地面数字电视覆盖方案设计与实施.docx

分类号： TN934 单位代码： 10033      
密 级： 学 号：1一三340430109049

硕士专业学位论文

中文论文题目：广安市地面数字电视覆盖方案设计与实施）

英文论文题目：The design and implementation
Of Guang'an City GB digital
television overlay Engineering

申请人姓名： 刘超                      
指导教师： 杨霏 唐家明            
专业名称： 电子与通信工程               
研究方向： 广播电视发送技术            
所在学院： 信息工程学院                      

论文提交日期 20一五年11月

中国传媒大学研究生学位论文独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 中国传媒大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日

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（保密的学位论文在解密后适用本授权书）

学位论文作者签名： 导师签名：

签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日

目 录

摘 要 1
ABSTRACT 2
第一章 绪论 4
第一节 课题背景 4
一、概述 4
二、 广安地面数字电视发展基础条件 5
（一） 政策环境 5
（二） 行业共识 5
（三） 基础设施条件 5
三、 地面数字电视的特点及与模拟电视的区别 5
（一） 地面数字电视的特点 5
（二） 地面数字电视与模拟电视的区别 6
第二章 地面数字电视传输国际标准 8
第一节 基本介绍 8
一、欧洲DVB-T标准 8
二、日本ISDB-T标准 8
三、美国ATSC标准 9
四、中国DTMB系统 9
第二节 DTMB系统简介 10
一、 DTMB发送端原理 10
二、 DTMB主要系统参数 11
三、加扰 12
四、前向纠错 12
五、信号帧 一三
六、帧体数据处理 14
七、基带后处理 14
八、射频信号 一五
第三章 国标地面数字电视系统方案 16
第一节 国标地面数字电视系统组成 16
第二节 地面数字电视发射技术的发展现状 17
一、地面数字电视发射系统的特点 17
二、 电视发射机的发展趋势 一八
第三节 地面数字电视发射系统的组成 19
一、地面数字电视发射系统的组成 19
二、地面数字电视发射系统的备份技术 19
第四章广安市地面数字电视系统方案 22
第一节 平台建设要求 22
一、 建设要求 22
（一）射频信号要求 22
（二） 覆盖质量等级 22
二、 系统参数及节目容量 23
第二节 广安市地面数字系统架构 24
一、地方服务平台 24
二、 市级前端信源系统 25
三、 区县级播出前端 28
第三节 传输 28
一、 传输网络资源 28
二、 SDH数字微波通信技术的特点及其应用 29
三、 本系统所采用的SDH数字微波设备 30
四、 BG-40多业务传输平台 32
第四节 发射台站 35
一、 主发射站 35
（一）发射机 37
（二）发射天线 40
二、 补点 41
（一） 补点原则 41
（二）从发射站 41
（三） 直放站 42
第五节 系统测试与覆盖效果 43
第五章 总结与展望 45
参考文献 46

地面数字电视覆盖方案设计与实施

摘 要

随着数字、网络、通信等技术的快速发展，广播电视正面临一场迅猛的科学技术变革。广播电视数字化进程大大加快，许多国家都加快了地面数字电视的发展，开展数字电视已经成为政府推动国家信息化的既定方略。2006年国家标准委发布了数字电视地面广播传输系统标准GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》，并正式批准成为强制性国家标准，要求于2007年8月1日起正式实施[1]。
数字电视取代模拟电视已经成为不争的事实， 国际上一些国家已经开始逐步关闭模拟电视，我国近年来在有线数字电视整体平移、卫星直播星、地面数字电视国标颁布等方面也已经取得重大进展，为数字电视的整转做好了准备。根据国家广电总局的整体规划，2020年底我国将全面关闭模拟电视。无线数字地面电视网络是广播电视行业中最重要的基础覆盖系统之一。中国在 2006 年推出了数字地面电视广播国家标准并于 2008 年正式实验播出地面数字电视广播业务，标志着中国数字地面电视进入了新的阶段。广电总局在 “十一五 ”规划中明确指出要推进广播电视从模拟向数字的过渡，实现地面无线广播电视数字化。在新标准的推进过程中对数字地面电视网络规划和覆盖实施技术的研究有着非常重要的意义。
第一部分为绪论，介绍广安市建设地面数字电视的必要性和意义。第二部分介绍了地面数字电视目前存在的几种标准和使用现状。随后阐述了我国自有地面数字电视标准DTMB的原理、关键技术和发展现状，为广安市设计地面数字电视提供了参照标准。第三部分主要介绍了地面数字电视发射系统的组成和备份技术。第四部分在前序章节的基础上，进一步分析广安市广电的己建的广播电视覆盖的实际情况，对前端系统、传输网络、发射系统做了设计分析。

