地上波放送システムの機能とは何ですか

地上放送システムの機能 1. 音声信号の伝送品質の向上 デジタル信号自体の信頼性が高いため、音声信号の処理と伝送の両方が向上します。 2. デジタル信号伝送の高い信頼性と高い耐干渉能力により、受信感度を高くすることができ、同じ放送カバレッジ要件の下では、送信電力の要件が大幅に低くなります。 3. 周波数リソースを大幅に節約し、周波数再利用率を向上させることができます。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

DTMB (GB 20600-2006、正式名称 Digital Terrestrial Multimedia Broadcast、地上デジタル マルチメディア ブロードキャスト)、以前は DMB-T/H (Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld、デジタル マルチメディア ブロードキャスト-地上波/ハンドヘルド) として知られていました。 ) は、中国のデジタル ビデオ放送規格であり、デジタル テレビおよびモバイル デジタル放送のために中華人民共和国によって策定されました。この形式は、特に郊外や農村部の中国のテレビ視聴者の半数にサービスを提供することになる。 DTMB は現在、中国本土、香港、マカオ、キューバで使用されています。

#地上放送システムの役割

1. 音声信号の伝送品質の向上##既存のアナログ方式の放送に比べ、デジタル信号そのものの信頼性が高いため、音声信号をどのように加工・伝送しても音質が変化せず、スタジオの品質を維持することができます。 FM と比較すると、いくつかの主要なオーディオ指標において数百倍、さらには数百倍も向上しています。つまり、人々がよく「CD」と呼ぶ品質を達成できます。

2. 電力効率の向上

また、デジタル信号伝送の高い信頼性と高い耐干渉性により、受信感度を高くすることができ、既存の FM と同じ放送カバレッジ要件を達成するために、その送信電力要件ははるかに低くなります。現在の放送技術から判断すると、1KW の電力伝送を共有する 6 セットの高品質オーディオ プログラムは、単一の 10KW 伝送を使用した 1 つの FM ラジオのカバー範囲に近いです。 DAB の電力効率は FM と比較して数百倍向上していることがわかります。

電力効率の大幅な向上は、エネルギーの節約を意味するだけでなく、DMB 局の建設コストを大幅に削減できることも非常に重要なポイントです。その理由は、1 つの DMB チャンネルで最大 6 セットの高出力 DMB プログラムを送信でき、電力レベル要件が非常に低いためです。コンピュータ室の占有面積は数分の1に小さくなりますが、その一方で、電源供給、配電、電圧安定化、空調などの補助電源システムの容量も100分の1に小さくなります。多額の投資が必要なアンテナシステムも大幅に簡素化され、特に新設局のコストが削減され、建設期間も短縮され、大規模なDMB利用促進に極めて有益です。

3. スペクトル効率の向上

前述したように、デジタル変調技術はモバイル通信の問題を解決するために使用されますが、スペクトル効率が高く、DMB に適しています。 QPSK 変調、スペクトル効率は 2bit/Hz.S で、1.5MHz 無線周波数チャネルで 6 セットの高品質オーディオ プログラムを同時に送信します。テレビ チャネルの 8MHz 帯域幅では、各チャンネルのガードインターバルを調整すると、4 つの DMB チャンネルを簡単に配置して 24 組の番組を配置でき、同時に放送される番組の数がさらに多くなります。もちろん、これは現在のシミュレーションシステムでは考えられません。

さらに、重要な特徴があります。それは、単一周波数ネットワークを簡単に形成でき、このテクノロジーを使用して、同じコンテンツの広域カバレッジ、さらには州全体または全国的なカバレッジを実現することができるということです。これは実際には、周波数資源を大幅に節約し、周波数再利用率を向上させ、これらを組み合わせると、スペクトル効率がより顕著になります。

