数字电视地面传输系统中抗干扰技术的研究

摘要

DTTB(数字电视地面广播)是现有数字电视广播方式中的一种，它的传输是通过地面无线进行的，其独具的简单接收和移动接收的能力，能够满足现代信息化社会所要求的“信息到人”的基本需求。并且地面数字广播可以在原普通模拟’电视频道内播出完整的高清晰电视节目，使清晰度和声音质量得到大幅改善，能最终实现真正的高清晰度电视。数字电视广播发展近十年来，卫星和有线电缆广播的基本传输体制己确定，而地面广播由于传输环境恶劣，频谱资源有限，应用需求分散，其标准在各国仍有极大的争议，因为目前没有一套标准能解决实际地面传输中的所有问题，因此数字电视地面广播在许多方面都有很大的改进潜力。本文对数字电视地面广播(Digital Television Terrestrial Broadcasting DTTB)系统中的关键技术进行了研究，重点研究了DVB-T系统中的信道估计与均衡算法、传输系统中的噪声干扰对系统的影响以及相应的对抗噪声干扰的方法。 DVB-T(Digital Video Broadcasting)是目前国际认可的数字电视地面广播标准之一，也是广播电视业及多国数字地面电视接收测试中评价最高的地面电视广播标准。本论文是基于欧洲DVB-T COFDM系统技术，研究了其信道估计与均衡技术，在基于最小二乘(LS)信道估计算法的基础上提出了改进的最小均方误差(MMSE)算法，接着提出了最近插值，线形插值，高斯内插滤波，三次样条插值以及时域插值几种信道插值方法，研究了基于迫零准则和最小均方准则的信道均衡技术。下一步在对DVB-T广播信道的特性进行深入分析的基础上，介绍了多种噪声对数字电视地面传输的影响，着重介绍了脉冲噪声的两种模型，马尔可夫(Markov)与非高斯脉冲噪声模型(Non-Gaussian impulsive noise)，并且分析了他们的特性。最后提出了对脉冲噪声的时域检测法，继而提出三种基于信道估计的脉冲噪声的频域抑制方法：傅立叶变换与信道估计相结合法、导频替换法、导频内插滤波法，并且在不同的信道做出相应的仿真分析与性能比较，提出了DVB-T抑制脉冲噪声的认识和思想。 本课题研究了数字电视地面广播中的DVB-T COFDM系统，对信道编解码技术，交织技术，信道调制解调技术等均作了一定的研究，讨论了无线地面传输中信道估计与均衡技术，重点研究了无线信道中的脉冲噪声模型以及对信道接收的影响，以及基于信道估计的三种抗脉冲噪声的技术。仿真结果表明，相关算法均能到达预期的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1数字电视的技术背景

1.2地面数字电视广播的基本需求

1.3地面数字电视传输现状和技术特点

1.4 DVB-T的研究现状

1.5选题背景和意义

1.6论文章节安排和重点

1.7本章小结

1.8参考文献：

第2章无线通信信道特性和模型

2.1无线通信系统信道特性

2.2无线信道的统计描述

2.3无线信道的确定描述

2.4等效离散FIR模型

2.5本章小结

2.6参考文献

第3章DVB-T系统中信道传输技术的研究

3.1 COFDM系统技术

3.2信道编码和调制技术

3.3 OFDM帧结构

3.4信道估计技术

3.4.1 DVB-T的导频形式

3.4.2 DVB-T基带模型

3.4.3最小二乘估计(LS)

3.4.4改进的最小均方误差估计(MMSE)

3.4.5算法仿真和比较

3.5信道估计内插技术

3.5.1线性插值算法

3.5.2最近插值算法

3.5.3三次样条插值算法

3.5.4时域插值算法

3.5.5高斯内插滤波算法

3.5.6算法的性能仿真和分析

3.6信道均衡技术

3.7 DVB-T系统的仿真和分析

3.8本章小结

3.9参考文献

第4章噪声干扰的类型以及影响

4.1噪声干扰的类型

4.2脉冲干扰对DVB-T的影响

4.3脉冲噪声的模型

4.3.1马尔可夫模型

4.3.2非高斯脉冲噪声模型

4.4本章小结

4.5参考文献

第5章DVB-T传输系统中抗脉冲干扰的方法

5.1 脉冲噪声的检测

5.2 DVB-T系统中抑制脉冲干扰的方法

5.2.1方法一：基于傅里叶变换和信道估计的脉冲噪声消除方法

5.2.2算法性能仿真分析

5.2.3方法二 针对动态信道环境下受损导频内插替换法

5.2.4算法性能仿真分析

5.2.5本章小结

5.3参考文献

第6章总结与展望

6.1本论文工作的总结

6.2未来工作展望

致谢

附录