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数字地面电视系统云传输技术

摘要随着科学时代的到来,云技术被广泛应用,促使云传输技术也不断的走向成熟.在数字地面电视中,云传输技术被广泛应用.云传输技术可以不仅提高频谱的利用率,而且还具有抗干扰的能力.云传输技术在同一地区可以提供不同质量、内容丰富的服务.本文基于OFDM 传输技术,对云传输技术的概念和优势进行了分析,同时对数字地面电视系统与云传输技术进行了研究.

关键词数字电视；云传输；技术

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）199-0075-02

OFDM 是一种具有高频谱利用率、抗多径衰落强、容易与其他技术结合且实现简单等优点的多载波调制技术,因此在无线通信中被广泛应用.这种技术可以整合不连续的频率资源,对子载波的分配非常方便,使得CR 高效使用频谱.OFDM 受到重视的原因是因为其具有良好的性能.因此,基于OFDM 的云传输技术使通信发展又多了一个研究方向.

1 云传输技术基本原理

从第一代数字电视开始,就存在同信道干扰的问题,虽然技术在不断改革和创新,也只是大大的降低了同信道干扰,但是并没有从根本上解决这个问题,云传输技术的特点就是抗干扰能力强.在信息论中,可以从两个方面提高频谱的利用率.第一是增加信息的吞吐量.第二就是增强接收的可靠性.现阶段的基本研究方向是增加信息吞吐量或者沿着香浓容量曲线向右.但是云传输逆向思维,沿着香农容量曲线向左,降低射频信道的信息吞吐量,很大程度上增强了接收信息的可靠性,提高了频谱的复用能力.云传输技术提高了频谱的复用能力,然后就可以通过层分复用进一步增加信息的速率.云传输系统的网络架构中,发射机由于数据流的不同使得业务覆盖的范围和服务类型也不尽相同[1].在N 网络中,发射机发射的较强信号区域可以重叠,给予较弱的信号有一定的保护间隔,使得发射信号具有多样性的特点,业务覆盖也变得更加灵活多变.云传输技术通过减少数据吞吐量实现对抗同信道干扰的目的.从而使得人口密集地区的每一条频段都能被充分利用,最大限度上发挥作用,提高频谱利用率.提高信息速率方式和采用云传输技术方式都可以提高频谱利用率.但是前者是逼近香农容量,提高速率,后者则是增加信道的数量.两者实质上都受香农容量的限制,所以没有明显的差距,只不过云传输技术相对于提高信息速率的方式,数据接受性更加可靠,有利于通信系统更好的发展.

2 数字地面电视系统云传输技术研究

2.1 OFDM 时域叠加技术

通过对OFDM 两层时的叠加系统结构图分析,可以发现在OFDM 中,发射机的两层数据相对独立,互不影响,但是在实质上,不仅仅在导频位置,甚至较弱信号的保护间隔长度都不一致,突出了灵活性特别高的特点.但正因如此,使得接收机的复杂性也大幅度的提高.从接收机的角度看,两层数据必须单独进行,并且信道还要均衡,导致了同步也是互不影响,相对独立[2].解析出层1 数据之后,不仅仅要消除层1 数据,同时还要将层1 数据插入一定的保护间隔,与信道参数进行乘法处理,导致了更多信道估计的参与和解调上的误差,从而大大影响了对层2 数据的解析.

2.2 OFDM 频域叠加技术

相对于时域叠加技术,频域叠加技术更为简单.两层数据的各种特征都是相同的,使得接收机只要进行一次操作就可以,复杂度被大大降低.

但是,由于两层数据特征相同,如果是不同的发射机,那么对同步的要求就会很高.两者比较,时域叠加技术的发射机操作很简单,频域叠加技术的接收机很便捷.

前者在信息传输过程中受到的干扰非常多.后者虽然对同步要求很高,但是接收机的复杂度很低.在实际应用过程中,时域叠加的高复杂度使得整个体系的运行非常困难,每个环节都出现信息损失的问题,信息在传递过程中出现了大批量的损伤,而且时域叠加的高复杂性使得整个系统的抗干扰能力非常差.

2.3 干扰信号消除技术

云传输技术通过在接收机采用干扰信号消除的方式对抗同信道干扰以达到减小信号噪声的目的.干扰信号消除在很大程度上影响了信息接收的可靠性.可以用两种方法进行干扰信号消除的操作.

第一种就是直接调制解调信号,在混合信号中进行干扰信号消除.

第二种则是对解码信号进行调制,然后再进行干扰信号消除[3].两种方法都能达到消除干扰信号的目的,但是各自优缺点并不一样.第一种就是简单,直接对调制信号重构,减少了过程延迟,但是会让解调误差加大,使得层2 数据解码过程的难度加大.第二种的信息可靠性远大于第一种,因为是调制解码信号,已经经过了纠错的过程,这样对层2数据解码压力就小,但是带来的过程延迟相对较大.

2.4 云传输技术性能强

从容量上来说,传统的传输技术使用分复用技术或频分复用技术,相较于云传输技术,分复用技术或频分复用技术在低噪比下提供移动服务和高噪比下提供固定服务的容量都远不及云传输技术.

在实际应用中,云传输技术的每种服务都占用100% 时隙和100% 带宽,对照分复用技术或频分复用技术有着非常明显的优势.满足功率比是云传输技术的基本条件,但是不能保证信息可以正确解调.

信道估计引入的误差会影响下一层的信息解调,而且功率和影响成正比,功率越大,影响就越大.云传输技术让多种服务的匹配更加容易成为可能,因为在获取相同信息的时候,就已经降低了解调门限,从而使得在实际应用变得灵活,业务覆盖范围也会进一步增大[4].

云传输系统提供的移动服务覆盖范围和固定服务覆盖范围非常接近.在同种信息速率下,云传输技术的抗干扰能力远大于传统的分复用技术或频分复用技术.功率影响云传输技术的性能,在实际应用中,要根据自身需求合理发射信息功率比,争取最大限度上发挥云传输技术的性能和优势.上层的错误代码和估计误差会影响到下层的解调,但是如果错误代码和估计误差非常非常的低,那就可以忽略不计了.

3 结论

在网络时代之下,云传输技术应用于数字地面电视系统中是顺应我国科学技术发展的发展趋势.云传输技术的多种优势使得云传输技术成为数字地面电视系统中的必备技术.因为云传输技术大大的提高了频谱的利用率,充分利用频谱资源,不会出现频谱浪费的情况.

云传输技术不仅仅克服了同信道干扰的问题,与此同时还增加了信息的可靠性,还使得多种通信服务可以在同一频段并行传输,对于数字地面电视系统的发展和创新具有重要的意义.

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