地面传输（共7篇）
地面传输 篇1
地面广播依然是最普遍的传播平台
ITU新发布全球数字电视广播趋势报告显示:截至2012年底,全球约80%的家庭拥有电视,普及率大大超过其他信息系统,进一步增长的空间依然存在;其次,在付费电视的推动下,数字电视家庭数量首次超过模拟电视家庭; 此外,来自各地区的数据显示,地面广播依然是最普遍的传播平台(见表1)。
全球新一代数字电视标准的进展
1欧洲DVB-T2标准提高了系统性能
主要表现在以下方面:降低开销增加了选项,频谱效率比DVB-T高约30%;采用了新的纠错编码,接收C/N门限比DVB-T标准显著降低;使用了物理层管道P2,可支持多业务广播,此外,该标准采用MISO技术,可支持增强型单频组网。
2中国DTMB-A的系统性能已超越DVB-T2
在新的DTMB-A标准中,增加了256APSK和高阶FFT参数选项,传输码率显著高于DVB-T2;采用Gray-APSK调制和新型LDPC码技术,接收C/N门限低于DVB-T2;采用新型复帧信令结构和时频二维动态分配方式,可更方便地支持多业务同播;基于时频综合的多天线技术,不但可支持增强型单频网, 且复杂度也大大降低。
3美国ATSC 3.0正在征集标准方案
ATSC2.0是作为对现有标准进行移动业务补充的标准,ATSC3.0需满足灵活频谱、鲁棒接收、超高清、移动、混合服务等基本需求。
4日本下一代ISDB-T已在研究过程中
目前,NHK科学和技术研究实验室正在开发NHKsuper Hi-vision——基于4 000扫描线的超高清宽屏系统ISDB-T标准。
DTMB-A系统的最新进展
1发展历程
2011年12月,DTMB-A应用示范系统(见图1)公开展示。在技术层面, 新标准8 MHz带宽传输速率范围为5.00~49.31 Mbit/s;AWGN信道下C/N门限范围为0.6~21.2 dB,此外,新标准拥有完整的自主知识产权,发明专利的52项标准制定及产业化开发已在进行过程中。
2013年9月,《DTMB-A接收专用芯片研发》项目通过发改委评审。
2013年11月,中国政府向国际电联提交DTMB-A标准方案。
2 DTMB-A/DVB-T2实验室样机测试
2013 年 1 月,DTMB-A /DVB-T2委托广电总局测试,而根据教育部组织的鉴定结果,DTMB-A/DVB-T2的主要性能指标已达到国际领先水平。
DTMB-A应用前景
笔者认为,未来DTMB-A将主要应用于以下几个方面:
首先,最重要、最迫切的应用是提高DTMB标准国际市场竞争力,以拓展电视产业和文化出口的可持续发展。
其次,采用DTMB-A标准后,一个8 MHz带宽的模拟频道可传输5套顶级高清节目,可实现在地面电视中传输多路高清及3D电视广播业务。
第三,促进农村和城乡结合部的地面、有线电视广播统一标准,助推数字电视一体机市场的发展。第四,模拟电视关闭后,利用富裕频道可开展多业务广播有偿服务。第五,支持超高清地面数字电视广播传输。
地面无线数字电视传输覆盖的研究 篇2
数字电视传输覆盖方式包括卫星数字电视广播覆盖方式 (DVB-S) , 有线数字电视广播覆盖方式 (DVB-C) 和地面数字电视无线广播覆盖方式 (DVB-T) 。无线数字电视广播覆盖方式同卫星数字电视广播覆盖方式相比, 有容易普及, 接收价格低廉的特点;与有线数字电视广播覆盖方式相比, 有不需架设大量线路, 不易受城市施工建设, 自然灾害等因素影响的特点。无线数字电视广播不仅克服了无线模拟电视广播易受干扰, 图像质量差, 有重影等缺点, 而且在一个电视频道内可传送多达8套电视节目, 极大提高了无线频谱的利用率, 还可以在移动状态下稳定接收到高质量的电视节目信号, 使车载电视、便携手持电视成为可能。但是, 无线数字电视覆盖方式也同时存在建筑物遮挡、多途径问题、接收方式、接收区域、频率规划、单频网设计、覆盖范围等诸多问题, 使其技术难度增大, 但这些问题的解决能够保证地面数字电视广播的快速发展。
1 无线数字电视传输覆盖的特点及影响覆盖的因素
1.1 地面数字电视无线覆盖的特点
(1) 投资少, 见效快, 不需架设大量线路, 建网成本相对较低。
(2) 移动性。不受时间、地点的限制, 便携和可移动接收的优势是有线电视所无法比拟的。
(3) 抗毁性。不易受城市施工建设, 自然灾害等因素影响。
(4) 充分利用无线频率资源, 提高了无线频谱的利用率。在一个电视频道内可传送多达8套电视节目。
(5) 接收方便, 覆盖面广, 易增加用户。
1.2 影响覆盖效果的因素
地面数字电视无线广播是一个系统工程, 从前端、传输到接收是一个整体, 覆盖效果与此三大模块的设备指标、参数选择、组网方式、接收方式等因素密切相关。
(1) 发射参数
发射机输出功率大、馈线损耗小、发射天线高度高, 覆盖范围就越大。
(2) 发射频率
发射频率越高, 光学特性越强, 电磁波对建筑物的穿透特性以及经由窗户进入建筑物或汽车内部的绕射能力越弱, 覆盖阴影衰落越严重, 室内接收效果越差;发射频率越高, 水、湿地、树林等对无线数字信号的吸收越大, 发射频率越高, 多普勒频移越大、越不适宜高速移动接收。一般选在550 MHz～700 MHz较为适宜。
(3) 极化方式
水平极化天线具有良好的远区场强分布, 在同样的发射功率下可以覆盖较大的范围, 所以发射天线大都是水平极化天线。垂直极化天线近区场强分布优于水平极化天线, 在潮湿、多水、多树林等环境条件下更为明显。而且还便于车载安装, 降低接收端的造价等。所以在移动接收时选用垂直极化天线更适宜。
(4) 接收参数
接收灵敏度越高, 接收天线增益越大, 接收高度越高, 接收效果就越好, 单频网的有效覆盖面积越大。
(5) 信道调制参数
在多载波传输条件下, 载波数目的选择将影响单频网规模的组建大小、移动接收的车速。调制方式和编码率的选择将影响可传输节目套数及接收效果, 二者互为矛盾, 可传输的节目套数增大, 接收效果就会降低。载波模式和保护间隔决定了单频网发射机间的距离, 即单频网的规模, 在确保单频网的同步时必须考虑这一点。
