濾波器，使得在同播條件下PAL-D信號對HDTV信號的影響能被有效地抑制，從而有助于高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的正常工作。
目前，世界上僅有少數(shù)國家提出了能夠符合本國同播體制要求的信道參數(shù)配置。其中歐洲設(shè)計(jì)了以頻譜開槽為基礎(chǔ)的COFDM制式的信道參數(shù)，而美國高級電視系統(tǒng)委員會(ATSC)針對NTSC同頻道干擾設(shè)計(jì)了以數(shù)字梳狀濾波為基礎(chǔ)的VSB制式的信道參數(shù)。中國現(xiàn)行模擬電視采用PAL-D制，抗NTSC同頻道干擾與抗PAL-D同頻道干擾的信道參數(shù)配置存在著很大的不同。主要原因在于NTSC和PAL-D電視信號的頻譜在結(jié)構(gòu)上本身就存在著很大的差異。
圖4示出了PAL-D信號的頻譜結(jié)構(gòu)，在整個8MHz的帶寬內(nèi)，信號能量主要集中在圖象載波V、色副載波C以及伴音載波A附近。其中，伴音未調(diào)制載波有效發(fā)射功率規(guī)定為圖象載波的有效發(fā)射功率的十分之一；而色度信號能量與圖象信號能量的相對大小與電視畫面的內(nèi)容和色彩分布有關(guān)，通常前者約比后者低十幾到二十幾dB。
PAL-D信號的譜結(jié)構(gòu)同行頻有密切的關(guān)系，而C(色副載波)、A(伴音載波)與V(圖象載波)之間的頻率間隔與半行頻之間滿足整數(shù)倍關(guān)系，具體表述如下V＝0C=(284-14+1625)fH≈284fH≈4.433MHz----(1)]]>A＝6.5MHz＝416fH
上式中fH/4與PAL-D信號隔行倒相的機(jī)制有關(guān)；fH/625(即25Hz)也就是場頻，這個小小的偏置可以使得亮度信號所含的場頻的整數(shù)倍分量同色度信號所含的場頻的整數(shù)倍分量之間的影響達(dá)到最小。
采用VSB調(diào)制的高清晰度電視(HDTV)中采用的抗PAL-D干擾的方法主要利用了數(shù)字梳狀濾波器的梳狀濾波特性。
梳狀濾波器的實(shí)現(xiàn)可采用兩種方式，即1-DN或1+DN，由圖5(A)和圖5(B)所示，圖中上下兩個支路可以是相加也可以是相減。圖中T為符號周期，N為梳狀濾波器的階數(shù)，即移位寄存器的階數(shù)。與圖5(A)對應(yīng)的等效傳輸特性如圖6(A)所示，這里fs為符號率，其頻率特性呈梳狀，在0、fs/N、2fs/N…kfs/N位置處存在著零點(diǎn)，k為整數(shù)。由于梳狀濾波器的0基準(zhǔn)頻率的位置也就是HDTV信號的導(dǎo)頻P的位置，所以HDTV導(dǎo)頻處于零點(diǎn)上。與圖5(B)對應(yīng)的等效傳輸特性如圖6(B)所示，零點(diǎn)位置為fs/(2N)、3fs/(2N)、(2k-1)fs/(2N)，HDTV導(dǎo)頻處于峰點(diǎn)上。
結(jié)合圖4和圖6可知，應(yīng)當(dāng)將V、C、A之間盡量安排在梳狀濾波器傳輸特性的零點(diǎn)位置上，這樣才能對PAL-D信號能量的主要分量起到較好的抑制作用。PAL-D信號的大部分能量主要集中在圖象載波附近，色度信號的能量較小，伴音信號所占帶寬很窄且處于頻道的邊緣，其總能量約為圖象載波的十分之一。對于伴音信號，一方面盡量使它靠近梳狀濾波器的傳輸零點(diǎn)，使之得到一定程度的抑制，另一方面它處在HDTV信號頻譜滾降的邊緣，可以在接收端通過匹配成形濾波器對之進(jìn)行進(jìn)一步有效的濾波。這樣，應(yīng)當(dāng)首先保證PAL-D信號的V處在梳狀濾波器傳輸特性的零點(diǎn)上，同時盡量使得C分量和A靠近零點(diǎn)的位置，才能獲得最佳的PAL-D同頻道干擾抑制。
由于HDTV信號有效帶寬為fs/2，因此在有效帶寬內(nèi)共有N/2個梳指周期。
選取N的原則主要包括三個方面第一，由參數(shù)N決定的梳狀濾波器必須能夠提供較好的PAL-D干擾抑制能力；第二，不能使后端Viterbi譯碼器的復(fù)雜度增加太多；第三，盡量利用信道帶寬，使傳輸碼率較高。
綜上所述，對于圖4(a)的情況，可以選擇N＝16，此時信道傳輸?shù)膮?shù)為
說明如下1. HDTV頻道占用為-0.0714285MHz到7.9285715MHz(相對于PAL電視信號)，實(shí)際占用8MHz。對稱滾降的頻譜，由收發(fā)兩端共同完成滾降。
2.采用G(D)＝1-D16的梳狀濾波器，符號率可達(dá)14.285714MHz，梳狀濾波器的谷點(diǎn)位置為4.464MHz和6.25MHz，離伴音的位置較遠(yuǎn)，但由于HDTV滾降特性和梳狀濾波器特性共同作用，PAL信號的伴音泄漏相當(dāng)小。
