我国有线数字电视传输标准的主要内容分析

我国国家广播电影电视总局于2001年5月24日发布了GY/T 170—2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》。该标准等效采用国际电信联盟ITU-T J.83建议书，并参考了国际电工委员会的IEC 60728-9标准。该标准为传输标准，规定了我国有线数字电视广播系统信号的帧结构、信道编码和调制方式。

按此标准构成的有线数字电视前端原理框图如图8-5所示。节目源来自卫星、外来信号或自办节目等。数据帧基于MPEG-2的TS包构成。1个数据帧由8个TS包构成。第1个TS包的同步字节SYNC1取反（由01000111转换成101111000，即由十六进制47H转换成B8H），目的是兼做随机化的同步信号，其余7个SYNCn（n=2，3，…，8）不反转。8个TS包的同步字节之外的数据都被伪随机二进制序列（PRBS）随机化，这与我国卫星数字电视传输标准GB/T 17700—1999兼容，又有足够多高低电平过渡，利于终端恢复时钟。这些处理由图8-5中的“SYNC1反转和随机化”功能电路完成。

RS编码以符号为单位，对包括同步字节在内的188B长的TS包进行检、纠错。我国的有线数字电视传输系统采用x⁸+x⁴+x³+x²+1域生成多项式，由8次本原多项式的根按伽罗华域GF（2⁸）运算规则，将生成的16B保护字附于TS包净荷之后，形成204B长的RS码误码保护TS包，即生成RS（204，188，t=8）码。解码后通常可将误码率（BER）降至10^-10～10^-11，相当于每小时只出现约1个未纠正的误码，可达“准无误码”（QEF）水平。

卷积交织器（深度I=12）对RS（204，188，t=8）码进行，并以其同步字节为边界，保留204B的周期性。卷积交织将TS包传送顺序按规则打乱，终端需用去交织器，同步地按相反规则加以恢复。当信道发生突发干扰时，终端可把较长的连续错误分散到不同的RS码数据块中，使之不超过其纠错能力。

卷积交织后，进行字节到m位符号变换和差分编码，如图8-12所示。

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图8-12 字节到m位符号映射和最高位A_k与次高位B_k的差分编码

在2^m-QAM调制的情况下（这里m为符号位数），将k字节映射到n个符号，应使得k、m、n之间满足下列关系：8k=mn。对于有线数字电视最常用的64-QAM来说，m=6，k=3，n=4。

为了获得π/2旋转不变的QAM星座图，在QAM调制前，需对每个m比特符号的最高位A_k与次高位B_k进行差分编码。

我国有线数字电视可选用16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM或256-QAM。接收机最少应支持64-QAM。有线数字电视网传输环境相对较好，选用幂次较高的QAM，可提高传输效率，以64-QAM为例，可在一个8MHz带宽有线电视射频频道中，传输38Mbit/s的数字信息流量。调制前，I和Q信号需经升余弦平方根滚降滤波器滤波，其滚降系数α=0.15。