2 地面数字电视无线覆盖方式
为了做好区域覆盖的规划, 必须首先做好地区 (城市) 单频网的建设。单频网的建设要根据保护间隔和工作方式的取值, 确定发射机之间的距离。地区 (城市) 单频网的覆盖范围确定后, 即可对相邻的两个地区 (城市) 之间的空白地区进行补点 (建设单频网覆盖点) 。
单频网 (SFN) 的组网模式从原理来说, 单频网和多频网具有相同的组网模式 (网络拓扑结构) , 即由主要发射机和必要的辅助发射机构成。
单频网的实现结构分为两类, 即“开放式”和“封闭式”网络。两类网络都假定设计为在覆盖区边界可以提供最低接收场强。在开放式网络中, 对覆盖区以外的辐射电平不作任何限制, 少数情况下, 开放式网络仅由单个发射机构成。在封闭式网络中, 以不影响覆盖区以内服务为前提, 为降低覆盖区以外的辐射电平, 在覆盖区边界附近的发射站使用方向性天线即可做到这一点。
组网模式有两种, 一种是等边六边形单频网模式 (如图1所示) , 用于大面积的单频网设计;一种是等边三角形单频网模式 (如图2所示) , 用于小面积的单频网设计。在图1中, 它是由七个发射台 (机) 构成的单频网, 周围六个发射台发射功率相同, 发射台之间连线构成等边六边形, 另一个发射台处于六边形的中心, 通常为小功率发射站。周围六个发射机采用指向中心的定向发射天线, 中心发射机的天线是全向的。六边形的面积便是SFN的覆盖区, 形成一种封闭式结构。
如果需要大范围的地面覆盖, 可以由许多六边形单频网拼结, 像蜂窝那样, 构成一个扩展的单频网 (如图3所示) 。
在图2中, 它是以覆盖目标的中心为重心的, 由三个发射台 (机) 构成三角形单频网, 三个发射台发射功率均等, 发射台之间连线构成等边三角形, 三个发射机采用指向中心的定向发射天线, 三角形的面积便是SFN的覆盖区, 形成一种封闭式结构。
如果需要大范围的地面覆盖, 可以由许多三角形单频网拼结, 像蜂窝那样, 构成一个扩展的单频网 (如图4所示) 。
在实际组网过程中, 地形不可能都是规正的, 在参考组网模式的基础上, 根据当地的地形、地貌、现有模拟发射台站资源等, 可对上述参考模式做灵活的应用。 (1) 对地形规正的地区, 可用大功率发射点均衡分布模式。 (2) 对地形为长条形的地区, 可用多点小功率蜂窝模式, 避免对周边地区造成同频干扰, 对边界控制能力要强。 (3) 对异形地区, 可用单点大功率, 多点中功率铺助模式。
3 接收不良地区的解决方法
由于受到地势、发射功率等因素的影响, 难以确保网络中所有区域的信号覆盖都达到良好状况, 一部分地区可能无法正常接收, 如高楼的阴影区, 地下停车场、边远的郊区、农村等, 因此无线数字电视的盲区覆盖成为下一步网络建设完善的重点。
盲区覆盖的解决除了采用各种抗衰落的调制解调技术以外, 还可以通过加大发射机功率、压低接收机噪声、提高天线增益、升高天线挂设高度、分集接收、补充覆盖等几个方面改善。
(1) 从网络端考虑, 可以有以下几种选择方式, 其原理是通过增大该区域的接收功率实现。
● 适当地加大发射机的有效输出功率。这一措施对各种原因造成的慢衰落有显著的效果, 适用于小范围的不良接收地区。为了提高接收点的场强, 扩大覆盖半径, 增大发射机的功率和增加发射天线的高度都是有效办法, 但必须从实际出发综合考虑。
● 采用数字电视转发器进行补充覆盖。数字电视转发器是一种无线中继放大设备, 在数字电视传输过程中起到了信号增强的作用。它是扩大已建无线数字电视网络的覆盖范围, 解决盲区的最经济有效的手段。转发器按其传输方式分为同频转发器、移频转发器和光纤转发器。在小的覆盖空隙下, 例如在被高大建筑物遮蔽的街群、窄的山谷和长的隧道, 可以通过安装数字电视转发器解决, 发射功率通常为毫瓦或瓦的数量级。数字电视转发器也可以被用于室内接收的改善, 由于数字电视转发器有限的功率、有限的覆盖范围, 不会影响SFN中总的干扰状况, 而且不需要精确与同步网的基础发射机保持时间同步, 因此它是SFN补充覆盖的一个重要手段。
● 采用漏缆进行地下通道覆盖。发射机的输出可以有两种连接方式, 一种是与发射天线相连接, 另一种是与漏缆相连接。漏缆是一个同轴天线, 它的外导体在一个固定的栅网中开放多个槽孔, 产生高频能量均匀分布的辐射, 高频能量是由转发器馈入的, 辐射方向性由外导体开口的网栅来决定。该措施主要用于隧道、地下车库、停车房以及地铁上移动电视的覆盖。
(2) 从接收端考虑, 主要通过提高接收机的接收性能, 实现该地区的良好接收。
选择性能优良的接收设备。如高增益、全向的高性能接收天线;抗干扰能力强、同步效果良好、灵敏度高的接收机等。
分集接收:双高频头接收机主要采用了二重空间分集技术, 在不增加发射机功率情况下, 可使接收信号电平增加3 dB～5 dB左右, 它是克服快速衰落影响的有效办法。在采用空间分集时, 空间分集天线需要在水平方向上间隔大于1/4波长, 即可保证各天线上获得的信号基本互相独立。
4 结束语
无线数字电视广播系统是国家广播电视技术体系的重要组成部分, 它与卫星数字电视广播系统和有线数字电视广播系统以及铺助系统协同为受众提供全面的覆盖, 是我国广播电视综合覆盖网中的重要部分。
目前数字电视频率规划标准和频率参数标准正在紧张的研究当中, 迫切需要更多地掌握城市市区内地面数字电视传播覆盖的一些实际情况和基本的测试数据, 并对规划区所适用的电波传播模型进行确定, 为下一步的覆盖研究奠定实验基础, 其研究成果将对我国地面数字电视广播的发展有着具大的指导和推动作用。
参考文献
[1]刘文开.地面广播数字电视技术[M].北京:人民邮电出版社, 2003.4.
[2]曹健.数字发射机相关技术和发展动态[J].广播与电视技术, 2002, 8:132-136.