此時HDTV信號的頻譜向下鄰頻道擴(kuò)展了71.4285kHz(ATSC的頻譜向上鄰頻道擴(kuò)展了45.8kHz左右；PAL電視的伴音帶寬為±75kHz，離頻道邊緣有175kHz的空隙，所以HDTV信號占用比較小的71.4285kHz帶寬對PAL信號是沒有影響的，當(dāng)然PAL電視信號對HDTV信號也是沒有影響的；更何況由于HDTV信號有滾降濾波器，在頻道邊緣的功率已經(jīng)非常小了，而在頻道邊緣附近的干擾信號也被接收端的滾降濾波器消除)，HDTV信號的滾降為12％，可以實(shí)現(xiàn)。
HDTV與PAL-D信號的相對位置如圖7所示(P為HDTV的導(dǎo)頻)。
HDTV滾降特性、PAL信號頻譜(100/0/100/0彩條，伴音功率為圖像載波功率的十分之一)、梳狀濾波器特性見圖8。
實(shí)際PAL電視頻譜中色度信號的峰值比圖像載波的峰值功率至少要低25dB，所以圖8只是一個示意圖。
HDTV信號的中頻頻率fI為fI＝38MHz+0.892857MHz＝38.892857MHz(2)對于圖4(b)的情況，可以選擇N＝12，此時信道傳輸?shù)膮?shù)為
說明如下1. HDTV頻道占用為42.023kHz到8MHz(相對于PAL電視信號)，實(shí)際占用7.958MHz。對稱滾降的頻譜，由收發(fā)兩端共同完成滾降。
2.采用G(D)＝1+D12的梳狀濾波器，符號率為13.300856MHz，梳狀濾波器的谷點(diǎn)位置為4.43362MHz和6.650428MHz，離伴音的位置較遠(yuǎn)，但由于HDTV滾降特性和梳狀濾波器特性共同作用，PAL信號的伴音泄漏相當(dāng)小。
此時整個8MHz的電視頻道只在HDTV信號頻譜左側(cè)有42kHz未被利用，頻譜利用率很高。滾降系數(shù)為19.66％，非常易于頻譜成形。
HDTV與PAL-D信號的相對位置如圖9所示。
HDTV滾降特性、PAL信號頻譜(100/0/100/0彩條，伴音功率為圖像載波功率的十分之一)、梳狀濾波器特性見圖10。
實(shí)際PAL電視頻譜中色度信號的峰值比圖像載波的峰值功率至少要低25dB，所以圖10只是一個示意圖。
HDTV信號的中頻頻率fI為fI＝38MHz+0.554202MHz＝38.554202MHz(3)下面說明其它系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置1、TCM由于在HDTV接收機(jī)中使用了梳狀濾波器，TCM譯碼復(fù)雜程度大大增加了。為了減小TCM的譯碼復(fù)雜程度，在接收機(jī)中使用了N路(N為梳狀濾波器的階數(shù))TCM的譯碼電路，同時在發(fā)送端也采用N路TCM電路，如圖11(A)和圖11(B)。圖11(A)中發(fā)送端N路TCM編碼電路交替工作。圖11(B)中接收端N路TCM譯碼電路交替工作。
在使用了N路TCM編碼和譯碼電路后，TCM譯碼的復(fù)雜度大大下降了。若不使用梳狀濾波器(無同頻道PAL-D信號干擾)，譯碼電路為4狀態(tài)，在使用梳狀濾波器的情況下(有同頻道PAL-D信號干擾)，譯碼電路為8狀態(tài)。
使用N路TCM編碼和譯碼電路相當(dāng)于加入了一個內(nèi)交織電路，這對提高系統(tǒng)的抗干擾能力有一定的好處。
具體實(shí)現(xiàn)可參考本單位的其它專利。
2、段場結(jié)構(gòu)前面已經(jīng)提到系統(tǒng)傳輸?shù)男盘枮槎螆鼋Y(jié)構(gòu)的，每一場信號包含一個場同步段和若干數(shù)據(jù)段。
對于采用1-D16的梳狀濾波器的系統(tǒng)來說，內(nèi)交織為16級；另一方面，在段場同步期間，TCM編碼和譯碼電路是不工作的(段場同步信號不參與編碼)，但為了在接收端正確去除段同步對TCM譯碼的影響，段同步過后TCM譯碼器的工作不是按順序的，而是跳過4個譯碼器。具體實(shí)現(xiàn)可參考本單位的其它專利。
另一方面，從復(fù)用器來的MPEG-II數(shù)據(jù)是188字節(jié)的包結(jié)構(gòu)，HDTV傳輸系統(tǒng)的時鐘要從該數(shù)據(jù)格式中用PLL(鎖相環(huán))產(chǎn)生，如果PLL的分頻比較大，產(chǎn)生的傳輸系統(tǒng)時鐘的抖動就大，所以必須選取相應(yīng)的場結(jié)構(gòu)，使得PLL的分頻比有一個合適的數(shù)值。
根據(jù)以上情況，采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)在采用1-D16的梳狀濾波器時的場結(jié)構(gòu)為每208個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段。
同樣，采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)在采用1+D12的梳狀濾波器時的場結(jié)構(gòu)為每312個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段。
