解：有线数字电视广播系统通过有线电视网（CATV）传送多路数字电视节目，所传送的节目既可来源于从卫星系统接收下来的节目，又可来源于本地电视节目，以及其他外来节目信号。有线数字电视广播系统与DVB-S传输系统有一定的相似之处。在基带物理接口、同步反转和随机化、RS编码、卷积交织等环节上与DVB-S系统完全相同。即在经过卷积交织后的信号帧格式与DVB-S的帧格式完全兼容，这便于将DVB-S系统中的卫星节目解调和进行内层卷积码解码后直接用于有线数字电视广播。
由于有线电视传输信道的途径较短，信号衰减比卫星系统的小，且受到的外界干扰也较小，因此有线数字电视广播系统中的误码率比DVB-S系统中的要小。为此，有线数字电视广播系统中只采用了一级纠错编码和一次交织。纠错编码采用RS码，交织采用卷积交织，其方案与DVB-S系统中的完全相同。但在卷积交织器后没有级联的卷积编码，即只有外编码而无内编码。
为提高调制效率，有线数字电视广播系统采用了多电平正交幅度调制（MQAM）技术，容许在16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM和256-QAM中选择，通常为64-QAM。高质量的光缆、电缆下可以采用128-QAM甚至256-QAM。
2.为什么要进行数据扰码（随机化）？
解：数字通信理论在设计通信系统时都是假设所传输的比特流中“0”与“1”出现的概率是相等的，各为50%，实际应用中的通信系统以及其中的数字通信技术的设计性能指标首先也是以这一假设为前提的。但TS流经过编码处理后，可能会在其中出现连续的“0”或连续的“1”。这样，一方面破坏了系统设计的前提，使得系统有可能会达不到设计的性能指标；另一方面，在接收端进行信道解码前必须首先提取出比特时钟，比特时钟的提取是利用传输码流中“0”与“1”之间的波形跳变实现的，而连续的“0”或连续的“1”给比特时钟的提取带来了困难。为了保证在任何情况下进入数字电视传输系统的TS中“0”与“1”的概率都能基本相等，首先用一个伪随机序列对输入的TS进行扰码处理。伪随机序列是由一个标准的伪随机序列发生器生成的，其中“0”与“1”出现的概率接近50%。由于二进制数值运算的特殊性质，用伪随机序列对输入的TS进行扰码后，无论原TS是何种分布，扰码后的数据码流中的“0”与“1”的概率都接近50%。扰码改变了原TS，因此在接收端对传输码流纠错解码后，还需按逆过程对其进行解扰处理，以恢复原TS。从信号功率谱的角度看，数据扰码过程相当于将数字信号的功率谱拓展了，使其能量扩散开了，因此数据扰码又被称为“能量扩散”或“随机化”。
3.什么是基带成形？它的作用是什么？
解：基带数字信号的频谱很宽，理论上是无限宽的，而传输信道的带宽是有限的。因此，经过信道后必然产生波形失真，波形失真产生的拖尾导致符号间串扰（ISI）。为了避免相邻传输符号之间的串扰，需要在发送端、接收端加滤波器。根据奈奎斯特第一准则，在实际基带传输系统中一般均使接收波形为升余弦滚降信号。这一过程由发送端的基带成形滤波器和接收端的匹配滤波器两个环节共同实现。在发送端的数字调制之前，将信道编码器输出的数字序列进行平方根升余弦滚降滤波的过程称为“基带成形”。其主要作用就是避免相邻传输符号之间的串扰。
4.如何理解π/2旋转不变的QAM星座图？
解：由于在接收端进行QAM解调时提取的相干载波存在相位模糊问题，为消除相位模糊，正确恢复原始的发送信息，调制实际上是采用格雷码在星座图上的差分编码映射。Ik和Qk与m位符号中的未经差分编码的低q位数据共同映射成一个QAM星座点。Ik和Qk确定星座所在的象限，其余q位确定象限内的星座图，象限内的星座图具有格雷码特性，同一象限内任一星座点与其相邻星座点之间只有一位代码不同。4个象限的星座图具有π/2旋转不变性，随着Ik和Qk分量从星座图第1象限的00依次变换到第2象限的10、第3象限的11、第4象限的01，符号的较低位星座图从第1象限旋转π/2到第2象限，从第2象限旋转π/2到第3象限，从第3象限旋转π/2到第4象限，完成整个星座的映射。
5.在DVB-C系统中，为什么在QAM调制前须进行差分编码？
解：由于在接收端进行QAM解调时提取的相干载波存在相位模糊问题。为消除相位模糊，正确恢复原始的发送信息，调制实际上是采用格雷码在星座图上的差分编码映射，以便获得π/2旋转不变的QAM星座图。
6.试分析比较DVB-C和DVB-S传输系统结构的异同点，说明用DVB-C传输系统传送来自DVB-S卫星节目的方法。