[3]史虹湘, 逯贵桢, 程瑞庭, 等.DTTV电波传播模型的选择[J].广播与电视技术, 2004 (11) :27, 29.
地面传输 篇3
关键词：摄像头,无线通讯,Wi-Fi
成像测井是传统的测井方法, 随着技术的发展, 可见光成像测井已经发展进入现代测井的前沿技术之列。对于井上情况, 地面设备相对复杂, 给现场作业造成一定的影响。因此, 通过无线方式进行数据交换可以简化现场环境, 提高测井效率。物联网是当今中国非常流行的一个词语, 设备联网是物联网的主要核心。将先进的技术引入传统的行业中可以带来很多便利。
1 硬件介绍及电路设计
深井作业都处在高温、高压的环境中, 因此对井下的系统要求较高。井下传输系统使用广泛应用的EILog-06测井系统[1], 并且采用具有高抗干扰能力以及高扩展能力的CAN总线作为通讯网络, 可以挂载多个带有CAN接口的仪器。井上部分添加无线传输单元, 实现远程数据传输与控制。系统结构如图1所示。
1.1 井下图像采集与传输简介
井下图像采集使用耐高温并且高集成度的CMOS型串口摄像头, 本身拥有各种信号和图像处理模块。摄像头可选择多种像素实现数字图像采集处理系统的逻辑控制, 图像具有多种分辨率。因为井下采光困难, 所以采用低耗的发光二极管组作为光源, 前端照明的方式, 使照明均匀。
井下采用内嵌CAN控制器的ADSP-21992高速芯片进行数据核心处理[2]。高性能的DSP内核以及嵌入式混合信号外围的集成, 使ADSP-21992芯片表现出优越的数据处理能力。并且由于CAN总线搭载EILog-06测井平台的遥传短节, 采集节点灵活性提高, 兼有CAN总线的纠错能力, 使得系统可靠性得到保证。
1.2 无线模块介绍
Wi-Fi是当前最为先进的无线通信技术之一, 传输速度非常快。Wi-Fi最主要的优势是不需要布线, 并且由于发射信号功率低于100mw, 所以相对也是最安全健康的。
当前市场存在多种成熟的Wi-Fi产品, 因此根据需求选取一款名为USR-WIFI232-X[3]的Wi-Fi模块。工作模式有透明传输和协议传输两种模式, 网络协议支持TCP/UDP。
由于WI-FI模块要求3.3V供电, 因此采用SPX1117M3-3.3DC/DC降压电源模块电路, 复位模块采用MAX6899芯片, 实现按键模块复位与恢复出厂设置。电压转换电路设计如图所示。
2 软件设计
2.1 通信协议与流程
摄像头具有上电休眠功能, 工作时需要先向摄像头发唤醒命令, 结束工作后发休眠命令。通信协议格式为:0XAA+Addr+Lenth+Comm+Data+Sum
包长=命令码字节数+数据区字节+校验和字节;
校验和=命令码+数据长度;
上位机软件设计使用·Net平台中的winform进行开发。可以用来创建Windows平台下的Windows应用程序和网络应用程序, 也可以用来创建网络服务。USR-WIFI模块支持TCP/UDP网络协议, 使用Web方式网络侧的接口, 可以作为Server服务器或者是Client客户端。工作时一般让WI-FI模块工作在客户端模式, 计算在处于服务器模式, 这样便于同时控制多种仪器。
服务器软件设计中, 采用多线程与委托方式与WI-FI模块进行交互。这样做可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理, 并通过委托将方法当作另一个方法的参数来进行传递, 这种将方法动态地赋给参数的做法, 可以使得程序具有更好的可扩展性。设计中还引入哈希表来存放WI-FI模块地址, 可以在多个模块同时工作时方便管理。
上位机软件流程图如图2所示:
2.2 实验结果
串口摄像头选用200W像素, 通过计算机内的客户端向下发送拍照命令后, 大约3s之后就可以接收到拍摄的照片。如图3所示, 可以清楚地看到套管内的图像。
3 结束语
介绍了井下可见光图像采集系统。设计实现了基于USR-WIFI模块的无线传输设备, 并且编写上位机控制与通讯软件。通过直观的图像给石油测井过程提供巨大的帮助。无线传输系统也让地面上复杂的环境变的简洁, 可以有效提高测井效率。
参考文献
[1]张家田, 陈宝, 严正国.测井电子信息技术[M].北京:石油工业出版社, 2010.
[2]张家田, 王金成, 等.基于CAN总线的井下视频信号采集系统设计[J].电子技术应用.2013, 12:15-17.
地面传输 篇4
贵阳电视台发射塔与广电大楼的节目传输采用微波设备 (一主一备方式) 。在2007年3月份, 我们发现发射塔接收端的一套11G (接收天线在3楼) 频段微波设备接收信号一直是正常的, 而另外的一套1.4G (接收天线在2楼, 2楼与3楼相差90多米) 频段微波设备的接收节目信号有时正常而有时不正常, 经过检查设备未见异常。在检查天线时发现广电大楼播控中心至发射塔的传输路径上已经多了几幢高大建筑, 其中有一幢楼刚好处于传输路径上, 建筑高度正好处于发射天线与接收天线直线高度上, 导致了接收信号时而正常、时而不正常 (建筑的吊车转动造成) 。通过了解, 这幢建筑 (香格里拉大洒店) 将建筑66层, 目前正在建设第28层, 经过计算, 在香格里拉大洒店建好以后, 将把贵阳电视台发射塔与广电大楼的传输路径全部阻挡。届时我们的两套微波设备都不能正常传输节目, 将要影响发射塔的发射电视节目。急需解决节目传输问题。
在日常电视节目传输系统中, 主要有光缆、卫星、微波几种形式:
(1) 光缆传输
光缆传输方式被普遍采用, 其传输可靠性高、带宽宽, 可以直接传输SDI信号, 从而保证了信号质量。鉴于其建设的复杂性以及贵阳电视台 (广电大楼) 将于2年后搬迁到金阳新区, 所以没有考虑这种方式。
(2) 卫星传输
卫星传输方式需要购置卫星上行站, 卫星传输适用于远距离传输, 主要用于省级卫视频道的全省、全国性的信号覆盖或现场直播, 而且建设费用高, 周期长。
(3) 微波传输
微波传输设备分为模拟微波和数字微波。大家知道模拟微波的传输方式是固定传输方式, 即点对点 (面) 直线传输、发射天线和接收天线要在可视范围内, 中间不能有建筑物阻挡。同时反射、绕射、折射波都有可能造成信号质量的降低。
