数字电视地面广播中的干扰及其消除技术

论文摘要

与其他两种数字电视传输方式（卫星与有线）相比,数字电视地面广播中信道条件非常复杂,存在各种干扰。发射信号受到建筑物、交通工具、行人、自然景物等的反射等,产生多条传输路径,造成多径干扰,每条路径信号相位的不同还会造成衰落,综合表现就是频率选择性衰落;同时也会受到普遍存在的白噪声干扰;在模拟电视与数字电视同播阶段,还会存在相同频道的模拟电视信号对数字电视频道的干扰;在移动接收时,由于交通工具移动还会造成的信道的时变特性即多普勒频移。本文针对中国数字电视传输标准中的单载波制式,对数字电视地面广播中的主要干扰及其消除作了分析与研究。首先介绍了克服干扰的技术,如信道编码用来降低白噪声接收门限,自适应滤波器用来消除多径干扰,梳状滤波器用来降低同频干扰。分析了这些技术的优缺点,并针对这些技术,提出了一些改进措施。主要包括:提出了一种新的结合FFT（快速傅里叶变换）的消除同频干扰的方法,给出了算法结构和硬件仿真结果,证明了这种方法的有效性。针对国标中的4QAMNR模式的NR级联LDPC信道编码,给出了一种新的NR译码方法,用来提取NR码的对数似然比（给LDPC译码用）,仿真结果表明,新方法比原有方法有0.2-0.6dB的增益。针对单载波系统中的消除符号间干扰技术-自适应判决反馈均衡器,指出了其存在的误码扩散问题,分析了NR译码结合判决的判决反馈均衡器原理,通过对仿真结果分析,采用这种方法有效地降低了误码扩散现象,同时因为判决的准确性的提高,跟踪信道能力也得到了提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 数字电视地面广播
• 1.1.1 数字电视发展历史
• 1.1.2 主要数字电视地面广播标准
• 1.2 中国数字电视地面广播标准
• 1.2.1 单载波制式
• 1.2.2 多载波制式
• 1.3 本文组织结构
• 2 数字电视地面广播系统的信道及干扰
• 2.1 数字电视地面广播系统的信道
• 2.2 数字电视地面广播的干扰类型
• 2.2.1 高斯白噪声干扰
• 2.2.2 多径干扰
• 2.2.3 同邻频干扰
• 2.2.4 多普勒频移
• 2.2.5 其他干扰
• 2.3 常用的干扰消除技术
• 2.3.1 对付白噪声干扰（信道编解码）
• 2.3.2 对付多径干扰（自适应均衡器和OFDM）
• 2.3.3 对付同邻频干扰（梳状滤波器和频谱开槽）
• 2.3.4 对付多普勒频移
• 2.4 本章小结
• 3 同频干扰消除技术
• 3.1 同频干扰的产生
• 3.2 现有同频干扰消除技术介绍
• 3.2.1 梳状滤波器原理
• 3.2.2 频谱开槽原理
• 3.3 一种新的同频干扰消除技术
• 3.3.1 算法描述
• 3.3.2 硬件实现的模块结构
• 3.3.3 实际仿真结果
• 3.4 本章小结
• 4 NORDSTROM-ROBINSON 码及其级联译码性能
• 4.1 NR 码简介
• 4.2 编码译码方法
• 4.2.1 有限域上译码
• 4.2.2 相关译码
• 4.2.3 最小欧氏距离译码
• 4.3 NR 编码级联LDPC 编码
• 4.3.1 国标中FEC 介绍
• 4.3.2 LDPC 的译码
• 4.3.3 NR 码的软信息提取
• 4.3.4 一种新的软信息提取方法
• 4.4 本章小结
• 5 NR 编码与均衡器结合
• 5.1 均衡器的结构与算法
• 5.1.1 时域与频域均衡器
• 5.1.2 均衡器抽头更新算法
• 5.2 传统线性均衡器的结构与性能
• 5.3 传统DFE 结构与性能
• 5.4 误码扩散现象
• 5.5 已有的减少误码扩散技术
• 5.6 国标中NR 码与DFE 联合
• 5.6.1 简介
• 5.6.2 结合NR 译码的判决器原理
• 5.6.3 仿真结果
• 5.7 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文