数字电视地面传输系统载波恢复与定时技术的研究.pdf-硕士论文.pdf

上海交通大学
硕士学位论文
数字电视地面传输系统载波恢复与定时技术的研究
姓名:汪慎
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:张文军
20051201
附件四
上海交通大学
学位论文原创性声明
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独立进行研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外
本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式
标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担
学位论文作者签名汪慎
日期年月日
1
附件五
上海交通大学
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本学位论文属于
不保密
请在以上方框内打
学位论文作者签名汪慎指导教师签名张文军
日期年月日日期年月日
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摘要
数字电视传输系统性能的优越性主要来源于信道编码和信号调制方式地面广
播的环境显然不是白噪声模型没有任何信道编码调制技术可以在地面广播的环境
下被优化地使用传输方案构成一个国家的数字电视地面广播传输标准的基本技术
内容作为一个电视生产和消费大国作为一个正在融入全球经济一体化并面临全
球性技术竞争的发展中国家我国已认识到掌握和拥有关键技术自主研制重要的
数字电视系统标准能够为我国经济所带来的巨大发展空间和机遇
本文首先对美国 ATSC 8-VSB 系统的载波恢复算法做了研究这个算法主要是
依赖于导频数据的适用于固定接收且硬件实现较为简单
本文接下来又对上海交通大学的两套数字电视地面传输系统方案接收端的载波
恢复和定时算法做了详细的分析这两种方法都依赖于发端的发送数据格式来达
到接收端载波恢复和定时同步的目的
这两个系统一个是基于导频为了避免导频被信道衰落的概率在发送的数据
中我们可以加双导频载波恢复则使用双导频和边带信息提取后得到
另一个系统基于训练 PN 序列的实现方案要求发送数据中存在已知序列并
且有一定的重复这样可以基于 PN 序列良好的自相关性和重复特性做定时捕获以
及载波恢复训练序列过长则所纠的载波偏差能力就下降而训练序列过短则
无法提高精度我们使用的方法是将长的训练序列在接收端以多个短的训练序列的
形式分段接收如此长短复用使用粗调和细调不仅提高了精度也冲破了所纠
载波偏差能力过小的阻碍
以上两种做法各有优缺点适合不同的应用范围基于导频的方案采用了二阶
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环路滤波器由两个 LPF 组成收敛速度慢但抖动很小基于训练 PN 序列的方
案不带有 LPF 结构较为简单收敛速度非常快一般 1~5 帧即可纠正载波偏差
但所能纠的载波偏差上限受到帧头训练序列长度的约束下限受到信道噪声的影响
在上海的实测证明载波恢复和定时模块对于抵抗多径起到了至关重要的作用
由于提高了载波恢复和定时同步模块的性能我们自主研发的数字电视接收系统在
同等的现场测试环境下较 DVB-T 系统的测试样机而言接收成功率大大提高
显示出了较好的抵抗多径的能力
关键词数字电视地面广播载波恢复定时恢复抗多径单点发射单频网
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ABSTRACT
Digital TV transmission has its biggest advantage of channel encoding and
demodulation. The environment for terrestrial transmission is much worse than AWGN
channels. It’s almost impossible to optimize the channel encoding for terrestrial
transmission environment.
This essay first introduces the carrier recovery and synchronization algorithm of
ATSC 8-VSB system. This algorithm uses pilot data and is suitable for fixed receivers.
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