什么是ISDB-T? ISDB-T 是什么意思

日本采用的地面傳輸制式不限于單獨傳輸數字電視（圖像和伴音），也包括了獨立的聲音和數據廣播，這幾者可以單獨存在或任意地組合，構成在帶寬6MHz內的一路節目或多路節目。ISDB-T系統包括發送部分和接收部分，發送部分的輸入是信源編碼部分的輸出，發送部分的輸出是加給發射機輸入端的中頻已調制信號，在發射機內上變頻成射頻信號去往饋線和天線。TSDB-T在信源編碼中，圖像信號也按MPEG-2的壓縮標準。根據Rec.ITU-RBT.601-5，對于SDTV，圖像源格式應是720（704）×480像素數，取樣頻率為4：2：0模式。至于聲音信號的信源編碼，日本既未采用MPEG-2的壓縮標準（ISO/IEC13818-3），即所謂的MUSICAM（掩蔽型通用子帶綜合編碼和復用），也未采用ATSC中的DolbyAC-3（音頻編碼-3）標準，而是采用基于MPEG-4的AAC（高級AC）壓縮方式。ISDB-T系統中的接收部分，輸入信號是COFDM調制的射頻信號，輸出信號是加給信源解碼部分輸入端的信道解碼信號。圖1中簡要示明了系統框圖。

2 ISDB-T的傳送帶寬

為了與地面電視廣播的原頻道規劃（每頻道6MHz）相適配，ISDB-T中每個頻道的傳送帶寬為（432KHz×13+4KHz）=5.62MHz或（432KHz×13+1KHz）=5.617MHz。這里，是以每432KHz作為一個獨立的OFDM（正交頻分復用），6MHz內可包含13段OFDM。而每個OFDM段由數據段和導頻信號組成，或者說OFDM段是指在數據段中加入各種導頻信號后于432KHz帶寬內傳送的信息數據流。每個數據段可以獨立地指定其載波調制方式（16QAM、64QAM、QPSK或DQPSK）、內碼編碼率（1/2、2/3、3/4、5/6、或7/8）、保護間隔比和時間交織深度等。

作為對比，歐洲DVB-T8MHz或7MHz的每路頻道是作為一個總體來處理的，對全部載波的調制方式只能是一種（16QAM、64QAM或QPSK），內碼編碼率基本上是一種（1/2、2/3、3/4、5/6、或7/8），保護間隔比也只能是一種（1/4、1/8、1/16或1/32）。由此可見，ISDB-T在這些方面其信號處理與DVB-T基本上相同，但是更靈活些，可按電視、聲音、數據的不同需求優化地選用。

3 傳送信號形式

ISDB-T中，根據ISO/IEC13818-1（MPEG-2，系統）實施傳送信號的復用。每一個物理通道（6MHz）為一個基本TS（傳送流），其中13個OFDM段可構成有統一參數選擇的單一大塊，也可以分為具有不同參數選擇的幾個塊層，最多為4個塊層。接收端接收時，可以對13段OFDM整體接收，也可以部分接收，即只接收13段OFDM里中央的一段OFDM，圖2示出了不分塊層整體接收和分塊層部分接收的兩種情況。

由圖可見，一個塊層內包含的OFDM段的數目并無限定，可多可少?lt;13），而部分接收時總是接收中央的一段，即是接收一個物理通道（6MHz）內基本TS流的一部分。

4 傳送參數

ISDB-T的每432KHz內載波間隔有4KHz與1KHz兩種。另外，為了接收端能抗多徑干擾，在每個有效符號持續期Tu（=1/載波間隔）上增加一個保護間隔持續期△，按規定△/Tu的取值有4種（1/4、1/8、1/16、1/32）。因此，一個OFDM段的傳送參數如表1所示。

至于整個ISDB-T物理通道6MHz內的傳送參數，如表2所示。

表2中，差動調制段是指DQPSK（差動四相移相鍵控）調制方式的OFDM段，其余的調制方式均為同步調制段。

眾所周知，數字信號經信道編碼后再調制傳輸時，人們關心的一是在給定的通道帶寬內數據傳輸的總碼率，二是誤碼檢糾錯能力，顯然，這兩者間是存在矛盾的，由此，設計者可根據不同的總碼率和可靠性需求在各種調制方式、卷積編碼率和保護間隔比等方面確定相應的參數值。

表3給出了ISDB-T中1段OFDM的碼率（單位kbps），而括號內的數字則是13段的總碼率（單位Mbps）。

由表3可見，最大傳送碼率為23.420Mbps。作為對比，美國的6MHz、ATSC制式中傳送總碼率為21.52Mbps。

5 有關術語的含義

（1）模式1和模式2

它們分別表示載波間隔4KHz（一個OFDM段內載波數108個）和1KHz（一個OFDM段內載波數432個）的兩種調制模式。

（2）OFDM幀

是指由204個OFDM符號組合構成的傳送信號幀。每個OFDM符號則由持續期為Ts（=△+Tu）的K個有效載波組成，K=1405或5617。對每個載波可以由V個比特進行調制，形成星座圖上的一個點，在QPSK和DQPSK中V=2比特，在16QAM中V=4比特，在64QAM中V=6比特。

（3）差動調制部分

按DQPSK進行調制的OFDM段的集合稱為差動調制部分。

（4）同步調制部分

按QPSK、16QAM、64QAM進行調制的OFDM段的集合稱為同步調制部分。

（5）三種導頻信號

每個OFDM幀內除了傳輸數據符號外，還傳送散布導頻（SP）、連續導頻（CP）蚑MCC導頻信號，它們應用于幀同步、頻率同步、時間同步、信道均衡估計和傳輸模式識別等控制信息。在圖3的幀結構圖上，示意畫出同步調制中一個OFDM幀內諸導頻信號的插入情況。

散布導頻（SP）插入于同步調制符號中，在OFDM載波方向（圖3中的水平方向）和OFDM符號方向（圖3中的垂直方向）上散布地配置，按規定受到BPSK調制。連續導頻（CP）插入于全部13個OFDM段中，在OFDM符號方向上按規定受到BPSK調制的導頻信號。TMCC導頻插入于全部13個OFDM段中，攜載有用于指明ISDB-T模式的諸信息，受到DBPSK調制。

二 信道編碼方式

信道編碼部分的方框圖如圖4所示。

外編碼為縮短的RS（里德一索羅門）碼（204、188、t=8），采用伽羅華域GF（28）的碼元，域生成多項式為P（x）=X8+X4+X3+X2+1，碼生成多項式為（X-1）（X-a）（X-a2）（X-a3）……（X-a15），a=02HEX0加上RS碼前、后的TSP（傳送流包），如圖5所示。

劃分塊層時，以TSP為單位進行劃分，每一塊層內有相同的編碼參數。

關于延時補償，當各個塊層的碼率不一樣時，用來對字節交織引起的延時差進行補償，它們以TSP為單位調整延時。

關于能量擴散，用PRBS（偽隨機二進制序列）在塊層基礎上以比特為單位與同步字節除外的數據流進行模2和。PRBS的生成多項式為g(x)=x15+x14+1。15個移位寄存器的初始化值從低位起為“100101010000000”，每-OFDM幀開始時初始化一次。字節交織度I=12字節，采用具有12條支路、包含FIFO（先進先出）移位寄存器的Forney方法來實現字節交織。交織和去交織導致發送和接收合計的數據延時量為（17×12×11）字節（相當于11個TSP）。

圖6示出了約束長度K=7、基本編碼率為1/2的卷積編碼電路。可供選擇的內碼編碼率及此時的縮短式傳送信號（縮短碼）示于表4。