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第1章 数字多媒体广播概论1

1.1 数字信号与数字传输系统1

1.1.1 模拟信号与数字信号1

1.1.2 数字通信的优点1

1.1.3 数字传输系统的构成2

1.1.4 数字传输系统的性能度量2

1.1.5 数字信号的形式3

1.1.6 数字广播的发展趋势3

1.2 数字声音广播与数字多媒体广播技术概要4

1.2.1 世界上最早的数字声音广播——数字卫星广播（DSR）4

1.2.2 阿斯特拉卫星数字声广播（ADR）4

1.2.3 数字音频广播（DAB）4

1.2.4 世广卫星数字声音广播（WorldSpace）5

1.2.5 美国的数字卫星广播系统6

1.2.6 日本的数字广播（ISDB-TSB）6

1.2.7 数字长中短波广播（DRM）与DRM+7

1.2.8 DVB-H与DVB-SH8

1.2.9 中国移动多媒体广播（CMMB）10

1.2.10 HD Radio（高清晰度广播）10

本章思考题11

第2章 信源编码12

2.1 模拟信号的数字化12

2.1.1 模拟信号转换为数字信号12

2.1.2 数字信号还原为模拟信号18

2.1.3 广播电视信号数字化的代价和解决办法19

2.2 信源编码概论19

2.2.1 信源编码的任务19

2.2.2 信源编、解码系统20

2.2.3 数据压缩的可能性20

2.2.4 数据压缩的分类21

2.2.5 何谓与CD可比的质量21

2.3 数字音频数据率压缩的理论基础22

2.3.1 频谱掩蔽效应22

2.3.2 时间掩蔽效应25

2.3.3 子频带编码25

2.3.4 变换编码26

2.4 MPEG音频编码标准26

2.4.1 MPEG-1音频编码标准26

2.4.2 MPEG-2音频编码标准27

2.4.3 ISO/IEC13818-729

2.4.4 MPEG-4音频编码标准29

2.5 MUSICAM（MPEG-1 Layer2）音频编码方法32

2.5.1 概述32

2.5.2 MUSICAM编码器32

2.6 联合立体声编码38

2.6.1 基本原理38

2.6.2 质量改善39

2.7 低取样频率低比特率编码39

2.7.1 兼顾低比特率与较好质量39

2.7.2 改善声音质量原理40

2.8 先进音频编码（AAC）40

2.8.1 系统概述40

2.8.2 滤波器组41

2.8.3 预测42

2.8.4 量化42

2.8.5 编码42

2.8.6 时域噪声整形（TNS）42

2.9 CELP与HVXC语音编码方法43

2.9.1 码本激励线性预测（CELP）编码43

2.9.2 谐波矢量激励编码（HVXC）44

2.10 高效音频编码与频带恢复（SBR）技术45

2.10.1 AAC-Plus V1与AAC-Plus V245

2.10.2 SBR基本原理与压缩效率46

2.10.3 参数立体声原理与效果48

2.10.4 应用领域48

2.11 数字视频信号的信源编码48

2.11.1 数字视频信号压缩机理48

2.11.2 常用视频编码方法49

2.11.3 视频压缩标准与应用50

2.11.4 H.264编码原理与性能51

本章思考题54

第3章 信道编码56

3.1 概述56

3.1.1 信道编码的任务56

3.1.2 差错控制方式及差错分类57

3.1.3 差错控制编码分类及差错灵敏度57

3.1.4 等差错保护与不等差错保护57

3.2 卷积编码58

3.2.1 卷积码的基本概念58

3.2.2 卷积编码器举例59

3.2.3 卷积编码器的状态图和网格图60

3.2.4 卷积解码维特比解码60

3.2.5 卷积码的BER63

3.3 DAB与DRM实际应用的卷积编码器64

3.3.1 卷积编码器构成与生成多项式64

3.3.2 卷积码的删除65

3.4 Reed Solomon码68

3.4.1 RS码原理与能力68

3.4.2 生成多项式校验符号69

3.4.3 RS码与卷积码的级联70

3.5 LDPC（低密度奇偶校验码）原理71

3.5.1 引言71

3.5.2 奇偶校验码71

3.5.3 线性分组码71

3.5.4 LDPC码74

本章思考题77

第4章 数字调制78

4.1 数字调制概论78

4.1.1 调制信号与调制78

4.1.2 调制的作用78

4.1.3 数字调制及其基本方法78

4.1.4 如何评价数字调制系统79

4.2 二进制数字调制79

4.2.1 二进制幅度键控（2ASK）79

4.2.2 二进制频移键控（2FSK）80

4.2.3 二进制相移键控（2PSK）80

4.2.4 二相差分相移键控（2DPSK）82

4.3 四相相移键控（4PSK,QPSK）84

4.3.1 π/4-4PSK系统84

4.3.2 π/2-4PSK系统84

4.3.3 串／并变换85

4.3.4 4PSK的判决范围和抗干扰能力85

4.3.5 4PSK的解调86

4.3.6 4PSK与2PSK的比较87

4.4 四相差分相移键控（4DPSK、DQPSK）87

4.4.1 π/4-4DPSK系统87