根据调制方式的不同, 数字微波有采用卫星信号传输方式的Q P S K (D V B-S) , 有采用有线电视方式的Q A M (DVB-C) , 还有采用地面数字电视方式的COFDM (DVB-T) 等方式的微波设备。DVB-S和DVB-C方式的微波设备, 由于调制方式的固有特点, 只能是视距传输, 属于固定传输的微波。DVB-T方案采用正交频分复用 (COFDM) 的调制方式, 首先将高码率的串行数据流变成N个低码率的并行数据流, 并对N个正交的载波分别进行调制, 使动态多径和多普勒频移造成的码间干扰减小。设置循环前缀填充的0FDM保护间隔, 减少了多径对多载波正交特性的影响, 使码间干扰大大降低, 从而很好地支持移动接收。多径传播信号能够得到有效的利用。
2 COFDM技术应用于无线传输的优点
(1) 适合在城区、城郊、建筑物内等非通视和有阻挡的环境中应用, 具有很高的“绕射”“穿透”能力。
传统的微波设备, 必须在通视条件 (既收发两点之间必须无阻挡) 下才能建立链路, 所以使用中受环境制约, 需要提前考察环境, 拟定、实测收发点。即使成功“布点”, 天线定向、线缆布置等工作也相当烦琐, 不仅直接限制视音频源的获取、传输, 而且系统的可靠性、工作效率也大打折扣。
COFDM无线图像设备则彻底改变了这种局面。因其多载波等技术特点, COFDM设备具备“非视距”、“绕射”传输的优势。在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中, 该设备能够以高概率实现图像的稳定传输, 不受环境影响或受环境影响小。其收发两端一般采用全向天线, 无须预先“踩点”、“定向”、布设繁杂的视音频输入、输出电缆, 视音频源的采集端、接收端可根据现场情况及指挥/导演的要求自由活动。系统简单、可靠, 应用灵活。
(2) 适合高速移动中传输, 可应用于车辆、船舶、直升机/无人机等平台。对于大多数行业而言, 无线图像的一般应用模式是:视音频前端采集——接入点 (车、船、机) ——视音频处理中心 (一般通过有线链路或卫通) 。所以车辆、船舶、直升机/无人机等平台是系统非常重要的组成部分, 其核心的功能之一就是实时接入前端的图像。
微波 (数字微波、扩频微波) 、无线LAN等设备因其技术体制的原因, 无法独立实现收、发端的移动中传输。如应用到车辆、船舶上, 通常的方案是再配置附加的“天线伺服稳定”装置, 以解决电磁波定向、跟踪、稳定等问题, 且仅能在一定条件下实现移动点对固定点的传输。这样, 其系统的技术环节多, 工程复杂, 可靠性降低, 造价极高。但对于COFDM设备, 它不需要任何附加装置, 就可实现固定——移动, 移动——移动间的使用, 非常适合安装到车辆、船舶、直升机/无人机等移动平台上。不仅传输有高可靠性, 而且对比以上的方案, 由于无须再配置附加的“伺服稳定”装置, 所以表现出很高的性价比。
(3) 适合高速数据传输, 速率一般大于4.8Mbps, 满足高质量视音频的传输。高质量的视音频除对摄像机的要求外, 对编码流、信道速率要求十分高。
COFDM技术每个子载波可以选择Q P S K、1 6 Q A M、64QAM等高速调制, 合成后的信道速率一般均大于4.8M bps。因此, 可以传输MPEG2中4∶2∶0、4∶2∶2等高质量编解码, 接收端图像分辨率可达到720×576或720×480, 满足目前标准清晰度系统。
(4) COFDM具备很好的抗电磁干扰性能。对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越, 通过各个子载波的联合编码, 具有很强的抗衰落能力。在单载波系统中 (如数字微波, 扩频微波等) , 单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败, 但是在多载波COFDM系统中, 仅仅有很小一部分子载波会受到干扰, 并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错, 确保传输的低误码率。
(5) 信道利用率很高。这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要;当子载波个数很大时, 系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz。
3 DVB-T微波在贵阳电视台的应用
以DVB-T方式工作的微波设备, 由于它可以有效地利用回波而不是消极地排除回波的特性。因此可应用在传输路径中有阻挡的环境中。
如图1所示, 是贵阳电视台播出中心至发射塔之间节目传输示意图。微波设备接收的是反射以及绕射信号。
发射塔与广电大楼之间采用四套微波设备实现上行和下行节目信号的传输。
图2是广电大楼到发射塔方向传输一套节目 (贵阳电视台新闻综合频道) , 视、音频经MEPG-2编码器编码, 输出6.5Mbps的ASI信号, 分别送给两台DVB-T调制器, 再经1.4G和8G微波传输至发射塔, 在发射塔经过1.4G和8G下变频器变频 (变为500MHz左右) , 送给两台DVB-T接收机, 最后输出视频、音频信号, 经切换器切换后送给12频道电视发射机发射到千家万户。
图3是发射塔到广电大楼方向传输多套节目传输框图, 新闻直播车和其它现场直播地将信号通过1G的DVB-T微波设备实时的传输至发射塔, 经DVB-T接收机解调出TS流信号送入复用器复用, 输出一路TS流信号, 再分别经1.4G和8G微波设备, 传输至新闻中心。新闻直播车可在整个贵阳市城区移动, 随时可将城中发生的新闻实时传回电视台, 从而实现新闻事件的直播。图3中, 新闻事件是经过摄像机机载微波 (也是采用DVB-T技术) 传输至新闻微波车。新闻信号传输到新闻中心是经过三级微波设备传输。
4 DVB-T调制器的设置
4.1 DVB-T系统中有3个参数需要进行设置
(1) 前向纠错率 (1/2、2/3、3/4、5/6、7/8) FEC:数值大 (如1/2) , 发送端插入的保护码多, 纠错能力强。