关键字：国标地面数字电视、前端系统、传输网络

The design and implementation
Of Guang'an City
GB digital television overlay Engineering

ABSTRACT

With the rapid growth of digital, network and communication technology, the radio and television are now facing an overwhelming science and technology revolution. The radio and TV digitalization greatly accelerated, many countries have fostered the development of digital terrestrial TV. Developing digital TV has become an established strategy of the government to promote the informatization of the country. The SAC issued in 2006 the standard GB20600-2006 of digital TV terrestrial broadcasting transition system, the Frame Structure, Channel Coding and Modulation in the digital TV terrestrial broadcasting transition system, which was formally approved to be national mandatory standard and required implementing from August 1st, 2007.
It has become an undisputed fact that analog TV shall be replaced by digital TV. Analog TV has been gradually closed in some countries. In the recent years, great progress has been made in China in aspects like the wide spread of cable digital TV, direct broadcast satellite, the issue of the international standard of digital terrestrial TV, etc. Thus, China is well prepared for the general transition to digital TV. According to the overall plan of the SARFT, analog TV will be thoroughly closed by the end of 2020. The wireless digital terrestrial TV network is one of the most important basic covering systems in the radio and TV industry. China set in 2006 the national standard of digital terrestrial TV broadcasting and formally experimented in 2008 on the digital terrestrial TV broadcasting business, which remarks a new stage of Chinese digital terrestrial TV. The SARFT specifically pointed out in the Guideline of the Eleventh Five-Year Plan for National Economic and Social Development that the transition should be pushed from analog TV to digital TV so that the digitalization of terrestrial wireless broadcasting TV can be realized. In the promotion of the new standard, it is of great significance to do research on the digital terrestrial TV network planning and covering implementation techniques.
Part one is the introduction to the necessity and importance to develop the digital terrestrial TV in Guangan City. Part two introduces the present standards and usage of the digital terrestrial TV. Later comes clarification of the principle, crucial techniques and current development of the digital terrestrial TV standard DTMB, which provides reference standards for the design of digital terrestrial TV in Guangan. Part three mainly introduces the formation and backup techniques of the digital terrestrial TV transmission system. The fourth part is the further analysis of the reality of the constructed radio and TV covering based on the former chapters. Moreover, design analysis is done of the front end system, transmission network and transmitting system.

KEY WORDS: Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting,the front end system, transmission network

