DVB-T COFDM和ATSC 80VSB两种数字电视地面广播传播系统的比较(三)

2006-01-11 17:29:30来源:广电在线 作者:南京邮电学院 李晓蕾热度:
在加性白噪声(AWGN)信道内的信噪比(C/N)阈值
   从理论上讲,OFDM和单载波调制的方式,如 VSB和QAM,在加性高斯白噪声(AWGN)信道有着相同的C/N门限。由于信道编码,信道评估和均衡规划,还有其他一些实施上的差别(调制器生成的相位噪声,量化噪声互调失真等),会产生不同的C/N门限结果。
   DVB-T和ATSC系统均使用级联前向纠错编码和交织。DVB-T的外码为RS(240,188,t=8),由12个RS交织块,是RS(255,239)编码的缩短码,可以校正8字节的传输误码。ATSC系统采用了更强有力的RS(207,187,t=10)编码,它能纠正10字节的误码,并且采用更长的52个RS块交织器,以便平滑脉冲干扰和同频道的NTSC干扰。RS编码的不同使得ATSC系统比DVB-T系统的C/N性能高出0.5dB。与此同时,ATSC系统实施R=2/3的网格编码调制作为内码,而DVB-T系统采用次最佳的收缩的卷积码。这个差别使得ATSC系统比DVB-T系统又有1Db的优势。因此,在前向纠错中的差别使得ATSC系统具有约1.5dB的C/N优势。
   同时,在信道均衡方面,ATSC采用“判决反馈均衡器”(DFF)。判决反馈均衡器只造成极小的噪声增强,但也由于误差反馈而产生错误判决的向后扩散。而另一方面,DVB-T系统采用带内的导频信号进行快速的频带估计。这一差别使得ATSC系统比DVB-T系统多出2dB的优势。这样ATSC系统就比DVB-T系统总共有了3.5dB的优势。在发射方面,DVB-T的发射机功率要比ATSC的高6dB(或者是其4倍),才能获得相同的覆盖范围和达到相同的不需要的邻近频道干扰极限。
   也应该指出,上面的比较不是一种公正的比较,因为各个系统有不同的数据率,而且它们对阈值的定义也不同。一种变通的方法是采用Eb/Nb,或者每比特的能量对系统性能进行评估,因为它考虑到系统的数据率。
   Ea/Nb(dB)=C/N—10lg(Rb/BW)
   其中:Rb是编码系统的总数据率,BW是系统的带宽。这样的比较考虑到了系统自身的特点,比较公正。ATSC系统对于AWGN信道具有一定的优势,但两系统都可能进行改善,而且 AWGN信道不定对于 DTTB是最佳信道模型。
3 多径失莫
   DVB-T COFDM是多载波系统,是为存在许多多径的单频网络(SFN)环境下运行而设计的,因此COFDM不但要有足够的保护间隔来消除符号间的干扰(包括超前和延迟两种多径效应),而且要采用较强的纠错内码和良好的信道估计系统。此外,DVB-T还需要至少高达7dB的信号强度才能处置高达0dB的各种回波。为改进性能,DVB-T采用了擦除器(Eraser)技术的软判决解码过程,使 DVB-T 2k(1705个载波)系统能承受高达数百赫兹的移动回波。
   ATSC是单载波系统,是为多频网络(MFN)环境设计的,通常遇到的是4-6dB以下的各种静态延迟回波,几乎没有超前回波。因此,8-VSB只需要判决反馈均衡器(DFF),就能有效地减少多径噪声,使ATSC系统具备承受12Hz移动回波的能力。不过,ATSC系统忽视了大量住宅大楼用户室内接收的特点,因为室内天线所受到的大多是多次反射波。这种情况对单载波单发射点的ATSC 8-VSB系统非常不利,而对多载波多点发射的DVB-T COFDM系统却有利得多。
   DVB-T系统的保护间隔可以解决超前或是滞后的多径干扰。这对于SFN的运行来说很重要,ATSC系统不能处理长时间的超前反射,因为它设计工作于几乎不发生长时间超前反射的MFN环境,主要工作于室外接收的环境。DVB-T COFDM系统的这些优势,使它具备了发展SFN和移动业务的能力。
4 频谱利用率
   如果两个系统在6MHz的信道中,DVB-T COFDM:5.65MHz/6MHz=94%,ATSC 8-VSB:5.38MHz/6MHz=90%。也就是说,DVB-T COFDM 较 ATSC 8-VSB的频谱利用率高4%。这是因为作为一种调制方案,OFDM比单载波调制系统有着稍高的频谱效率。因为OFDM的频谱有非常快速的初始滚降,几乎可以不用输出频谱成形的滤波器。

责任编辑:DVBCN编辑部

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