(2) 子载波调制方式 (QPSK、16QAM、64QAM) :DVB-T根据传输环境的不同, 实行不同的信道纠错保护, QPSK抗干扰强, 但码率低, 64QAM抗干扰最弱, 码率最高。
(3) 保护间隔 (1/4、1/8、1/16、1/32) :为了克服反射波的干扰, DVB-T将每一帧最后一个字符进行重复, 重复长度可以是有用字符长度的1/4、1/8、1/16和1/32, 以防止由于多路反射造成第N-1个字符与第N个字符的重叠。
(4) 载波数量 (2K=1705个载波, 8K=6817个载波) , DVB-T系统使用的是多载波的COFDM调制。
4.2 传输一套节目DVB-T调制器的设置
贵阳电视台播出中心到发射塔与送有线电视前端机房的信号共用一台编码器, 码率为6.50Mbps, DVB-T调制器设置为:子载波调制方式为QPSK、保护间隔GI=1/32、前向纠错FEC=2/3。最高可传送8.04Mbps码率。
4.3 传输多套节目DVB-T调制器的设置
反过来发射塔到贵阳电视台播控中心, 需传输多个方向的现场直播信号 (目前为2个或3个8.0Mbps左右的码率) , DVB-T调制器设置为:子调制方式为64QAM、保护间隔GI=1/32、前向纠错FEC=7/8。最高可传送31.67Mbps码率。
通过实际应用, 我们积累了一些经验, 如 (1) 微波设备是视距传输, DVB-T微波仍然可看作是“视距”传输, 只不过在微波发射点有物体将信号反射到接收点, 通过DVB-T微波强大的接收能力和纠错能力稳定地接收多径信号;这样我们在微波发射点也大约能够估计信号能不能传送; (2) 由于无线信道的复杂多变性, 我们把上行或下行通道分别配置为不同频段的两个频率 (1.4G和8G) , 并且功率和频率的连续可调性满足了无线信道的复杂环境, 使电视节目能更安全、稳定、有效的传输。
摘要：信号传输系统作为电视台与发射塔、有线前端之间的桥梁, 对于电视台最终产品流向观众起着至关重要的作用。本文简要介绍了微波传输中的几种调制方式以及固定路线的微波传输中, 传输路径上有阻挡, 在不增加中继站的情况下, 怎样解决传输问题。通过对DVB-T传输的理解, 贵阳电视台采用DVB-T的调制技术在传输路径中有阻挡物的情况和使用经验, 希望能对其他存在同样情况的电视台有所帮助。
地面传输 篇5
1 单频网重叠覆盖区确定
单频网信号分析是开展地面数字电视单频网覆盖性能测试以及网络调整、优化的第一步。相对于多频网而言, 地面数字电视单频网覆盖性能的差别主要体现在单频网的重叠覆盖区。所谓地面数字电视单频网重叠覆盖区是指两个或两个以上发射点信号同时覆盖, 并且接收到的、来自不同站点起主要作用的信号之差小于射频保护率值的区域。因此, 工程技术人员应在地面数字电视单频网重叠覆盖区选择相应的测试点对单频网信号进行测试及分析, 并以此为依据对单频网网络进行调整和优化。
如何确定地面数字电视单频网的重叠覆盖区是开展单频网覆盖性能测试的首要任务。本文将以2007年北京地区地面数字电视技术试验为例来说明地面数字电视单频网重叠覆盖区的确定过程。
一般来说, 包括单频网在内的任何地面数字电视覆盖网的建设首先要进行科学、合理的设计和规划。在地面数字电视单频网建设过程中, 首先应该根据地面数字电视业务开展的需求以及网络实际建设的条件, 利用地面数字电视规划软件开展相应的覆盖网规划计算和分析, 从而初步确定地面数字电视单频网的工作参数, 主要包括:各个发射点的发射功率、天线方向图以及天线高度等。根据确定的网络参数, 利用地面数字电视覆盖网规划软件可以得到单频网的覆盖效果, 其中包括单频网重叠覆盖区。图1给出了经过计算得到的北京地区地面数字电视技术试验单频网重叠覆盖区示意, 其中蓝色标记分别为单频网中的发射点1和发射点2。图中阴影部分为上述两个发射点组成的地面数字电视单频网的重叠覆盖区, 位于东三环和东四环区域。
当然, 由于覆盖规划软件本身的限制, 地面数字电视单频网重叠覆盖区的实际位置可能与理论计算结果之间存在一定的差异, 因此, 需要工程技术人员根据实际的传输环境, 并结合规划试算的结果, 通过实地测试来进一步确认地面数字电视单频网重叠覆盖区的区域所在。
在北京地区地面数字电视技术试验单频网测试过程中, 技术试验组首先根据规划试算结果, 在单频网理论重叠覆盖区选取测试点进行测试, 测试可以通过依次关闭单频网各个发射点的发射信号, 测试各个发射点单独发射时的信号电平。表1给出了其中一个测试点的测试结果, 从表中可以看出:在该测试点, 单独接收发射点1的信号电平为-74.6d Bm, 单独接收发射点2的信号电平为-73.4d Bm, 两者信号电平差为1.2d Bm, 明显小于该种工作模式下的地面数字电视的射频信号保护率值, 因此该测试点所在的区域为单频网重叠覆盖区。
当然, 在实际单频网的建设过程中, 工程技术人员需要选取大量的测试点进行测试, 从而最终确定地面数字电视单频网重叠覆盖区的准确位置。
2 单频网信号分析
地面数字电视单频网性能的调整、优化以及测试首先要求对单频网重叠覆盖区的信号进行详细的分析。对于地面数字电视广播的无线传输信道而言, 信道冲激响应是最基本和最重要的指标。信道冲激响应为单位冲激函数经传输信道作用后的函数, 它能够全面、客观反映无线传输信道信号的时域特性, 特别适合于地面数字电视单频网重叠覆盖区信号的分析。
前一节所述的测试方法只能简单分析地面数字电视单频网重叠覆盖区接收各发射点单独发射信号电平的差值, 对于重叠覆盖区内的多径信道的传输特性, 例如各个发射点信号到达的先后顺序以及延时差无法进行分析, 即无法分析信道的冲激响应。为此, 工程技术人员可以借助符合GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》标准的地面数字电视相关的测试仪表, 利用仪表的信道冲激响应功能分析地面数字电视单频网重叠覆盖区的多径传输特性。图2给出了在北京地区地面数字电视技术试验中, 利用北京广电天地信息咨询有限公司的TD-2010地面数字电视综合测试仪对单频网重叠覆盖区信道冲激响应的分析结果。从图中可以看出, 在单频网的重叠覆盖区存在严重的多径干扰, 这些多径干扰可能是由于同一信号经过建筑物反射所形成, 也可能是由于两个发射点信号的重复覆盖所形成。显然, 此处的多径干扰是由于在单频网重叠覆盖区分别接收到两个发射点的信号形成的, 并且发射点2的信号先于发射点1信号20μs达到, 由于此时两个发射点信号是同时进行发射, 因此可以判断两个发射点到重叠覆盖区测试点距离的差为6km左右, 这一点可以从图1中得到相应证实。
