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地面数字电视传输系统中同步与均衡关键技术的研究

作　者: 何大治
导　师: 张文军
学　校: 上海交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 地面数字电视广播同步均衡码捕获重叠结构 NR码
分类号: TN949.197
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着数字时代的到来,电视广播的数字化发展十分迅速,我国于2006年颁布了地面数字电视传输系统的国家标准。与有线数字电视和卫星数字电视相比,地面数字电视传输系统中的信道环境要复杂的多。由于行人、汽车和建造物的反射、绕射和散射,地面数字电视接收信号是多条路径信号的合成信号,不同信号间的时延和相位都不相同,相互叠加就形成幅度急剧变化的多径衰落;此外,由于周围物体和接收机的移动,使得多径信道发生了变化,在时间、频率和空间上形成了色散。为了对抗地面数字电视传输系统中的恶劣信道,接收机需要在同步与均衡技术上做深入的研究,本文的工作就是围绕接收机中同步与均衡关键技术展开的,主要包括以下方面:提出了地面数字电视广播接收机的一种基于PN训练序列同步方案;同时也提出一种快速鲁棒的PN相位检测的码捕获算法。提出了一种对抗前径信道的重叠结构均衡算法,可以降低系统对抗前径时对前馈滤波器长度的依赖,提高系统的性能并降低复杂度。提出了一种和NR码结合的均衡算法,提高了高速移动的动态信道下系统的性能和稳定性。在没有NR码和采用高阶星座图的情况下,本文提出了一种循环训练均衡算法,提高了高码率条件下均衡器对抗动态信道的能力。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-12
第一章绪论  12-23
  1.1 引言  12-14
  1.2 我国地面数字电视广播的发展历程  14-15
  1.3 地面数字电视广播接收机中的关键技术  15-19
    1.3.1 同步技术  15-17
    1.3.2 均衡技术  17-18
    1.3.3 差错控制技术  18
    1.3.4 国标接收机技术实现方案  18-19
  1.4 本课题的研究意义  19-20
  1.5 本文主要内容和研究创新成果  20-23
    1.5.1 主要内容  20-21
    1.5.2 研究创新  21-23
第二章标准介绍和信道建模  23-41
  2.1 引言  23-24
  2.2 地面数字电视广播标准的介绍  24-31
    2.2.1 国外地面数字电视标准介绍与比较  24-27
    2.2.2 我国地面数字电视标准的技术特点  27-31
  2.3 无线信道的特征  31-37
    2.3.1 无线信道的大尺度衰落  31-33
    2.3.2 无线信道的小尺度衰落  33-37
  2.4 地面数字电视广播的信道特点  37-40
    2.4.1 乡村传输环境  37-38
    2.4.2 城市传输环境  38
    2.4.3 单频网条件下的传输环境  38-40
  2.5 本章小结  40-41
第三章接收机的同步技术  41-59
  3.1 引言  41
  3.2 地面数字电视广播全模式接收机中的同步策略  41-45
    3.2.1 载波偏差对PN 相关峰值的影响  42-44
    3.2.2 定时偏差对PN 相关峰值的影响  44-45
  3.3 地面数字电视广播接收机中载波恢复和定时同步  45-51
    3.3.1 载波恢复技术  45
    3.3.2 定时同步技术  45-51
  3.4 地面数字电视广播接收中的差之差码捕获技术  51-58
    3.4.1 国标PN 序列相位变化规律  51-52
    3.4.2 静态信道下的差之差码捕获算法  52-55
    3.4.3 动态信道下的差之差码捕获算法  55-56
    3.4.4 仿真和测试结果  56-58
    3.4.5 小结  58
  3.5 本章小结  58-59
第四章重叠结构的均衡技术  59-84
  4.1 引言  59
  4.2 频率选择性信道的时域均衡技术  59-72
    4.2.1 最大似然序列检测（MLSD）  62-64
    4.2.2 滤波器结构的均衡方法  64-66
    4.2.3 不同结构的均衡技术  66-72
  4.3 重叠结构均衡技术  72-83
    4.3.1 概念和模型  72-74
    4.3.2 时域判决反馈均衡器参考中心的分析  74-80
    4.3.3 仿真结果  80-83
  4.4 本章小结  83-84
第五章抗动态的均衡技术  84-102
  5.1 引言  84
  5.2 国标中的NR（16，8，6）介绍  84-87
    5.2.1 分组码特性和短码特性  85
    5.2.2 优越的性能  85-86
    5.2.3 译码方法简单  86-87
  5.3 和NR 码结合均衡算法  87-91
    5.3.1 算法描述  87-89
    5.3.2 仿真结果  89-90
    5.3.3 时延问题  90-91
  5.4 码空间旋转技术  91-95
    5.4.1 均衡器和编码结合后残留码间干扰－线性的码间干扰  91
    5.4.2 码空间旋转算法示意  91-92
    5.4.3 码空间旋转算法描述  92-93
    5.4.4 仿真结果  93-94
    5.4.5 FPGA 样机和ASIC 芯片测试结果  94-95
  5.5 循环训练均衡技术  95-101
    5.5.1 循环训练的算法描述  96
    5.5.2 循环训练的算法特点  96-97
    5.5.3 改进的循环训练算法及特点  97-99
    5.5.4 仿真和测试结果  99-101
  5.6 本章小结  101-102
第六章总结展望  102-104
  6.1 主要结论  102-103
  6.2 研究展望  103-104
参考文献  104-112
致谢  112-114
攻读博士学位期间已发表或录用的论文  114

地面数字电视传输系统中同步与均衡关键技术的研究

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