数字电视技术及其应用（一）

作者：时间：2012-05-29来源：网络收藏

二次数字调制是用数字基带信号去调制射频正弦振荡的参数（振幅、频率或相位），因此，二次调制有调幅、调频和调相3种形式，包括振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、最小频移键控（MSK）、移相键控（PSK）、正交幅度调制（QAM）、X进制残留边带调制（VSB）等多种调制方式。PSK又分2PSK、QPSK、8PSK；QAM又分4QAM、16QAM、64QAM、256QAM几种。调制方式不同，数字系统的有效性（频带利用率）和可靠性（比特差错率）不同，因此选择何种数字调制方式是非常重要的。

正交幅度调制、移相键控、残留边带调制常常用于数字电视，它们具有极高的频谱利用率，是在一个标准电视频道中传输多路数字电视的主要调制方式。

4、数字信号的优点

（1）在远距离传送时，各个中继站能够完整地将所收到的数字信号再生出来，从根本上消除了传输过程中的噪声和干扰。各中继站重新发出来的都是没有噪声的信号（当然量化噪声总是存在的）。这就是说，在各中继站之间，信号传输过程中所混入的干扰就不会积累起来。

（2）调制和解调电路都是数字电路，很适合于利用集成电路的逻辑设计，因此可靠性和稳定性都很高。

（3）数字信号便于存储。

（4）可以减少消息信号不必要的重复，进行数字压缩。

（5）合适的编码可以减少噪声和干扰的影响。每增加一个比特就将信号与量化噪声之比（功率比）提高6分贝，这就是说，信号频带宽度的加宽能提高信噪比。

五、数字系统方框图

数字系统方框图如图4所示。在发送端，调制信号m（t）加至压缩器，压缩幅度较大的信号，以保证对于大小不同的信号具有相差不多的信号/量化噪声比。取样电路将压缩器处理后的调制信号进行取样，然后与经过同样处理（即压缩和取样）的其它信道信号一起加至复用器，形成时分多路信号。量化和编码这两种作用是由模——数转换器来完成的，它将各信道的取样信号进行量化，并将每一量化后的取样用一组二进制电码来传送。信道转换开头将各路电码以串联方式传送至信道中，直接经光缆、电缆传送，或者进行二次调制，对正弦载波调制以后经发射机发送出去。

图4 数字系统方框图

在接收端，可能是直接从光缆、电缆得到各路信号以串联方式传送过来的二进制电码，也可能是由接收机收到的某一种已调波。在后一种情况下，经解调后即可得到二进制电码。二进制电码进入量化器后，去掉传输过程中混入的噪声和干扰，并重新形成比较纯净的二进制电码。分配器将各路二进制电码分开以并联方式传送到解码器中。解码器就是一个数——模转发器，它将各组电码转换成相应的有一定高度的脉冲。因此，各路信号分别对应于一路调幅脉冲，各路调幅脉冲是时分复用在一起的。分路器将各路调幅脉冲分开来，分别传送到各信道的取样保持放大的电路中，使每个脉冲的高度在一个取样周期内得以保持，于是将调幅脉冲变成阶梯波，它是发送端经预处理后的调制信号的近似波形。低通滤波器将量化噪声滤去，将阶梯波还原成连续信号，它仍然是发送端被预处理后的调制近似波形。扩展器去掉由于发送端的压缩器人为造成的调制信号的失真，于是就得到最后的输出信号m′（t），它是最初的调制信号m（t）的近似。

如果用光缆传输，由于电发射端机多数输出的是有正负极性的双极性码，这种码型不宜驱动光发射机。光发射机是光强度调制，需要单极性脉冲驱动。因此，在电发射端机和光发射机之间需要加入双极性到单极性码型接口。

现在，已有专用数字电视传输系统面市，可通过光缆传输非压缩电视、32路立体声，如果配置其他设备，也能够传输MPEG-2多路压缩电视信号。该系统可选一次群E1（2Mb）和三次群E3（34Mb）接口板传输数据和电话，它还可与SDH网络相衔接，使数据、有线电视，通信三网合一。

六、数字系统性能参数

1、传送速率

二进制数字出现的频率即是单位时间内传送的二进制数字的位数，叫做传送速率。传送速率用来衡量数字系统的效率，有码元速率和信息速率两种表示法。

（1）码元速率又叫做符号速率、数码率、键控速率，指每秒传送的码元个数，单位为“波特”（Baud），以Ds表示。当数字信号用二进制表示时，称为二进制码元速率；当数字信号用多进制表示时，称为M进制码元速率。

（2）信息速率又叫做比特率，指每秒传送的信息单位数，单位为比特/秒（bit/s或b/s或bps），以Rb表示。

码元速率与信息速率的关系是：

Rb=Ds×Log2M

式中 M——码元进制数。

特别指出的是，当M=2时，Rb=Ds，即码元速率等于信息速率。

2、Eb/No