4.4.2 4DPSK的差分编码与解码88

4.4.3 π/4-4DPSK真值表89

4.4.4 π/2-4DPSK系统90

4.4.5 4DPSK与4PSK的符号差错率90

4.5 正交调幅（QAM）91

4.5.1 4QAM与16QAM91

4.5.2 64QAM93

4.5.3 QAM信号的特点93

4.5.4 QAM方法的误符号率与误比特率94

4.5.5 QAM信号的解调95

4.5.6 mPSK与mQAM的比较96

4.6 分级调制96

4.6.1 分级调制的基本概念96

4.6.2 多分辨率QAM（QPSK在16QAM中）96

本章思考题98

第5章 COFDM传输方法99

5.1 概述99

5.1.1 什么是COFDM99

5.1.2 COFDM技术的主要优缺点99

5.2 无线电信道的特性100

5.2.1 衰减作用、多径效应与频率选择性100

5.2.2 多普勒频移与时间选择性101

5.2.3 频率失真与时间失真102

5.3 宽带系统104

5.3.1 宽带系统的优点104

5.3.2 单载波串行传输与多载波并行传输的比较104

5.4 COFDM基本原理106

5.4.1 子载波调制与解调106

5.4.2 用IDFT与DFT实际实现OFDM107

5.5 COFDM符号的保护间隔与符号传输机理109

5.5.1 保护间隔及其作用109

5.5.2 插入保护间隔付出的代价111

5.5.3 COFDM符号传输机理111

5.6 COFDM信号波形与频谱112

5.6.1 时域波形112

5.6.2 峰值系数112

5.6.3 频谱形状114

5.7 COFDM基带信号的频率变换114

5.7.1 模拟变频器114

5.7.2 数字变频器115

5.8 OFDM接收机分析116

5.8.1 不良匹配符号的计值116

5.8.2 接收机中的FFT116

5.9 COFDM基本参数的选择117

5.9.1 信道编码率及符号期Ts上限的确定117

5.9.2 COFDM信号带宽的确定118

5.9.3 载波数量及保护间隔的确定118

5.9.4 各子载波调制方法的确定118

本章思考题119

第6章 数字音频广播（DAB）信号处理与发射机120

6.1 DAB概论120

6.1.1 信源编码方法和信道编码方法120

6.1.2 宽带传输系统121

6.1.3 多种覆盖方式122

6.1.4 DAB的传输模式和工作频段122

6.1.5 DAB的数据业务及数据传输系统123

6.2 DAB的传输帧结构与节目传输机理123

6.2.1 由输入数据到传输复合信号的形成123

6.2.2 DAB传输帧123

6.2.3 DAB公共交织帧（CIF）126

6.2.4 数据块划分与结合成OFDM符号127

6.2.5 DAB不同模式的数据帧（传输帧）对比127

6.2.6 DAB信号的表达式129

6.2.7 DAB节目传输机理130

6.2.8 DAB发射系统总体框图132

6.3 DAB的时间交织与频率交织134

6.3.1 时间交织134

6.3.2 频率交织136

6.4 DAB的数据广播业务138

6.4.1 DAB数据业务传输概论138

6.4.2 传送数据的特殊性能140

6.4.3 PAD数据区与传输系统142

6.4.4 数据接收机143

6.5 DAB发射机144

6.5.1 DAB发射机的定义和任务144

6.5.2 COFDM信号的特点和对发射机的要求144

6.5.3 频率变换方法145

6.5.4 非线性失真与非线性校正148

6.5.5 输出带通滤波器153

6.5.6 DAB发射机构成举例154

6.5.7 DAB转发器和发射天线160

6.5.8 我国对DAB发射设备的技术要求161

6.6 基于DAB技术的T-DMB163

6.6.1 T-DMB概述163

6.6.2 音频、视频、数据业务传输机理163

6.6.3 从DAB到DMB的技术升级164

6.6.4 DAB/DMB系统构成例166

本章思考题168

第7章 DAB覆盖网与接收机169

7.1 DAB单频网（SFN）169

7.1.1 SFN发射网及同步工作能力的基础169

7.1.2 网络增益与功率节约169

7.1.3 同步网的频率节约171

7.1.4 同步网规划的若干参数172

7.1.5 DAB的工作频率173

7.1.6 同步网基准模型173

7.1.7 同步网中覆盖空隙的填充176

7.1.8 DAB与其他无线电业务的相容性176

7.1.9 同步网同步运行的保证177

7.1.10 同步网节目的馈送179

7.1.11 同步网传输链的可靠性188

7.2 地面DAB的覆盖与室内接收188

7.2.1 关于移动接收188

7.2.2 地点概率与时间概率189

7.2.3 地面DAB的覆盖条件与场强要求190

7.2.4 室内覆盖问题及接收机灵敏度190

7.2.5 在建筑物内的DAB覆盖191

7.2.6 在隧道、停车房和地下车库的DAB覆盖193

7.3 DAB接收机194

7.3.1 DAB接收机的基本构成和工作原理194

7.3.2 DAB接收机举例201

本章思考题207

第8章 DRM技术系统与DRM+208