解：DVB-C传输系统与DVB-S传输系统在基带物理接口、同步反转和随机化、RS编码、卷积交织等环节上完全相同，主要的差别在前向纠错与调制方式上。由于有线电视传输信道的途径较短，信号衰减比卫星系统的小，且受到的外界干扰也较小，因此DVB-C系统中的误码率比DVB-S系统中的要小。为此，DVB-C系统中只采用了一级纠错编码和一次交织。纠错编码采用RS码，交织采用卷积交织，其方案与DVB-S系统中的完全相同。但在卷积交织器后没有级联的卷积编码，即只有外编码而无内编码。另外，由于卫星广播的传输距离长达几万公里，信号的衰减十分严重，传输信号的自由空间损耗可达200dB，地面站接收到的信号常淹没于噪声中，尤其是进行DTH（直接到户）业务时就特别受到功率的限制，因此DVB-S传输系统主要关心的是抗噪声和抗干扰的性能，而不是频谱效率。为了使系统具有很高的抗干扰能力，尤其是抗信号幅度方面的干扰和失真的能力，同时又不过分损害频谱效率，DVB-S传输系统中采用了QPSK调制技术。而DVB-C系统为了提高调制效率，采用了多电平正交幅度调制（MQAM）技术，容许在16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM和256-QAM中选择，通常为64-QAM。高质量的光缆、电缆下可以采用128-QAM甚至256-QAM。
在DVB-C系统中，经过卷积交织后的信号帧格式与DVB-S的帧格式完全兼容，所以在用DVB-C传输系统传送来自DVB-S的卫星节目时，首先对DVB-S系统中的卫星节目解调和进行内层卷积码解码，然后与本地节目一起按照DVB-C标准重新进行信道编码及调制。
7.散布导频、连续导频和TPS分别起什么作用？
解：散布导频的作用是向接收端提供关于信道特性的信息，如频率选择性衰落、时间选择性衰落和干扰的动态变化情况等，以便接收端及时地实现动态信道均衡。
连续导频的作用是向接收端提供同步和相位误差估计信息。
TPS载波用于给出与传输方案参数，即与信道编码和调制参数有关的信令。
8.DVB-T系统为什么要进行外交织、内交织？
解：由于地面广播信道的环境最为恶劣，尤其是存在由于火花放电等引起的脉冲噪声，因此地面广播中的误码最严重，尤其是连续的突发误码，因而DVB-T系统中的纠错编码采用了两层纠错编码加两次交织的方案，以进一步提高对误码的纠正能力。
9.DVB-T接收机是利用什么信号进行同步和均衡的？
解：DVB-T接收机是利用导频信号进行同步和均衡的。
导频是指这样一些OFDM的载波，它们由接收机已知的数据调制，它们所传输的不是调制数据本身，因为这些数据接收机是系统已知的，设置导频的目的是系统通过导频上的数据传送某些发射机的参量或测试信道的特性。导频在OFDM中的作用十分重要，它的用处包括：帧同步、频率同步、时间同步、信道传输特性估计、传输模式识别和跟踪相位噪声等。
DVB-T中规定了两种类型的导频：散布导频和连续导频。散布导频的作用是向接收端提供关于信道特性的信息，如频率选择性衰落、时间选择性衰落和干扰的动态变化情况等，以便接收端及时地实现动态信道均衡。连续导频的作用是向接收端提供同步和相位误差估计信息。(www.xing528.com)
10.DVB-T为什么要在每个符号之前设置保护间隙？
解：在多载波系统中，多径回波不仅使同一载波的前后相邻符号互相叠加，造成符号间串扰（ISI），还会破坏子载波间的正交性，造成载波间串扰（ICI）。这是因为多径回波使子载波的幅度和/或相位在一个积分周期Ts内发生了变化，以致接收信号中来自其他载波的分量在积分以后不再为0了。解决这一问题的方法是在每个符号周期上增加一段保护间隔Δ，此时实际的符号传输周期为Ts′=Ts+Δ。如果保护间隔大于信道冲激响应的持续时间（即多径回波的最大延时），那么根据卷积的性质可知，前一符号的多径延时完全被保护间隔吸收，不会波及当前符号的有用信号周期Ts内。在接收端只需仍在有用信号周期Ts内进行积分就可以了。
11.试分析比较DVB-T、ATSC、ISDB-T的性能特点。
解：DVB-T、ATSC、ISDB-T系统的主要特性如表8-5所示。
表8-5 ASTC、DVB-T、ISDB-T的主要特性
ATSC标准的最初设计目标是用于室外固定接收的地面广播和有线分配系统，不支持便携和移动接收。其调制方案采用了具有导频信号的单载波调制，即八电平残留边带调制（8-VSB），用于单发射机（多频网）实现。为追求高的频谱利用率，数据帧结构块较大，从而信道估计与均衡很难跟踪上时变信道，不能支持移动接收。为了抵抗多径回波和各种干扰，需要非常复杂的均衡器。