通過上面的描述本發(fā)明給出了存在PAL-D同頻道干擾條件下采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。方案包含了系統(tǒng)頻譜設(shè)置、梳狀濾波器的選用、符號率的確定、段場結(jié)構(gòu)的確定，等等。其主要參數(shù)如下方案一1、采用延遲為N＝16的梳狀濾波器進(jìn)行PAL-D干擾抑制，并且梳狀濾波器傳遞函數(shù)為1-D16。
2、符號率為14.285714MHz，滾降系數(shù)為12％，易于實(shí)現(xiàn)；HDTV信號帶寬為8MHz，充分利用8MHz的頻道。
3、HDTV導(dǎo)頻P放置在離PAL-D圖象載波0.892857MHz的位置上，中頻頻率為38.892857MHz。
4、場結(jié)構(gòu)為每208個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段。
5、段結(jié)構(gòu)為每828個數(shù)據(jù)符號插入4個符號段同步。
6、凈數(shù)據(jù)率25.700615Mbps。
7、采用RS(207，187，10)和TCM(3，2，2)的糾錯編碼方案。
8、導(dǎo)頻功率為0.3dB。
方案二1、采用延遲為N＝12的梳狀濾波器進(jìn)行PAL-D干擾抑制，并且梳狀濾波器傳遞函數(shù)為1+D12。
2、符號率為13.300856MHz，滾降系數(shù)為19.66％，易于實(shí)現(xiàn)；HDTV信號帶寬為7.958MHz，較好地利用了8MHz的頻道。
3、HDTV導(dǎo)頻P放置在離PAL-D圖象載波0.554202MHz的位置上，中頻頻率為38.554202MHz。
4、場結(jié)構(gòu)為每312個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段。
5、段結(jié)構(gòu)為每828個數(shù)據(jù)符號插入4個符號段同步。
6、凈數(shù)據(jù)率23.967038Mbps。
7、采用RS(207，187，10)和TCM(3，2，2)的糾錯編碼方案。
8、導(dǎo)頻功率為0.3dB。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的發(fā)射端，所說數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬，其特征在于所說發(fā)射端包括幀形成電路(1)、擾碼器(2)、RS編碼器(3)、交織電路(4)、TCM編碼器(5)、段同步和場同步電路(6)、MUX(7)、導(dǎo)頻插入電路(9)、VSB調(diào)制電路(10)、IF放大器(11)；從信源編碼器及復(fù)用器來的MPEG信號順序經(jīng)過幀形成電路(1)，擾碼器(2)、RS編碼器(3)、交織電路(4)、TCM編碼器(5)；由此輸出的信號與段同步和場同步電路(6)產(chǎn)生的段同步信號和場同步信號在MUX(7)處進(jìn)行復(fù)用；該復(fù)用的信號再依次經(jīng)過導(dǎo)頻插入電路(9)、VSB調(diào)制電路(10)、IF放大器(11)，由此形成中頻信號并被送至發(fā)射機(jī)。
2.按照權(quán)利要求1的一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的發(fā)射端，其特征在于在所說MUX(7)和導(dǎo)頻插入電路(9)之間設(shè)置有預(yù)均衡電路(8)。
3.按照權(quán)利要求1的一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的發(fā)射端，其特征在于所說RS編碼器(3)采用碼長207字節(jié)，信息位187字節(jié)，校驗(yàn)位20字節(jié)，糾錯能力10字節(jié)；所說TCM編碼器(5)采用格狀編碼調(diào)制，4狀態(tài)，碼率2/3。
4.一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的接收端，所說數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬，其特征在于；所說接收端包括調(diào)諧器(21)、IF放大器(22)、VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路(23)、壓控振蕩器(24)、PAL抑制電路(25)、均衡器(26)、相位跟蹤電路(27)、TCM譯碼器(28)、去交織電路(29)、RS譯碼器(30)、去擾碼器(31)、MPEG格式恢復(fù)電路(32)；從接收天線接收到的高清晰度電視信號經(jīng)調(diào)諧器(21)、IF放大器(22)后送到VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路(23)，該VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路(23)完成VSB解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換和同步定時，并且輸出AGC信號調(diào)諧器(21)；從VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路23輸出的信號再依次通過PAL抑制電路(25)、均衡器(26)、相位跟蹤電路(27)、TCM譯碼器(28)、去交織電路(29)、RS譯碼器(30)、去擾碼器(31)、MPEG格式恢復(fù)電路(32)，最終輸出的信號送到解復(fù)用及信源解碼器。
5.按照權(quán)利要求4的一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的接收端，其特征在于所說VSB解調(diào)/模數(shù)轉(zhuǎn)換/同步定時電路(23)將AGC信號同時輸出到調(diào)諧器(21)和IF放大器(22)，并將AFC信號送到調(diào)諧器(21)。
6.按照權(quán)利要求4的一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的接收端，其特征在于PAL抑制電路(25)是抑制PAL-D干擾的梳狀濾波器。
7.一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，它包括權(quán)利要求1和4所說的發(fā)射端和接收端，其特征在于采用延遲為N＝16的梳狀濾波器進(jìn)行PAL-D干擾抑制，并且梳狀濾波器傳遞函數(shù)為1-D16；符號率為14.285714MHz，滾降系數(shù)為12％，易于實(shí)現(xiàn)；HDTV信號帶寬為8MHz，充分利用8MHz的頻道；HDTV導(dǎo)頻P放置在離PAL-D圖象載波0.892857MHz的位置上，中頻頻率為38.892857MHz；場結(jié)構(gòu)為每208個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段；段結(jié)構(gòu)為每828個數(shù)據(jù)符號插入4個符號段同步；凈數(shù)據(jù)率25.700615Mbps；采用RS(207，187，10)和TCM(3，2，2)的糾錯編碼方案；導(dǎo)頻功率為0.3dB。
8.一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，它包括權(quán)利要求1和4所說的發(fā)射端和接收端，其特征在于；采用延遲為N＝12的梳狀濾波器進(jìn)行PAL-D干擾抑制，并且梳狀濾波器傳遞函數(shù)為1+D12；符號率為13.300856MHz，滾降系數(shù)為19.66％，易于實(shí)現(xiàn)；HDTV信號帶寬為7.958MHz，較好地利用了8MHz的頻道；HDTV導(dǎo)頻P放置在離PAL-D圖象載波0.554202MHz的位置上，中頻頻率為38.554202MHz；場結(jié)構(gòu)為每312個數(shù)據(jù)段插入一個場同步段；段結(jié)構(gòu)為每828個數(shù)據(jù)符號插入4個符號段同步；凈數(shù)據(jù)率23.967038Mbps；采用RS(207，187，10)和TCM(3，2，2)的糾錯編碼方案；導(dǎo)頻功率為0.3dB。
全文摘要
一種數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)中使用的發(fā)射端,所說數(shù)字高清晰度電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)采用8VSB調(diào)制的8MHz帶寬,該系統(tǒng)采用了兩種糾錯編解碼器,RS編碼器(3)和TCM編碼器(5),為了充分發(fā)揮RS碼的糾錯能力,還加入了交織電路(4),在接收機(jī)中采用了PAL抑制電路(25),它是抑制PAL－D干擾的梳狀濾波器,以保證HDTV和常規(guī)PAL－D的同播。在系統(tǒng)中采用了相位跟蹤電路(27),以消除信號中殘留的相位誤差。系統(tǒng)中可以采用預(yù)均衡電路,以減小發(fā)射機(jī)發(fā)射信號中的非線形失真和帶內(nèi)波動。
文檔編號H04N11/00GK1245383SQ99109828
公開日2000年2月23日 申請日期1999年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月16日
發(fā)明者王匡, 仇佩亮 申請人:國家科技委員會高技術(shù)研究發(fā)展中心