主な技術的特徴

1 高い伝送効率またはスペクトル効率

ヨーロッパの DVB- T では、同期とチャネル推定に使用されるパイロット キャリアの数がキャリア全体の 10% を占めます。 DTMB の PN シーケンスは OFDM ガード インターバルに配置され、フレーム同期と OFDM ガード インターバルの両方の役割を果たします。ヨーロッパの DVB-T C-OFDM は、同期やチャネル推定などのためのパイロット信号の送信にサブキャリアの 10% を使用し、サイクリック プレフィックス用のガード インターバルが存在します。一方、TDS-OFDM は、チャネル推定の送信にタイム ガード インターバルを使用します。したがって、DVB-T システムの伝送効率は、国家標準の DTMB システムの 90% に達することしかできません。マルチキャリア技術とシングルキャリア技術を比較した場合、伝送効率がマルチキャリア技術の弱点とされており、DTMBのコア技術はこれを解決するために開発されました。

2 強力なマルチパス干渉防止機能

マルチキャリアシステムは、シングルキャリアシステムに比べて、ガードインターバルの長さに応じてマルチパス干渉に強い特性を持っています。既知の（システム同期後の）PN系列が国家標準時間のガードインターバルに挿入されるため、チャネル特性を考慮すると、受信側でPN系列の信号を直接計算して除去できます。 PN シーケンスを除去した後の OFDM 信号は、ゼロ値で埋められたタイム ガード インターバルを持つ OFDM 信号と同等です。ゼロ値で埋められたタイム ガード インターバルを持つ OFDM 信号と周期的なタイム ガード インターバルを持つ OFDM の性能は、拡張子は同じチャネルの下では同等です。さらに、DTMB は、マルチパス遅延がタイム ガード インターバルを超えた場合でも機能します。 TDS-OFDM は複数の OFDM フレームの PN シーケンスを統合して処理できるため、マルチパス干渉に対する遅延長はガード インターバルの長さによって制限されませんが、従来の OFDM ガード インターバル長の設計要件は遅延長より大きくなければなりません。マルチパス干渉です。

3 良好なチャネル推定パフォーマンス

AWGN チャネルでは、TDS-OFDM のチャネル推定パフォーマンスは C-OFDM よりも優れています。これは、TDS-OFDM によるチャネル推定に使用される PN 系列は約 20dB の拡散利得を有しており、同時にチャネル推定には C-OFDM 特有の補間誤差がないためです。 DTMB のプロトタイプ機能はまだ改善の必要がありますが、AWGN チャネルのテスト結果は C-OFDM に基づく国内外のシステムよりも優れています。マルチパス チャネルの場合、TDS-OFDM の PN シーケンスとマルチパス チャネルによって引き起こされる干渉信号は統計的に直交します。 TDS-OFDM チャネル推定のパフォーマンスは原理的に C-OFDM と直接比較することはできませんが、他の送信システムの PN シーケンスを使用したチャネル推定のパフォーマンスに匹敵します。

4 移動受信に最適

移動受信ではドップラー効果やオクルージョン干渉が発生するため、伝送路は時間とともに変化する特性(時変特性)を持ちます。強調する必要があるのは、どの OFDM システムの信号処理も、チャネル伝送特性が時間不変 (FFT を適用するための基本条件) であるという前提に基づいているということです。つまり、1 つの OFDM シンボルの時間内では、チャネルは変化しないと仮定し、チャネルの変化は OFDM シンボル間で発生すると考えられます。 TDS-OFDM のチャネル推定は現在の OFDM シンボルにのみ依存しますが、C-OFDM のチャネル推定には 4 つの連続する OFDM シンボルが必要です。したがって、C-OFDM ではモバイル環境で 4 OFDM シンボルのチャネル変更の影響を考慮する必要がありますが、TDS-OFDM では 1 OFDM シンボルのチャネル変更の影響のみを考慮する必要があります。 DTMB システムはヨーロッパの DVB-T よりもモバイル受信に適していることがわかります。

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