中国数字电视地面广播传输系统的发送端包括随机化、前向纠错编码（FEC）、星座映射与交织、复用、帧体数据处理、组帧、基带后处理和正交上变频等8个主要功能模块，用于完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换，其原理框图如图8-7所示。
图8-7 发送端原理框图
输入数据码流经过扰码器（随机化）、前向纠错编码（FEC），然后进行从比特流到符号流的星座映射，再进行交织后形成基本数据块。基本数据块与系统信息组合（复用）后，经过帧体数据处理形成帧体。而帧体与相应的帧头（PN序列）复接为信号帧（组帧），经过基带后处理转换为基带输出信号（8MHz带宽内）。该信号经正交上变频转换为射频信号（UHF和VHF频段范围内），放大后发射。其中的数据输入接口符合GB/T 17975.1标准，射频输出接口符合SJ/T 10351标准。
1.随机化
为了保证传输数据流的随机性，系统首先采用扰码序列对输入的MPEG-TS数据进行随机化。中国标准所采用的扰码器与DVB-T系统中的扰码器相同。但在中国标准中，输入数据流的扰码周期为一个信号帧长度，根据调制方式、编码效率的不同，扰码周期分别为2～12个TS包不等；而在DVB-T系统中，扰码周期长度固定为8个TS包。
2.前向纠错编码
中国标准中采用的前向纠错编码（FEC）是由外码和内码级联来实现的，如图8-8所示。
图8-8 FEC编码框图
外码采用BCH（762，752）码，它由BCH（1023，1013）系统码截短而成。系统首先在经过扰码的752bit数据前添加261个“0”，形成长度为1013bit的信息数据，然后编码成1023bit的BCH（1023，1013）码块（信息位在前，校验位在后），最后去除前261个“0”，形成BCH（762，752）码字。
BCH码字按顺序输入LDPC编码器时，最前面的比特是信息序列矢量的第一个元素。LDPC编码器输出的码字信息位在后，校验位在前。
三种不同内码编码效率的FEC码的结构如下：
（1）编码效率为0.4的FEC（7488，3008）码
先由4个BCH（762，752）码和LDPC（7493，3048）码级联构成，然后将LDPC（7493，3048）码前面的5个校验位删除。
（2）编码效率为0.6的FEC（7488，4512）码
先由6个BCH（762，752）码和LDPC（7493，4572）码级联构成，然后将LDPC（7493，4572）码前面的5个校验位删除。
（3）编码效率为0.8的FEC（7488，6016）码
先由8个BCH（762，752）码和LDPC（7493，6096）码级联构成，然后将LDPC（7493，6096）码前面的5个校验位删除。
FEC码的具体参数如表8-1所示。
表8-1 FEC码参数
3.符号星座映射
中国标准包含以下5种符号映射关系：64-QAM、32-QAM、16-QAM、4-QAM、4-QAM-NR。
4-QAM与4-QAM-NR：面向高速移动业务的需求，可以支持SDTV，能够兼顾覆盖范围和接收质量的业务需求。
4-QAM、16-QAM与32-QAM：面向中等数据传输速率业务的需求，可以支持多路SDTV，能够兼顾覆盖范围和频率资源利用的业务需求。
32-QAM和64-QAM：面向高数据传输速率业务的需求，可以同时支持HDTV和多路SDTV，兼顾高档用户和普通用户的业务需求。(www.xing528.com)
按照标准规定的星座图进行映射，通过加入相应的功率归一化因子，使各种符号映射的平均功率趋同。
4.交织方式
在中国标准的整个处理流程中，共涉及两类共三种交织方式：时域交织（包括：比特交织、符号交织）和频域交织。
（1）时域交织
在采用4-QAM-NR映射方式时，首先必须对输出的数据流进行基于比特的卷积交织，然后再进行映射，映射后的符号无需再次交织。
对于4-QAM、16-QAM、32-QAM和64-QAM等映射方式，无需比特交织处理，而是在映射完成后进行时域符号交织。时域符号交织编码是在多个信号帧的基本数据块之间进行的。
（2）频域交织
频域交织仅适用于载波数C=3780模式，目的是将调制星座点符号映射到帧体的3780个载波上。频域交织在帧体数据处理中进行，交织大小等于子载波数3780。
5.复帧结构
图8-9 复帧的四层结构
本系统的数据帧结构如图8-9所示，是一种4层结构。基本单元为信号帧，由帧头和帧体组成。帧头为PN序列，有三种可选模式（PN420、PN595、PN945）。帧体含36个符号的系统信息和3744个符号数据，共3780个符号，时长500μs。一组信号帧组成超帧，历时125ms，第1个为首帧。8个超帧历时1s，480个超帧组成分帧，历时1min。顶层为日帧，含1440个分帧，对应时长为24h。这种周期性信号结构可与自然时间同步，便于铱星GPS（全球定位系统）等校准时间。
帧体含36个符号系统信息和3744个符号的数据，C=1和C=3780两模式通用。系统信息包括4个帧体模式指示符号和32个调制和码率等模式指示符号，为各信号帧提供下列解调和解码信息：符号星座映射模式、LDPC编码码率、交织模式、帧体信息模式等。系统预设64种系统信息模式。
6.帧体数据处理
3744个数据符号复接系统信息后，经帧体数据处理后形成帧体，用C个子载波调制，占用的射频带宽为7.56MHz，时域信号块长度为500μs。
C有两种取值：C=1或C=3780。
在C=1模式下，作为可选项，对组帧后形成的基带数据在±0.5符号速率位置插入双导频，两个导频的总功率相对数据的总功率为-16dB。插入方式为从日帧的第一个符号（编号为0）开始，在奇数符号上实部加1、虚部加0，在偶数符号上实部加-1、虚部加0。
在C=3780模式下，相邻的两个子载波间隔为2kHz，对帧体信息符号进行频域交织后的3780个符号进行快速傅里叶变换（IFFT），得到基带OFDM时域信号，再添加PN保护间隔，经D/A转换和低通滤波器（LPF）滤波，调制载波，形成射频传输信号。
7.保护间隔
保护间隔用于多载波方式，位于信号帧的头部，为PN序列，共有两种：帧头模式1（PN420）对应的保护间隔长度为信号帧周期的1/9；帧头模式3（PN945）对应的保护间隔长度是信号帧周期的1/4。保护间隔在接收端可被去除。
作为保护间隔的PN序列可作为同步序列，用于帧同步、频率同步、时间同步等。接收端还可由PN序列来估计信道，抑制相位噪声。PN序列决定着抗多径干扰的能力，只要多径延迟时间小于保护间隔，接收机就能有效消除噪声。
8.单载波模式
单载波模式下，C=1，PN序列为PN595，历时78.7μs，与帧体的3780个符号相加，一个信号帧共3780+595=4375个符号，信号帧周期为578.7μs。
产生单载波射频信号较简单，按每个符号数据确定载波的幅度和相位，在时间轴上把这些载波串联起来，得到传输信号波形。单载波发射时，需在某些信号帧的起点插入双导频，进行数据同步和信道估计，补偿传输过程中引入的误差。
9.基带后处理
基带后处理（成形滤波）采用平方根升余弦滤波器进行基带脉冲成形。平方根升余弦滤波器的滚降系数α=0.05，占用带宽为（1+0.05）×7.56MHz=7.94MHz。
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