根据地面数字电视单频网调整和优化的原则, 为了尽量减轻单频网重叠覆盖区的多径干扰, 在北京地区地面数字电视技术试验单频网测试过程中, 将发射点2信号延迟20μs, 调整延时后再次对重叠覆盖区的信道冲激响应进行测试和分析, 结果如图3所示。从图中可以看出:延时调整后, 单频网重叠覆盖区多径干扰 (长延时的强回波) 明显减小。关于地面数字电视单频网调整和优化方法见本刊2008年6月份《国家地面数字电视标准单频网技术研究》一文。
3 固定接收测试
信道冲激响应的分析能够比较直观反映地面数字电视单频网重叠覆盖区的信道特性。在此基础上, 工程技术人员仍然需要对地面数字电视单频网重叠覆盖区的接收性能进行测试。一般来说, 地面数字电视单频网重叠覆盖区性能测试主要包括固定接收测试和移动接收测试。其中, 单频网固定接收性能测试指标与单发射点固定接收性能测试基本相同, 主要包括:接收信号电平、最小接收信号电平、信号裕量和载噪比门限等。对于地面数字电视系统, 载噪比门限越小, 说明接收性能越好, 信号裕量越大, 说明接收性能越稳定。
为了全面反映和比较地面数字电视单频网, 特别是重叠覆盖区的覆盖性能, 固定接收测试需要分别针对各个发射点单独发射以及单频网调整前后的接收性能进行对比测试。表2给出了地面数字电视单频网重叠覆盖区内某一测试点固定接收测试结果。
从表2中可以看出, 当发射点1和发射点2单独发射时, 在单频网重叠覆盖区测试点信号接收电平分别为-74.4d Bm和-73.4d Bm, 载噪比门限分别为7.8d B和5.6d B, 信号裕量分别为9.8d B和11.1d B;发射点1和发射点2同时发射时 (即在单频网条件下, 调整之前) , 在该测试点, 信号接收电平、载噪比门限和信号裕量分别为-71.1d Bm、8.2d B和11.8d B。可见, 在单频网条件下, 由于信号合成, 虽然接收信号电平增强, 但接收信号的多径干扰明显加重 (见前一章节分析) , 系统载噪比门限劣化。
表2中最后给出了调整后单频网重叠覆盖区同一测试点接收性能测试结果。相对调整前, 只是对其中一个发射点信号的延时进行了调整, 因此接收信号电平保持不变, 但单频网重叠覆盖区的多径干扰明显减弱 (见前一章节分析) , 因此, 载噪比门限和信号裕量都有一定程度的改善。
4 移动接收测试
移动接收性能能更全面地反映地面数字电视单频网网络整体覆盖效果。相对固定接收测试而言, 地面数字电视移动接收测试能够更加方便地获得单频网重叠覆盖区的分布信息, 为此在地面数字电视单频网移动接收测试过程中, 工程技术人员首先需要对移动测试路线的接收信号电平进行测试分析。
表3给出了地面数字电视单频网移动接收信号电平测试结果。其中, 前两张图分别给出发射点1和发射点2分别单独发射时, 移动测试路线上接收信号电平分布情况, 其中颜色越接近红色, 表示接收信号电平越大, 颜色越接近深蓝色, 表示接收信号电平越小。
在此基础上, 通过计算上述两个接收信号电平的差值, 可获得单频网条件下移动测试路线的接收信号电平差。表3中第三张图采用不同颜色来表示在移动测试路线上分别接收发射点1和发射点2的信号电平差, 其中颜色越接近红色, 接收信号电平差越大, 颜色越接近深蓝色, 接收信号电平差越小。借助此类测试方法, 工程技术人员可快速判断地面数字电视单频网的重叠覆盖区的位置。从表3中可以看出:发射点1和发射点2的单频网重叠覆盖区位于东三环和东四环区域。
地面数字电视单频网移动接收测试指标主要包括:移动接收电平分布以及移动接收成功率概率。对于地面数字电视单频网, 为了全面、客观、准确衡量单频网覆盖性能和进一步改善移动接收性能, 一般而言, 对于包括重叠覆盖区在内的移动接收可以分别针对各发射点单独覆盖效果以及单频网覆盖效果进行对比测试。
表4给出了地面数字电视单频网移动测试结果。从表中可以看出:发射点1单独发射时, 整条测试路线的平均接收信号电平为-73.2d Bm, 成功接收概率77.7%;发射点2单独发射时, 平均接收信号电平为-72.9d Bm, 成功接收概率63.2%;在单频网条件下 (发射点1和发射点2同时发射) , 未进行调整时, 平均接收信号电平为-65.4d Bm, 成功接收概率74.4%;可见未调整时, 由于同时接收两个发射点信号, 虽然接收信号电平明显增强, 但由于重叠覆盖区干扰加重, 单频网条件下的移动接收成功概率却比发射点1单独发射时小;在单频网条件下, 经过延时调整, 平均接收信号电平基本保持不变, 为-65.2d Bm, 但由于调整后单频网重叠覆盖区多径干扰明显减轻, 成功接收概率提高为96.7%。可见, 通过合理的构建单频网, 可以有效提高地面数字电视网络的覆盖性能。
5 结束语
至此, 本文对地面数字电视单频网网络覆盖性能测试进行了相关介绍。考虑到地面数字电视单频网参数的调整, 在改善现有重叠覆盖区性能的同时, 可能会引起单频网重叠覆盖区的迁移, 或者引起地面数字电视覆盖网其他区域接收性能的下降, 因此, 为了构建性能最优的地面数字电视单频网网络, 需要工程技术人员在单频网的构建过程中, 结合实际应用情况, 不断对地面数字电视单频网网络覆盖性能进行测试。
摘要：本文重点介绍了符合GB20600-2006国家地面数字电视传输标准单频网性能测试方法和分析, 并以2007年北京地区地面数字电视技术试验为例, 详细说明了单频网重叠覆盖区的确定、单频网信号分析、单频网固定接收测试以及移动接收性能测试过程。
地面传输 篇6
关键词：长线传输接口,抗干扰,电磁隔离,消抖