第一章 绪论

第一节 课题背景

一、概述
广安地理坐标为北纬30°01′-30°52′，东经105°56′-107°19′，东西宽一三4.5公里，南北长93.6公里，幅员面积6344平方千米。广安市呈扇形分布于川中丘陵与平行岭谷两大地形区之间。纵贯于东南部的华蓥山脉将广安分为两大地貌单元。全市最高处是华蓥山主峰高登山，海拔1704.1米，最低处为御临河谷，正常水位高程一八5米，相对高差一五19米。盆中丘陵海拔300-500米，境内中丘、浅丘面积4091平方公里，占全市幅员的64.49%；深丘面积270平方公里，占4.26%；平坝面积509平方公里，占8.02%；山地面积1477平方公里，占23.23%。
全市户籍总人口为471.7万人，其中， 农业人口377.6万人，非农业人口94.1万人；年末全市常住人口323.16万人，其中，城镇人口1一五.72万人，乡村人口207.44万人[2]。城乡结合部和广大农村地区的居民居住十分分散，导致有线网络建网成本高昂，加之施工难度大，维护困难，有线电视大规模普及遇到很大的困难，至今的有线电视覆盖率很低。大部分居住在城郊结合部和农村的居民，仍只能看到部分模拟无线电视节目，画面模糊不清晰而且信号很不稳定，遇到刮风下雨、天气恶劣的情况时，什么节目都看不到。使用卫星接收不能收看本地未上星节目。因此，能够看上丰富多彩的、清晰的数字电视节目已经成为了这部分居民的最大愿望。因此，在农村数字电视的发展和推进实践中，遇到了一些难以解答的疑惑和解决的问题，如何破解这些难题，让数字电视尽快成为城乡居民文化精神生活的一种重要信息载体，已经是摆在广电人面前的一个严峻课题。
我国幅员辽阔、人口众多、经济发展差异很大，在解决农村数字电视问题时，不能简单依靠一种技术手段，而需要根据实际情况，采取不同的解决方案，地面数字电视广播是较好的解决办法之一。
采用地面国标进行无线覆盖的方案具有投资小、建设速度快、组网灵活等优势，可充分利用广电台站资源，快速实现农村数字电视的整转，保证城乡数字电视同步发展。系统建成后，直接的效果是：
用户可以通过简单的室内或室外天线接收，即可收看多套高质量的数字电视节目，同时还可以收听多套立体声广播节目；
如果采用4个频道发射，可以传输30~40套节目；对于郊区及农村地区来讲，可以享受到与城市居民同等的广播电视服务[3]；
用较小的投资、最快的速度解决局部数字电视覆盖，可有效解决农村覆盖问题。
二、 广安地面数字电视发展基础条件
（一） 政策环境
地面数字电视是广播电视提供公共服务最基本的方式，是新时期广播电视村村通和户户通的重要组成部分，各级党委政府、相关部门及广大农村群众对地面数字电视是相当欢迎的，大家迫切希望把地方的广播电视节目传入千家万户，更好的服务三农，迫切希望把大量的，地方的，优质的广播电视节目传入农村，让农村居民享受与城市居民同等的文化权益。
广安市各级党委政府高度重视农村广播电视公共服务体系的建设和管理。一是多年来，严格按照国务院、省政府的要求实施广播电视村村通工程；二是针对广播电视村村通工程中地方广播电视节目难以入户的困难，广安市将地面数字电视工程纳入民生工程；三是成立广播电视村村通工作领导小组，加强对整个工作领导和管理。
广安市各级政府职能部门大力支持农村广播电视公共服务体系的建设和管理。一是市区县发改，财政，广电等部门按省发改，财政，广电的要求联合发文，就建设任务、建设和管理维护经费、考核验收等提出明确要求；二是积极承担领导小组成员单位的职责，发挥专业部门的作用。
（二） 行业共识
广安市各级广播电视台，广电网络公司全力支持农村广播电视公共服务体系的建设和管理。一是广播电视台积极投入对农广播电视节目的制作。增强对农服务的能力；二是广电网络公司抢抓机遇，按照广播电视村村通工程分步发展的规划，在确保不亏损的前提下尽量发展有线电视；三是在有线电视发展成本太高的广大农村地区积极发展地面数字电视和直播卫星电视，深受领导和群众的好评。
（三） 基础设施条件
我市有省到市有微波SDH干线，市到各区县有一五50NM光环网，为省、市、县区三级广播电视信号传输提供了通道。在市郊的石垭镇有南峰山发射台，作为本市地面数字电视的主发射点，各区县均有本地发射站或中央无线发射站或通信基站，可作为地面数字电视组网建设从发射站。
三、 地面数字电视的特点及与模拟电视的区别
（一） 地面数字电视的特点
