PDF《LS-2000》

3、传输机理 信道包括调制器,发射机,天线,接收天线和解调器以及发射机和接收机之间的 中转部分.通常最不受控制的就是传输途径.传输路径将引入宽带噪声或者高斯噪 声, 以及由于闪电引起的脉冲噪声等,这两种效应都能通过误码矫正来处理. 卷积内 码抗噪声性能很好,而交织的里德-索罗门码可以解决突发误码. 随着射频传输频率越来高,波长越来越短.对于任何类型的高频传输,最大问题 之一就是多径接收.无线电信号受障碍物的影响是与波长与物体的相对大小而定. 波长为数百米的调幅(AM)传输可以轻易地绕过较大的物体.传输波长越短,则 同样的障碍物影响越大,这些物体造成的反射越大. 经过反射物体的延时反射信号叠加在接收机接收的直达信号上, 在模拟传输过程 中这将导致重影.在简单的数字传输中,比特率非常高,以至反射信号可能落后直 达信号几个比特,引起码间串扰.与噪声不同,噪声是统计的,由反射造成的干扰 则是连续不断的,其结果就是一个高比特误码率,造成纠正系统难以应付. 提高发射机功率于事无补, 因为反射的功率也按比提高. 如同模拟电视 UHF 传输 一样,对于普通的数字传输,必须具备一幅定向天线,因为它能帮助抑制反射.事 实上,在调整天线时,最佳的结果将是让反射波在极坐标图的零点里,而不是调到 有最大的信号. 当前国际上全数字高清晰度视频实时传输系统中采用的调制技术主要有:QPSK (四相移相键控),MQAM(多电平正交幅度调制),VSB(多电平残留边带调制)和COFDM(正交频分复用调制) .QPSK 广泛应用于数字微波通讯系统,数字卫星通讯系 统及有线电视的上行传输;

美国 HDTV 传输系统中采用 MQAM 和VSB 方案,有线电视 的下行传输亦采用 QAM 技术;

COFDM 为欧洲 HDTV 传输系统采用.采用这些高速数据 调制技术,能有效的提高频谱利用率,进一步提高抗干扰能力,满足电视系统的传 输要求应用.并被作为 DVB-T 标准,已被世界各国采纳. 第7页共40 页LS-2000 无线高清晰度视频实时传输系统 第8页共40 页2.

4、COFDM 技术原理 COFDM 的解决办法是发送许多个载波,而每个载波都具有一种低的比特率.它 是把多个载波紧密而高效地组装起来,相互间没有干扰.由于使用很低的比特率, 反射信号与直达信号可在同一比特的期间到达,受反射的干扰比较小. 一个串行数据信号波形基本上包含一序列矩形脉冲.矩形的变量是 sinx/x 函数,因此基带脉冲序列具有 sinx/x 频谱特性.当这个信号波形被用来调制一个载 波频率时,结果为一个以载波频率为中心的对称 sinx/x 频谱. 如图

2 所示,频谱里的零点出现在载波后几倍比特率的间隔上.接下来的载波 可以其它零点为中心放置, 图2载波频谱 如图

2 所示.载波之间的相位为 90o,或sinx 的一个象限.也就是说,这些 载波是相互正交的.实际上,整个频谱几乎是矩形的,由几千个载波被插入在一起, 并填满可用的传输信道. 为了使调制系统更有效的克服码间干扰, 还可以进一步采取措施, 利用保护间隙 (Guard Interval)进一步抑制反射.保护间隙设在比特与比特之间.在保护间隙 里,载波返回到未调制状态,保护间隙的周期比反射周期更长.这样,在接受到下 一个比特之前,就有足够时间让反射信号衰减掉. 保护间隙的使用,无疑降低了载波的效率,因为有些时间它是不发射数据的. 一般效率降低 20%左右.但是,因为这种设计大大改进了误码统计,纠正系统只需 LS-2000 无线高清晰度视频实时传输系统 要很小的冗余,所以大大提高了有效传输率. 采用传统的调制技术,在几台发射机所覆盖区域之间的某些位置是没有信号 的.但是,COFDM 能工作在多径环境下.只要正确同步,几部发射机就能精确的发 射相同信号,整个地域都可以高效的重复使用一个信道,不存在禁用信道.阴影区 可以由转发器使用同频道来链接信号. 保护间隔的使用可以避免符号间的干扰, 但接收到的信号的相位和幅度仍然会 受到影响, 这个问题靠动态均衡来解决, 一个已知相位和幅度的预定信号定期发送, 接收机利用这个信号来测量信道的响应,各个载波的均衡特性就根据这个测量来计 算.实际上就是 COFDM 频谱要带有一个 向导 信号,其能量比其它信号稍强.此 向导信号是在整个信道指定的频率上分布,构成整个传输的标准.COFDM 接收机对 这个载波的符码进行快速傅立叶(FFT)计算,甚至在多经环境下,FFT 计算能提供 一种有效的频谱分析,算出相关系数,完成多径接收频谱变更的均衡计算. 只要信号强度足够,对采用 COFDM 调制技术的信号进行接收就不需要定向天 线,可以进行全向天线移动接收. 一般来说,每个系统都具有自己独特的优势和劣势.COFDM 采用了级联的正向 纠错和交织措施. COFDM 的外码 (outer code) 是具有