DVB-T系统的设计目标是室内室外固定接收，并且提供便携接收而非移动接收。因此，它的移动接收效果也不好。它采用了COFDM（编码正交频分复用）多载波调制技术，使用了1705（2K模式）或6817（8K模式）个载波。系统设计本质上具有内在的适应性，以便能够适应所有的信道。它不仅能够处理高斯信道，而且也能适应Ricean和Rayleigh信道。能够抵抗高电平（0dB）、长延时的静态和动态多径失真。此系统能可靠地克服延时信号的干扰，包括地势或建筑物反射的回波，或者单频网环境中远方发射机发射的信号。
ISDB-T是基于日本的国情，在欧洲COFDM基础上的一种改进，不仅能较好支持固定接收和移动接收，在一定程度上也能支持综合业务数据广播。
ISDB-T系统的设计目标是提供综合业务的室内室外固定、便携和移动广播接收。在目前的三个国际标准中，日本ISDB-T的调整参数最多，传输码流复用结构的复杂程度最高。与DVB-T相比，ISDB-T增加了部分接收和分级传输功能。ISDB-T系统采用了频带分段传输正交频分复用（BST-OFDM）的调制技术，在进行OFDM调制之前，先将整个6MHz信道带宽分为13个段。BST-OFDM对不同的段采用不同的载波调制方案和内码编码效率，依此提供了分级传输特性，每个段有其自己的误码保护方案（内码编码效率、时间交织深度）和调制类型（QPSK、DQPSK、16-QAM或者64-QAM），那么每段能满足不同的业务需求。若干个段可以灵活地组合到一起，提供宽带业务（例如HDTV）。通过传输不同传输参数的OFDM段群，可以达到分级传输。在一个地面频道中可提供三个业务层（三种不同的段群）。通过使用只有一个OFDM段的窄带接收机，可以接收传输信道中的部分节目。
12.中国地面数字电视广播传输标准有什么技术特点？
解：中国地面数字电视广播传输标准采用了我国的自主发明专利和技术创新点，并在充分分析国外现有数字电视传输标准的基础上，吸收了近年信息传输领域的新技术，实现了比国外已有标准更佳的性能，同时也充分考虑和验证了实现的可行性。体现自主创新、并能提高系统性能的主要关键技术有：利用特殊设计的PN序列作为同步和信道估计的符号保护间隔填充方法、低密度校验纠错码（LDPC）、系统信息的扩谱传输方法等。其技术特点表现在：
（1）使用能实现快速同步和高效信道估计的PN序列帧头
为了实现系统同步和信道估计，美国ATSC使用了一段PN序列作为均衡器的训练，欧洲DVB-T使用了时域循环前缀和频域导频。中国标准采用特殊设计的PN序列填充保护间隔，利用PN序列实现了快速稳健的同步和快速高效的信道估计。该PN序列也可以用作为时域均衡器的训练序列，充分发挥判决反馈的作用。由于去掉了导频，本标准不同于采用多载波OFDM技术的欧洲DVB-T和日本ISDB-T系统，既提高了频谱利用率，又易于单载波和多载波调制两种模式的集成。
（2）使用先进的信道编码
中国标准外码使用BCH码，内码使用LDPC码，因此本标准方案在相同频谱利用率条件下接收门限比已有三个ITU标准接收门限低，更利于固定和移动接收。
（3）抗衰落的系统信息保护
中国标准中采用Walsh正交序列联合扩频序列的方式来保护传输中的系统信息，使得系统信息在多径时变信道时有很强的抗衰落特性。像GSM中根据语音信息不同部分的重要性来分层保护一样，通过该方式保护的系统信息具有很强的鲁棒性。未来的手机电视等新业务可能需要在不同的帧传输不同的模式，抗衰落的系统信息保护对这种情况下的应用有较大的意义。
（4）支持单载波调制和多载波调制两种模式
中国标准中的单载波模式由于采用了较小数据帧结构块和特殊设计的信道估计与均衡技术，从而能跟踪上时变信道变化，能支持高速移动接收。中国标准中的多载波模式由于采用了PN作为时域训练序列，同步性能得到大大改善。标准中的单载波和多载波模式各有特点。针对不同的应用环境和电视业务出现的新需求，标准可以选择不同的模式，能够较好地满足我国不同市场对地面数字电视的需求。
（5）支持单频组网
中国标准系统利用复帧数据结构既可以实现物理层时间同步，也可以实现TS流发送时间同步。本标准系统也可以采用不依赖于GPS的主从结构方案，全系统自动调节各自相对于主发射机的时延，实现了整个单频网的发送时间同步。组网技术包括单频组网技术不在本标准范围之内，但作为与之密切关联的传输技术，标准所定义的传输参数可以支持单频组网。
此外，中国标准还提供了相比三种国外地面数字电视广播传输标准有特色的技术，如可快速实现载波同步和定时同步的时域双导频插入方法和支持省电的数据帧结构等。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