与有线电视、卫星电视等其他电视广播方式相比，地面数字电视具有信息传播安全可靠、抗干扰能力强、维护成本低、传播内容丰富、支持多种接收方式等功能，实现了从“信息到用户”向“信息到个体”的转变。
这些优点使得它很难被其他传播模式所替代，对国家具有重要的战略意义。
国家安全稳定方面可以依赖地面数字电视。在发生重大自然灾害时，或部分地区发生战争，卫星电视网络和有线电视网络容易被破坏。此时地面数字电视将显示它的重要作用。现代工业化国家容易陷入了高风险的危机（包括自然灾害和社会安全事件），在最短的时间内将信息通过地面数字电视传递到国家的各个角落人民，将避免危机的扩大或减少损失。西方国家在社会应急反应系统的设计和建设中，都将地面数字电视作为国家和人民之间沟通的重要手段。因此，对于国家安全和社会稳定的考虑，绝大多数国家和地区都强制推广地面数字电视传输标准。
（二） 地面数字电视与模拟电视的区别
1.抗干扰能力强
多径干扰问题是地面传输中一个很大的问题，即模拟电视中的重影问题。通过信道编码、正交频分复用(OFDM)等措施可以有效的克服地面数字电视传播中的多径问题。
2.建设单频网
在同一网络中多台发射机工作于相同的频率同步地发射相同的节目，这种网络称为单频网。它是数字广播中特有的产物，它的优势是减小单台发射机的功率，减小电磁污染和节约宝贵的频率资源。
3.可支持多种接收方式
与有线和卫星广播相比，地面数字电视信号根据业务需求不同，除可支持传统的固定接收外，还可支持便携接收和车载移动接收。这是地面数字电视广播所独具的应用。
4.频谱利用率高
随着数据率压缩技术的进步，频谱利用率越来越高。例如同一个电视频道，可传输一套数字高清晰度电视节目或者6-一五套数字标清电视节目。
5.信号损伤表现形式不同
无线广播电视信号在地面传输过程中因为信道特性的复杂和多变性而导致电视信号产生不同程度的损伤。对于模拟电视而言，传输质量的损伤一般表现为随着干扰和噪声的增加图像质量逐渐变差。
数字电视系统的表现完全不同，当系统达到门限点时只要干扰或噪声略有增加，接收图像的质量就会从接收良好突然下降到完全无法接收。这种突变的门限现象称为“峭壁效应”[4]。
四、几种收视方式比较
作为有线电视的延伸和补充，MMDS传输系统因为投资小、传输距离远，建设工期短等优点被四川省广电局作为农村覆盖广播电视节目的重要手段。
最近10来年，数字电视技术发展迅速，MMDS传输方式也随之开展数字业务，传输信号波段由从S到U。但是MMDS数字系统技术是参照DVB-C欧洲标准，由DVB-C的特性就决定了 MMDS系统主要应用平原地带，当遇到森林树木、丘陵、湖泊、高楼等有遮挡、反射的环境，传输效果受影响很大[5]。那如何解决现丘陵地带、边远山区的农村收看接收质量高的电视节目呢？
1.采用MUDS覆盖系统
MUDS系统是用基于有线数字前端的信号，通过无线发射来进行覆盖的数字电视系统。
这是在国标地面数字电视系统标准出台前的一个过渡产品，由于不能有效的解决多径干扰的问题，在复杂环境下的覆盖率受到较大的限制。目前我国已出台相关政策，明令禁止电视信号再使用MMDS和MUDS技术发射。
2.采用卫星接收
卫星接收无法提供本地化节目，地方政府的积极性不能充分调动起来。如果大面积用户利用卫星接收广播电视，建设成本高昂，而且会影响到现有的数字广播的推广、发展，不利于广电市场的稳健发展。
3.使用DTMB系统传输信号
DTMB系统是我国2006年公布的地面数字电视国标，我国拥有DTMB全部的自有知识产权。DTMB传输标准与卫星传播MMDS以及MUDS相比，有很多优点。
信息传输容量大，数据传输码率很高，带宽8MHz的一个频道内，可传输SDTV节目 6-一五套，HDTV信号1-2套[6]。DTMB的兼容性强，与我国国情相符合，可实现数字、模拟信号同时传输，建网成本比有线电视低很多、组网速度也快许多。信息传输可靠性高， 传输的节目清晰度高，质量好，收视效果能媲美有线电视信号质量。在同一发射平台上，接收设备多种多样，有固定的、有移动和手持式的、还可以便携式。能够实现更大的地 面数字电视覆盖范围。具有可扩展性，不仅支持目前现有的各种电视业务，还融入各种 新的通信技术，使其能面向今后技术的跟新发展。
故在本次广安市丘陵山区、以及边远贫困地区的的数字电视广播方案设计中，我们选择了 DTMB地面数字电视国家标准。