8.1 AM广播的出路与统一的数字传输系统208

8.1.1 调幅信道的特性208

8.1.2 AM广播的出路209

8.1.3 对数字系统的基本要求210

8.1.4 全世界需要统一的数字化系统211

8.2 DRM技术系统的总体描述212

8.2.1 系统概述212

8.2.2 系统结构212

8.2.3 信源编码215

8.2.4 传输模式216

8.2.5 信道编码和调制218

8.2.6 业务容量和比特率222

8.2.7 RF保护率223

8.2.8 DRM单频网和多频网223

8.3 DRM节目与AM节目同播223

8.3.1 同播概念与基本要求223

8.3.2 可能的同播的方式224

8.3.3 各种同播方式的相关问题225

8.3.4 +m可达135％～155％的发射机同播运行的优势228

8.3.5 小结229

8.4 DRM发射机229

8.4.1 模拟AM发射机发射DRM数字信号229

8.4.2 发射机性能的衡量237

8.4.3 天线系统237

8.4.4 DRM发射机与配置实例238

8.4.5 关于带外发射239

8.4.6 与模拟相同覆盖面积时的数字功率242

8.5 DRM接收机243

8.5.1 DRM软件接收机243

8.5.2 DRM接收机构成245

8.5.3 多用接收机构成245

8.5.4 现代接收机处理246

8.5.5 DRM接收的若干问题246

8.6 DRM＋技术系统248

8.6.1 概述248

8.6.2 DRM＋技术优点归纳248

8.6.3 DRM＋系统构成250

8.6.4 系统参数的选择251

8.6.5 DRM＋接收机252

8.6.6 DRM＋技术系统兼容性及覆盖测量与分析252

8.6.7 DRM＋混合模式254

本章思考题255

第9章 HD Radio技术系统256

9.1 HD Radio概论256

9.1.1 概述256

9.1.2 HD Radio优缺点256

9.2 FM HD Radio257

9.2.1 FM HD Radio系统组成257

9.2.2 FM HD Radio工作模式259

9.2.3 频谱掩模262

9.2.4 模拟与数字信号的合成264

9.2.5 非线性校正267

9.3 AM HD Radio268

9.3.1 AM HD Radio系统组成268

9.3.2 AM HD Radio工作模式269

9.3.3 AM HD Radio发射机272

9.4 HD Radio接收机技术273

本章思考题275

第10章 中国移动多媒体广播（CMMB）276

10.1 概论276

10.1.1 引言276

10.1.2 传输系统构成276

10.2 CMMB系统传输帧277

10.2.1 信号处理系统物理层277

10.2.2 传输帧结构与信号279

10.3 信道编码与交织281

10.3.1 RS编码和字节交织281

10.3.2 LDPC编码283

10.3.3 比特交织283

10.4 调制星座映射284

10.5 频域OFDM符号形成284

10.5.1 连续导频和传输指示信息285

10.5.2 离散导频及数据子载波286

10.5.3 扰码286

10.5.4 OFDM信号的产生287

10.6 射频信号及其频谱288

10.7 业务复用289

10.8 电子业务指南291

10.9 CMMB发射机293

10.9.1 发射机整体构成293

10.9.2 CMMB激励器293

10.9.3 RF功率放大器293

10.9.4 发射机性能要求295

10.9.5 CMMB直放站放大器295

10.9.6 双工器与多工器296

10.9.7 发射机功率核算298

10.10 CMMB室内覆盖系统298

10.10.1 概述298

10.10.2 有线接收无线增补覆盖298

10.10.3 无线接收无线增补覆盖298

10.10.4 有线或无线接收泄漏增补覆盖299

10.11 CMMB接收终端技术要求299

10.11.1 概述299

10.11.2 功能要求300

10.11.3 性能要求300

10.11.4 用户界面要求302

10.12 手机电视传输系统技术指标含义302

本章思考题305

第11章 其他数字多媒体广播系统307

11.1 卫星数字多媒体广播（S—DMB）307

11.1.1 系统概述307

11.1.2 信号处理原理与技术特征308

11.2 DVB-H传输系统309

11.2.1 概述309

11.2.2 系统描述310

11.2.3 DVB-H与其他传输系统的比较312

11.2.4 DVB-H与T-DMB的全面比较313

11.3 DVB-SH系统315

11.3.1 概述315

11.3.2 系统描述316

11.4 World Space数字卫星广播323

11.4.1 概述323

11.4.2 系统构成324

11.4.3 透明广播方式与处理广播方式325

11.4.4 信道编码、数据格式326

11.4.5 接收机327

11.4.6 系统信号处理流程328

本章思考题328

附录A 缩略语全称与中外文对照329

参考文献336