国标地面数字电视信号分析方法及实现

2013-04-24国家新闻出版广电总局四九一台任彦霖

电子世界 2013年16期

国家新闻出版广电总局四九一台任彦霖

随着广播电视信号技术的不断发展提升，地面数字电视信号传播技术在广播电视领域的应用实现越来越广泛，随之也推动了地面数字电视标准的提出的。最早提出的地面数字电视GB20600-2006标准，是在2006提出的，经过近几年数字电视信号技术在广播电视用户中的应用推广，以及地面数字电视标准的不断改进提升，全球性的地面数字电视信号标准已经逐渐形成了以DVB-T、ATSC以及DTMB、ISDB-T等多种地面数字电视信号标准共存的发展局面。在广播电视信号传输中，地面数字电视信号技术与传统的模拟电视信号技术不同，地面数字电视信号技术传输运行过程中，如果存在有信号唱强或者是信道畸变、信号衰落、信道入侵干扰等情况，都会对于地面数字电视信号技术的正常运行传播造成影响，严重情况下会影响地面数字电视用户的节目接收质量。针对地面数字电视信号技术传播的这一问题特征，在进行地面数字电视节目信号传播过程中，需要通过进行无线网络覆盖指标的合理规划，同时注意对于网络覆盖指标进行定期测试，以在定期检测结果基础上，对于地面数字电视网络覆盖质量进行调整，从而在调整过程中找出合理、正确的地面数字电视信号分析方法。

1.国标地面数字电视信号分析常用方法介绍

结合现阶段国标地面数字电视信号分析实际情况，在进行数字电视信号的分析过程中，主要是进行解码以及解调两个分析过程的实现，而对于数字电视信号分析实现的常用方法主要有以下几种。

1.1 数字电视信号的芯片分析方法

应用芯片技术进行数字电视信号的分析实现，是数字电视信号分析的常用方法之一，它主要是指通过应用市场上专用的、较成熟的数字电视解调专用芯片，在进行数字电视信号分析过程中，通过对于解调专用芯片寄存器中的信息进行读取收集，以获取数字电视信号的解调以及解码参数信息，从而实现对于数字电视信号的解调、解码分析实现。通常情况下，应用芯片技术进行数字电视信号分析，不仅信号分析的实现速度比较快，并且信号分析过程中，芯片的电路设计复杂度比较低，因此对于芯片寄存器上解调、解码信息的获取也相对比较容易，具有一定的信号分析应用优势，但同时，由于芯片进行信号分析中，芯片多用于解码数字信号，并且是进行较为稳定的传输流输出提供，因此，芯片寄存器中输出的测试信息内容十分有限，在实际信号分析应用中局限性也比较大。

1.2 数字电视的DSP软解调信号分析技术

进行数字电视信号分析过程中，DSP软解调信号分析技术，主要是指进行数字电视信号分析过程中，通过在宽带中频中输入以及高速进行采样实现的基础上行，利用DSP进行数字电视信号的解调与解码分析实现。在进行数字电视信号分析中，DSP软解调分析技术不仅进行信号分析的复杂度比较低，并且比较灵活，信号分析过程中，能够根据数字电视用户的实际需求以及信号调制的方式不同，对于信号调制测试结果的输出方式进行调整，具有较大的灵活性。值得注意的是，DSP软解调信号分析技术进行数字电视信号分析中，不能够实现对于数字电视信号的实时解调解码分析，这也是DSP软解调信号分析的局限性。

1.3 数字电视信号的FPGA硬件解调分析方法

进行数字电视信号分析过程中，FPGA硬件解调信号分析方法主要是通过利用FPGA硬件解调的逻辑原理，实现对于数字电视信号的解调分析，同时输出对于数字电视信号分析的相关星座图与解调解码信息。在数字电视信号分析方法中，FPGA硬件解调方法进行数字电视信号分析的主要特点表现为信号分析比较灵活，并且能够实现对于数字电视信号的实时解调分析，但是，在进行数字电视信号分析过程中，同时也具有分析复杂度比较高，分析方案修改难度比较大等局限性。

通常情况下，在数字电视信号传输标准中，以DTMB信号传输标准为例，数字电视信号传输过程中，一旦信号传输的交织模式为720，数字电视信号时域的符号交织延迟在最大情况下，可能会达到510个信号帧，并且在传输信号时域中，如果信号时域的帧头模式为PN945时，信号时域的最长信号帧长度会达到625µs，在这种情况下，就表明该信号传输标准下，信号时域的交织器的延时情况，最大会达到318m/s以上，也就表示信号传输过程中需要进行存储的信号数据长度约为240多万码字，因此，结合这一情况，应用DSP软解调方法进行数字电视信号分析，不能够对于信号存储与运算的需求进行满足，在实际对于数字电视信号分析过程中，可以考虑应用DSP软解调与FPGA硬件解调相结合的方法，进行数字电视信号分析应用。

2.国标地面数字电视信号分析的具体方案与实现分析

结合上述对于数字电视信号分析常用方法以及各种信号分析方法特征的具体介绍，在实际应用中进行国标地面数字电视信号的分析时，可以考虑应用DSP软解调与FPGA硬件解调相结合的方式，进行国标地面数字电视信号的分析实现。应用DSP软解调与FPGA硬件解调相结合进行数字电视信号分析的具体方案，主要是通过利用DSP软解调与FPGA硬件解调的信号解调解码分析原理，并将这一分析方法原理应用在准实时信号分析仪设备中的地面数字电视信号解调解码分析系统，以实现对于国标地面数字电视信号的解调解码分析。这种方式进行数字电视信号分析运算相对比较简单稳定，并且在信号分析处理过程中，可以结合两种不同方案的各自特征，将不需要进行经常修改与不进行参数输出的信号数据通过FPGA硬件解调分析实现，同时配合DSP软解调实现对于数字电视信号的分析。如下图1所示，为DTMB标准的数字电视信号解调解码分析处理整体结构示意图。