第二章 地面数字电视传输国际标准

第一节 基本介绍

地面数字电视在美国、欧洲和日本的发展基本上是同时进行的，由于这些国家的数字电视广播标准化组织都具有强烈的知识产权意识，或多或少地受其它相关标准的影响（例如MPEG2视频和音频编码标准)，同时都致力于发展自有知识产权、可以和当地现有的媒体和带宽相兼容的传输标准，从而导致了所制定的数字电视标 准之间存在着一定的差异。美国、欧洲、日本分别制定了三种传输标准（ATSC、 DVB-T, ISDB-T)并相继被国际电联所采纳。我国的地面数字多媒体广播标准（DTMB）在2011年被国际电联接纳为地面数字电视D系统，成为国际电联认可的第四个地面数字电视传输国际标准[7]。
一、欧洲DVB-T标准
欧洲电信协会ETSI于1997年6月正式提出欧洲数字电视视频地面广播(DVB-T)标准-采用多载波正交频分复用技术 (COFDM),载波模式有2K与8K两种模式，其8M带宽内能够传输的有效净比特码率在4.98-31.67Mbit/s范围内，码率取决于编码参数、保护间隔以及调制类型的选择。
DVB-T[8]系统将信道分成许多子信道，将数据通过串并转换，分别在各个子信道上 传输。系统中同时还放置了大量的导频信号，其功率大于数据功率3db。
接收端利用这些导频信号完成系统同步、载波恢复、时钟调整和信道估计。同时DVB-T系统还采用OFDM的保护间隔技术，只要多径信号的最长延时大于保护间隔，系统就能有效的对抗多径干扰。但是同时DVB-T的导频信号和保护间隔占据了占据了大量的有效带宽，使得频带损失严重。其次，COFDM的细同步算法需要利用导频信号在频域上实现，而导频信号是在DFT之前插 入的，进行DFT计算又需要在同步之后才能进行正确进行。因此，COFDM中的同步需要迭代逼近，存在收敛误差和收敛时间的问题。再者使用COFDM进行信道估计时， 要获得一次全信道估计需要连续的4个COFDM帧，信道估计时间较长，因此对于跟踪快速变化的信道性能并不好。
二、日本ISDB-T标准
日本地面综合业务数字广播(ISDB-T)标准在1995年由日本无线电工商业协会(ARIB)提出。系统的综合了各种类型的数字内容，可包括从SDTV到HDTV的多节目视频、多节目音频、图形和文本等。
该标准在欧洲标准基础上加入频带分段传输(BST)技术，BST技术是指将地面电视信道带宽分成14个小段，每个小段称为一个BST段。以6M带宽为例子，则每个BST段带宽为 6/14MHz=428.6KHz。不同的BST段可以釆用不同的载波调制方案和内码编码码率，因此每段都能满足不同的业务需求。同时这些BST段还能灵活的组合在一起，以提供宽带的服务。但是该系统在实现业务多样化的同时也付出了相应的代价，如频谱分段传输对系统频率分集性能与净载荷率的影响；釆取以频谱分段为基础实现不同误码率分层传输对系统复杂度的影响；在系统内层采用延时长达数百毫秒交织 环节对系统业务同步响应的影响。
ISDB-T的传输方案与DVB-T相似，也是采用COFDM，其性能与DVB-T近似。
三、美国ATSC标准
ATSC标准是由美国的高级电视委员会开发，它采用格形编码的八电平残留边带 (8-VSB)调制。它是按6MHZ带宽设计的系 统，在地面信道中能可靠的传送19.4Mbits/s的数据，在有线信道中能可靠的传送 38.8Mbits/s。其图像分辨率为普通电视的5倍。
该系统能够有效的抑制高斯白噪声，对脉冲干扰、相位噪声的抑制能力也较强，具有较低的峰均功率比。但是同时由于ATSC的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，因此其对移动接收的支持能力较差。NTSC的接收性能高度依赖于自适应均衡器，当信道中存在多径回波时，通常其均衡器结构需要非常复杂。
ATSC系统最主要的问题在对付强动态多径上的性能较差。对于时延较小的强多径情况，导频信号受到的影响比较严重，同步出现难，均衡器的性能急剧下降。在系统中虽然使用了训练序列用以跟踪动态信道，但是两个训练序列之间相隔24ms,无法有效跟踪变化较快的信道。同时系统中还使用了结构复杂的判决反馈(DFE),利用数据自身的误差对信号进行自适应调节，但判决反馈需要信道被均衡到错误判决少于10% 时才能正常工作，而且DFE是IIR结构，在强多径情况下是不稳定的。
ATSC系统能够有效的抵抗NTSC模拟电视的干扰，同时对NTSC模拟电视的干扰也很小。但是系统较强的抵抗NTSC模拟电视的干扰是以加入梳状滤波器牺牲约3db的载噪比指标为代价的。
四、中国DTMB系统
DTMB[9]系统由中国开发，采用时域同步正交频分复用（TDS-OFDM）调制方式，它由时域同步和频域数据两个传输模块组成。2006年8月，我国公布了用于地面数字电视的DTMB标准，并已于2007年8月1日起强制执行。
我国的DTMB标准具有后发优势，具有码字捕获快速和同步跟踪稳健、频谱利用率高、移动性能好、广播覆盖范围大、多业务广播方便等优点。
在信道编码方面，DTMB标准采用了BCH码和低密度奇偶校验（LDPC)码级联的形式。由于LDPC码优越的性能，DTMB系统在对抗各种干扰等方面具有非常好的性能。由于采用了TDS-OFDM的独特技术，DTMB系统在同步性能上明显优于循环前缀编码正交频分复用（CP-OFDM）系统。而且优于采用训练序列代替循环前缀，接收机可通过训练序列进行信道估计，从而可以节省传统CP-OFDM系统中的频域导频，提高了频谱利用率。
DTMB系统在8MHz带宽内可支持4.8一三-32.486Mbit/s的静载荷数据传输率，可支持SDTV和HDTV，支持固定接收和移动接收，支持单频组网和多频组网。

