数字电视地面广播系统中均衡器的设计与实现

摘要

数字电视技术是广播电视技术史上又一次的飞跃。它是当今世界上最先进的图像编码处理技术、数字处理技术和数字通信技术的完美结合，是当今世界技术竞争的焦点之一。 数字电视地面广播接收中，最严重的干扰是多径衰落。均衡器就是用来对付多径衰落的，均衡器的好坏，成为影响接收机性能的决定因素。因此，均衡器是数字电视接收机中非常重要的一部分。 信道均衡是数字电视地面广播标准制定和接收机设计中所要考虑的核心问题之一。在单载波数字电视地面广播接收机中，可以采用对接收信号直接进行自适应均衡的方案。在多载波数字电视地面广播接收机中，通常采用信道估计和频域均衡相结合的间接均衡方案，而有些单载波数字电视接收机也采用间接均衡。一个实际的数字电视地面广播接收机，是由均衡器和其它很多同样重要的部分共同构成，这些部分包括载波恢复、时钟同步、信道解码和自动增益控制等等。本文的讨论不涉及这些内容，但它们在数字电视地面广播中也具有重要的地位。 本文讨论了数字电视地面广播系统中均衡器的算法及结构，针对符号间隔均衡器对采样时间敏感的特性，根据多径信道模型，本文提出了分数间隔判决反馈均衡器，并将其应用于ATSC系统中，使接收机具有更强的跟踪信道时变的能力，提高了数字电视移动接收的能力，通过计算机仿真显示了该结构的优点。 传统的信道均衡需要训练序列的辅助。但是对于单载波时变信道，完全依赖训练序列的均衡是不够的，这是因为为了节省带宽，训练数据在全部发送数据中只占很小的比例，往往来不及使均衡器完全收敛于最小均方误差（MMSE）解。在实际接收环境中更容易发生。因此研究盲均衡算法对数字电视地面广播信号的接收具有重要意义，这是本文着重研究的问题之一。本文提出了一种新的快速收敛算法——MSAG RCA算法，并用计算机对其进行了性能仿真，证实了该算法的有效性。 数字电视地面广播是一个实践性很强的课题，希望本文的研究尽一份微薄之力。