在飞行器设计、研制阶段要经过大量的地面弹射试验, 并通过数据记录器的回收数据来还原、分析试验过程从而考核、验证其性能指标, 为现役武器提供有力的试验数据并对后期设计、改进提出宝贵建议[1]。飞行器测量系统主要由数据记录器、地面检测单元、传感器阵列、电缆网络和地面计算机组成。试验过程中数据记录器、传感器阵列安装在飞行器上随飞行器一起飞行, 并通过传感器实时采集、存储飞行器的姿态信息和环境参数。地面检测单元则负责地面计算机和数据记录器的命令传输和数据通信。由此可见, 地面检测单元是数据记录器和地面计算机通信的枢纽, 其接口传输可靠性及抗干扰能力将直接影响到测试结果。
地面检测单元主要由主控卡、信源卡、电源卡和背板组成。主控卡作为整个地面检测单元的控制部分, 对外接口包括USB接口、长线接口和备用读数口。USB接口用于连接地面检测单元和地面计算机完成上位机软件命令的下传和数据通信;上位机下传的命令经FPGA处理后通过长线传输接口经长线电缆传输给数据记录器并将启动完成信号回传给地面检测单元;试验结束后通过备用读数口读取回收数据。
1 可靠性设计
地面检测单元经长线接口传输给数据记录器的关键信号包括时钟信号、启动信号、启动完成、关机指令和数据等。为确保系统的可靠工作, 需对其进行可靠设计。
1.1 长线传输的电磁隔离
试验前将传感器阵列与数据记录器连接, 通过长线电缆便可以对数据记录器进行实时监测以考核、验证系统的可靠性。数据传输时时钟信号跟8位数据一起传给地面检测单元。由于试验环境存在电、磁、振动、高温、高压等干扰[2], 以及电缆的干扰噪声和发送端、接收端阻抗匹配的影响, 可能导致数据误码。该系统接口电路采用HCPL—0631, 实现电-光-电信号转换使输入信号与输出信号隔离, 其接口电路如图1所示。一般光耦的输入阻抗只有几百欧姆, 而干扰源的阻抗很大, 所以即使干扰电压的幅度较大馈送到光耦输入端的电压会很小只能形成很微弱的电流而不能使发光二极管导通从而将干扰抑制掉。另外, 光耦的输入回路与输出回路没有电气连接和公共地, 之间的分布电容极小而绝缘电阻又很大, 因此回路一边的各种干扰噪声都很难通过光电耦合器馈送到另一边去, 避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生[3]。由于光耦输入回路和输出回路可以承受高达几千伏的电压, 所以试验过程中即使长线电缆被扯断, 甚至信号线短路时也不会烧毁数据记录器, 起到很好的安全保障作用。
1.2 可靠启动
飞行器发射时地面检测单元发出启动信号, 待数据记录器返回启动完成信号时才认为启动成功。试验过程中意外发射和发射后的误启动都将会影响到测试结果甚至无法得到试验数据。该系统从地面检测单元硬件电路设计和数据记录器的逻辑两方面考虑, 对启动信号进行了可靠设计。地面检测单元的启动信号接口电路如图2所示。FPGA发出的启动信号pstart通过继电器的常闭端K1—1和公共端K1—2由长线电缆传输到数据记录器。数据记录器根据地面检测单元发出的启动信号状态来控制记录器的启动动作, 其启动接口电路如图3所示, 其中K1—1与地连接。地面检测单元逻辑控制中信号pstart为逻辑高时表示发出启动采集信号, 而数据记录器信号lstart为逻辑低时认为地面检测单元发出启动采集信号, 记录器逻辑程序控制AD开始采集。
试验过程中收到点火指令后pstart被拉高, 三极管Q1导通, 继电器常闭端与公共端断开, K1—2输出高电平。此时记录器接口电路光耦U1截止, lstart被拉低, AD开始采集。当patart为逻辑低时, 三极管Q1截止, 继电器常闭端与公共端导通, K1—2输出低电平。此时记录器接口电路光耦U1导通, lstart被拉高, AD不执行采集工作。试验现场发生意外发射即未发出启动信号飞行器已出筒时, 该设计也可以确保能够采集成功。当发生意外发射时长线电缆跟地面检测单元脱落插头发生分离, K1—1与K1—2断开, 数据记录器仍可以可靠启动。且数据记录器一旦启动采集, 数据记录器逻辑程序将锁定该状态防止飞行器飞行过程中发生误启动时擦除已经采集的试验数据。
1.3 时钟信号抗干扰传输
长线传输时读数时钟伴随8位并行数据一起由数据记录器发送到地面检测单元, 为了保证读数正确, 要求接收端跟发送端时钟严格同步。测量系统发送端、接收端采用光耦隔离, 其连接关系如图1所示。左边为地面检测单元接收端口, 右边为飞行器数据、时钟发送端口。当输入电流满足光耦导通电流范围时发光二极管导通, 而光耦的截止时间则受接收端上拉电阻R4和限流电阻R1影响[4]。如果R4、R1匹配不当接收端时钟信号将发生畸变。当R4=1 kΩ, R1=500Ω, 长线时钟频率为500 k Hz, 占空比为1∶1时, 接收端收到的时钟信号如图4所示。由图可知第五个时钟发生严重畸变经消抖处理后将由高变低, 导致读数错误。当R4=500Ω, R1=750Ω时接收端收到的时钟信号如图5所示, 与发送端时钟基本保持同步。
实际上, 连接到一条有限长度传输线上的任何源端及负载阻抗的组合都将会降低它的性能。当一个信号施加在传输线一端时, 全部源端电压的一部分沿线路向下传播。随着信号的传播, 它受到传播函数的衰减, 在电缆远端出现的是一个信号衰减后的部分振幅。当传播信号的部分出现在电缆远端时, 一个反射信号也沿着电缆向源端反向传播。随着信号的反射, 这个信号与输入信号叠加。然后, 两信号同时向相反的方向传播, 互不干扰[5]。因此, 在长线电缆两端接口电路中分别设计有匹配电阻来削弱反射、振铃。
1.4 消抖处理
在现场的信号采集过程中, 总会有各种各样的瞬时干扰信号存在 (一般为交变信号) 。较强的干扰信号有可能被系统误认为是状态的变化, 因此在实际的系统设计中应该考虑对干扰信号的抑制[6]。常用的消抖方案有硬件消抖和软件消抖两类。其中, 硬件消抖方法有:利用电容的充放电原理[7];利用R-S触发的保持功能;由同相器组成的积分去抖电路;用反相器组成的翻转式去抖电路;不可重复触发单稳态等等[8]。基于VHDL语言的消抖方案包括计数器型消抖法、D触发器型消抖法、状态机型消抖法等[9—11]。但将这些消抖方法直接用于该系统时, 或电路复杂, 或代码执行率低、芯片资源占用较多[12], 为此本文提出了一种滑窗消抖方法。即输入信号先通过一个窗口, 每当时钟信号的上升沿到来时输入信号进行移位锁存, 同时表决移位寄存器中高、低电平的数量判定该信号是否为有效信号。之后对该有效信号进行一次计数器型消抖并将消抖后的信号作为最终有效输入信号参与控制程序流程。
