数字电视技术及其应用（二）

图8 DVB-S系统方框图

QPSK调制器主要性能如表5。

2、DVB-C有线数字电视

由于有线电视信号在同轴电缆和光纤中传输，受外界干扰小，DVB-C规定使用QAM调制方式。信道编码和调制主要内容有：1）频谱扩散。在数据流中加入伪随机序列，其频谱如白噪声的频谱。2）采用RS编码。在数据包的188个字节上加16个保护字节，用来进行前向纠错。3）比特交织编码。深度12字节，用来纠正突发错误。4）QAM调制。根据传输环境，可采用16-QAM、3-2QAM、64-QAM、258-QAM。传输距离远、噪声较大的系统采用低速率的16-QAM、3-2QAM，反之采用高速率的64-QAM、258-QAM。比如64-QAM在8MHz带宽内传输速率达38.5Mb/s。5）平方根奈奎斯特滤波器。滚降率15%，以兼顾频道利用率和非线性失真。M-QAM数字调制器主要技术性能见表6，M=16，32，64，128，256。

有线数字电视前端如果信号源是录像机AV输出，用MPEG-2编码压缩器转换成数据流；如果是卫星模拟电视，经过高频头、卫星接收机输出AV信号，用MPEG-2编码压缩器转换成数据流，多路数据流经数字多路复用器混合成MPEG-2码流，采用QAM调制，输出中频36MHz或44MHz，再上变频到有线电视频道。如果是卫星数字电视，经过高频头下变频后送入QPSK-QAM调制转换器，（QPSK-QAM调制转换器主要技术性能见表7），将QPSK转换为QAM调制信号，再通过上变频器上变频到有线电视频道。最后将多路有线电视频道混合送入电缆网络或者光发送机，也可以送入宽频带微波发射机。

3、DVB-T开路数字电视

在开路模拟电视频段（UHF、VHF），由于建筑物、高山的多次反射和各种噪声干扰，使开路电视的质量不高，并且频率资源严重不足，为此有必要改进为开路数字电视。开路数字电视系统由MPEG-2编码压缩器、前向纠错（FEC）、正交编码频分复用器（COFDM）、数字调制器、上变频器组成，最后输出频段仍然是UHF、VHF各个频道，如图9所示。除了MPEG-2编码压缩器、前向纠错与卫星数字电视和有线数字电视相同外，正交编码频分复用器是开路数字电视的特点。这些特点有：（1）在频域上采用多载波方式，有2000个或8000个载波。（2）在时域上将数字基带信号分成若干区段去调制多个载波。（3）构成DVB-T的某一发射网络的所有发射站，通过全球定位系统（GPS）被锁定在某个精密频率上，使所有发射机使用同一频率，在同一时间发射同一比特信息。

图9 开路数字电视广播系统方框图

开路数字电视可以采用QPSK调制，也可以采用QAM调制，其输出上变频后送入发射天线向空间发射。

九、主要网络标准

信息传输包括传送、交换和接入3部分，CATV是未来信息传输的宽带接入部分，也可能成为完全的信息传输网络。宽带接入网络适用于传送模拟和数字业务，如电话、有线电视、数据（会议电视、HDTV、电视购物）等等。为了与其他信息传输网络连接，CATV也必须符合统一的网络标准，考虑到有线电视网络未来接入国际互联网或者广域网，现对几种主要网络标准与规范做出如下简单介绍，其中，传输和接收数字电视也离不开这几种主要网络标准。

在局部范围内（如1个企业、1个大厦、1个大饭店内）把多台计算机连接起来互相通信，以共享硬件资源和数据信息的网络称为局域网（LAN，Local Area Networks）。当前世界上最多的LAN是以太网（Ethernet，局域网的一种），以太网标准是IEEE802.3系列中的多个标准，包括10BASE、100BASE、1000BASE等多种，它们成功地解决了计算机连接口、连接介质和信息传输等问题。由于信号在线路上的损耗，各种LAN技术都限制了局域网的覆盖范围，如10BASE5最大传输距离500m；10BROAD36适用于有线电视电缆传输，最大距离3600m，传输速率最高可达到10Mb/s。为了实现计算机的远距离连接，又制订了广域网WAN（Wide Area Networks）标准，包括X..25、帧中继、ATM、IDSN、SDH等标准（或协议），主要采用高速调制解调器和数字用户线路（DSL）来传输信号，并采用专用计算机来处理和传送信号给本地多媒体计算机。

1、国际互联网（因特网）协议

为了把不兼容的WAN和LAN互连而成为国际互连网，需要统一的国际标准，以协调符合各自网络标准（或协议）的软件和硬件的运行。这些标准中主要的两个是传输控制协议TCP（Transimission Control Protocol）和网际协议IP（Internet Protocol），合称为传输控制/网际协议（TCP/IP）。IP网络比起其他网络有下述特点：对子网的特定协议有高度独立性，子网之间也有较强的独立性，子网对用户特定协议有高度独立性。因此，IP的子网可以是以太网、帧中继、ATM等各种网络。

IP是无连接操作协议，TCP是面向连接的协议。无连接操作指在数据传输前，用户和网络间不建立逻辑连接，每个数据单元都作为一个独立的单元传输。因此，数据单元可以采取不同的路径以避开网络中的故障节点和拥塞节点。面向连接操作指在数据传输前，用户和网络间首先建立起一个逻辑连接，然后通过逻辑连接传输数据单元，这些数据单元之间保持着某种关系。由于IP数据单元的头信息较长，“位”的开销大，并且不支持（或很少支持）顺序控制和确认功能，用户数据可能会丢失、重复甚至顺序颠倒。传输控制协议TCP却能解决这些问题，它能很好地完成可靠性控制、流量控制、顺序控制等任务，所以TCP和IP联系非常紧密，以致于把TCP和IP紧接在一起，成为TCP/IP协议。