DVB-NGH系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字移動(dòng)通信已成為未來(lái)通信發(fā)展的主流趨勢(shì)，另外，用戶對(duì)移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)需求的急劇增長(zhǎng)，使得數(shù)字視頻廣播具有非常廣泛的應(yīng)用前景。目前，基于第二代數(shù)字地面視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)DVB-T2（Digital Video Broadcasting:2nd Generation Terrestrial）的下一代手持終端演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) DVB-NGH（Digital Video Broadcasting:Next Generation H

2、andheld）已成為業(yè)內(nèi)正在研究的一個(gè)熱點(diǎn)。DVB-NGH是第一個(gè)引入了MIMO（Multiple Input Multiple Output，多輸入多輸出）天線機(jī)制的廣播系統(tǒng)，與以往標(biāo)準(zhǔn)相比，DVB-NGH將在網(wǎng)絡(luò)承載能力方面有很大提高。盡管 DVB-NGH還未正式標(biāo)準(zhǔn)化，但隨著新技術(shù)的不斷引入以及市場(chǎng)需求的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)，DVB-NGH必然會(huì)對(duì)便攜/手持終端的多媒體業(yè)務(wù)起到巨大的推動(dòng)作用。本文對(duì)DVB-NGH系統(tǒng)部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研

3、究，所取得的主要研究成果為：
　　1.在廣泛總結(jié)國(guó)內(nèi)外移動(dòng)多媒體廣播技術(shù)背景和最新進(jìn)展的前提下，論文詳細(xì)介紹了研究DVB-NGH系統(tǒng)的背景和意義，并著重分析了DVB-NGH規(guī)范計(jì)劃引入的一些新的性能增強(qiáng)技術(shù)。主要包括：比特交織編碼調(diào)制、時(shí)頻分片技術(shù)、邏輯組幀與未來(lái)擴(kuò)展幀捆綁、物理層信令、單頻網(wǎng)絡(luò)中的本地業(yè)務(wù)插入技術(shù)以及增強(qiáng)的單頻網(wǎng)絡(luò)MISO機(jī)制等。除此之外，還簡(jiǎn)單介紹了DVB-NGH MIMO規(guī)范所采用的關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)框架。

4、r>　　2.研究了 DVB-NGH系統(tǒng)中可提高分集增益的非規(guī)則星座和四維旋轉(zhuǎn)星座。非規(guī)則星座主要包括非規(guī)則64-QAM與非規(guī)則256-QAM，其基本原理是使得原有的規(guī)則星座準(zhǔn)高斯化，以期能夠縮小規(guī)則星座容量限與香農(nóng)容量限之間的差距。在AWGN信道下，非規(guī)則64-QAM的平均誤比特率BER（Bit Error Ratio）相比于64-QAM有最大0.5dB的性能提升，非規(guī)則256-QAM相比于256-QAM在不同碼率下具有0.4dB到0.

5、9dB的性能增益。四維旋轉(zhuǎn)是將一個(gè)符號(hào)在四維尺度上進(jìn)行拓展，使得符號(hào)整體經(jīng)歷深衰落的概率大大降低。本文針對(duì)四維旋轉(zhuǎn)提出了一種新的解調(diào)方法，該方法基于MAP（Maximum A Posteriori，最大后驗(yàn)）算法，并利用聯(lián)合概率求解軟信息。仿真表明，在瑞利衰落信道下，當(dāng)LDPC（Low Density Parity Check，低密度校驗(yàn)碼）譯碼前誤碼率為10-3時(shí)，四維旋轉(zhuǎn)QPSK相比于二維旋轉(zhuǎn)大約有4dB的性能改善，相比于無(wú)旋轉(zhuǎn)星座

6、性能提高了大約14dB。LDPC譯碼后的性能在高碼率時(shí)能夠提供0.5~0.6dB的增益，在低碼率時(shí)幾乎無(wú)增益，同時(shí)為了避免過(guò)多地增加接收端復(fù)雜度，DVB-NGH僅在碼率高于8/15時(shí)對(duì)QPSK調(diào)制采用四維旋轉(zhuǎn)。
　　3.對(duì)本地節(jié)目插入技術(shù)的研究。在分析了DVB-NGH中的兩種本地節(jié)目插入方法——分層本地業(yè)務(wù)插入技術(shù)（H-LSI）和正交本地業(yè)務(wù)插入技術(shù)（O-LSI）的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的本地節(jié)目插入方法，該方法基于協(xié)同Alam

7、outi編碼方案和唯一可分解星座對(duì)技術(shù)，利用對(duì)全局信號(hào)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)插入本地業(yè)務(wù)。接收端采用一種聯(lián)合解調(diào)方法，即在旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)兩種情況下對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行最大似然檢測(cè)并比較兩情況下的歐氏距離來(lái)估計(jì)插入的本地信號(hào)。該方法無(wú)需增加額外的時(shí)間或頻率資源就可以提高信道利用率，尤其在高信噪比條件下，相比于無(wú)本地業(yè)務(wù)插入系統(tǒng)其資源利用率提高了0.5bpcu。
　　4.對(duì)DVB-NGH MIMO規(guī)范進(jìn)行了研究。DVB-NGH是第一個(gè)引入了MIMO

8、機(jī)制的廣播系統(tǒng)。對(duì)于DVB-NGH MIMO的實(shí)現(xiàn)，發(fā)送端主要采用了增強(qiáng)空間復(fù)用技術(shù)加相位跳變技術(shù)，接收端可根據(jù)具體要求采取不同的檢測(cè)方法。本文簡(jiǎn)要介紹了幾種可選的MIMO檢測(cè)方法，分析了各個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，并選擇迫零檢測(cè)方法與采用相同檢測(cè)方法的SISO系統(tǒng)與MISO系統(tǒng)的性能做了相應(yīng)的仿真對(duì)比。同時(shí)就MIMO預(yù)編碼相關(guān)參數(shù)對(duì)性能的影響也做了相應(yīng)仿真。結(jié)果表明，在相同的頻譜利用率條件下，相比于MISO和SISO機(jī)制，MIMO能夠提供更