2 结论
该系统设计的地面检测单元已成功参加多次大型地面试验, 可靠、有效地完成命令的发送和数据的传输, 试验数据回收准确无误。图6为该地面检测单元参试某飞行器大型地面试验时获取的部分原始数据, 数据组成与采集帧结构完全一致, 主帧、副帧标记以及帧计数排列整齐, 且无多数、丢数现象出现。
参考文献
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地面传输 篇7
许多国家正在进行下一代数字地面广播的研究,以便提高大容量内容服务, 如超高清(SHV)。在本文中,提出了大容量传输技术,使用超多层(例如, 1024QAM或4096QAM)正交频分复用 (OFDM)技术和双极化多输入多输出技术(MIMO)。
MIMO(多输入多输出)系统通过在发送端和接收端使用多个天线分别完成信号的发送和接收,实现了分集增益和空间复用增益,大幅度地提高了信道容量和频带利用率。MIMO系统中,同一时刻不同天线发送不同的信息比特, 它们在每一根接收天线上叠加,相互形成干扰,当符号周期小于信道的多径时延扩展,即出现信道的频率选择性衰落时,接收信号会产生严重的码间干扰。因此,克服来自多天线和多径的干扰成为MIMO系统检测的主要问题。
在过去的研究中发现,接收到的水平极化和垂直极化波的能量是不同的, 这是因为它们不同的传输特性,这样降低了BER(误码率)特性。为了解决这一问题,需要使用LDPC码(低密度奇偶校验)方案和多维交织方法。在本文中,我们提出了一种LDPC码的译码方法,使用双极化MIMO传输信道响应进一步改善误码率性能。信道衰落的失真引起了载波符号之间的功率差,这降低了误码率性能。我们使用信道响应评估噪声方差,不仅可以得到OFDM信号中的所有载波符号噪声方差的平均值, 而且可以得到每个载波符号噪声方差的值,并将这提供给LDPC码的译码方案。该方法是基于LLR(对数似然比)的和积译码算法的迭代计算的过程。LLR迭代计算考虑到每个载波符号的噪声方差。这些措施使LLR计算更准确,并可以提高译码性能。
解码方法
1.和积算法
常规的和积算法中,第i个LLR由公式(1)给出:
公式1
在这里,是一个条件概率密度函数。发射信号x和接收信号y由公式(2) 和(3)给出:
公式2
公式3
LDPC码的长度为n。和积算法是工作在LDPC码的Tanner图(LDPC的校验矩阵)的信息传送算法。重复此操作, 直到满足一个奇偶校验或者迭代次数达到最大值。和积算法中有详细的说明, 图1显示了传统方法的框图。
2.和积算法和伪随机LLR
和积译码算法的第t次迭代产生初次排列c,见公式(4)。
公式4
伪随机LLR的使用公式5可以得到。向量和可以通过在c中置换为0和1来获得,公式分别为(6)和(7)。这些向量生成副本的符号。“伪”用来表明该对数似然是不是真正的对数似然。
公式5
公式6
公式7
接下来,向量和在(8)和(9)中被定义。μ是每个符号的比特数。有复制的符号,它在或中有第i位数据。向量和相差只有一位,如果使用灰度映射方案他们在I-Q图的位置一个挨着一个。此外,在和中,副本符号除向量和外, 都是相同的。结果,伪LLR变成公式 (10)。在这里是中的一个载波符号, 包含第i位数据符号。是所有载波符号的平均噪声方差。伪LLR变成和积算法中t+1轮的输入。图2显示了伪LLR的解码方法框图。
= 公式8
= 公式9
公式10
3.提出的方法
在迭代计算LLR中,我们替代的不是所有载波符号平均噪声方差,而是每个载波的符号的噪声方差。每个载波符号的噪声方差从MIMO信道响应H的矩阵和经过MIMO检测的所有载波符号的平均噪声方差中获得。这些值表明每个载波符号的CNR(载波噪声比)。噪声的方差是恒定的,见公式(10)。根据每个载波的符号的方差噪声,我们得到的伪LLR更准确地在双极化MIMO传输, 解码的结果要优于传统的方法。因此, 公式(11)用于获得伪LLR的第i个数据点。每个载波的符号噪声方差伪LLR是和积算法第t+1个输入。图3显示了提出的方法的方框图。
公式11
验证
我们在计算机中模拟验证了所提出的方法。奇偶校验矩阵和比特交织方案与在DVB-T2系统相同。输入数据流分为两个流(一个水平极化,另一个垂直极化)与多元交织方法,载波调制方案64QAM或4096QAM。图4显示计算机仿真方框图,表I显示参数表。
响应的差异。在这里,我们假设水平极化和垂直极化之间没有交叉极化分量。所需的CNR的定义在LDPC解码后假定BER小于1E-7。图6和图7标记了仿真所需的水平和垂直极化波的CNRs。比较所需的CNRs,显然所提出的方法的改进, 增加了接收功率的差异。此外,我们可以看到,改进双极化MIMO传输后, 即使接收功率没有区别,4096QAM比64QAM变化更大。
有两个原因。第一,接收功率的差异信息包括在解码过程中。在OFDM符号中,伪LLR能获得每个载波的符号的更精确的噪声方差,而不是所有载体的平均噪声方差。这意味着,如果在两种极化下所有载波符号的CNRs不是相同的水平,该方法将强于传统的方法。第二,一个复合载波调制方案将使OFDM符号中的载波符号模糊。图8显示了在I-Q图64QAM信号排列。图8有的信号点(称为“环绕信号点”)被别的信号(被称为“边缘信号点”)所包围。在一般情况下,如果采用QAM方案,被包围的信号点容易生成误差点。环绕信号给所有信号点的误差率的比例是36/64 = 56.3%。在另一方面,4096QAM比64QAM还有更多的环绕信号点,在这种情况下,比率是3844/4096=93.8%。这些值表明,复合载波调制方案降低了误码率性能。请注意所提出的方法产生两个副本的符号,伪LLR与他们进行迭代计算。如果他们与接收到的载波的符号相同,伪LLR计算会更准确。此外,伪LLR复制符号更准确。如果有许多环绕信号点, 迭代方法使用两个并排符号来缓解误码率降低。
出于这个原因,明确的是,当使用双极化MIMO技术和超多的OFDM技术时,使用LDPC码的译码方法运行良好。
结论