第二节 DTMB系统简介

一、 DTMB发送端原理
数字电视地面广播传输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。首先对外部输入的MPEG-2 TS包（一八8字节）码流进行扰码（随机化）和前向纠错编码（FEC），然后进行从比特流到符号流的星座映射，映射的符号流经过交织后形成基本数据块。基本数据块与系统信息组合（复用）后，经过帧体数据处理形成帧体。而帧体与相应的帧头（PN序列）复接为信号帧（组帧），经过基带后处理转换为基带输出信号。该信号经正交上变频转换为射频信号（UHF和VHF频段范围内）。发送端原理如图2-1所示[10]。
图2-1发送端原理框图
每个频道的射频带宽为8MHz(有效带宽7.56MHz),每个频道可同时传输5—6套标准清晰度电视节目或1套高清晰度电视节目（或2套准高清晰度电视节目）。
可提供20种数据率的选择（从4.8Mbps—32.4Mbps）。
我国的地面数字电视有两种方式：单载波和多载波。信号处理很多部分是相同的。
在多载波系统中，共有3780个载波，载波间隔为2kHz,可能使用的调制方式主要有4QAM、16QAM、32QAM、64QAM等[11]，传输的数据按一定的规则分配在各个载波上同时传输。
在单载波系统中，只有一个载波，它完成全部的传输任务，它同样有上述可能的调制方式。
在单位时间内，单载波系统和多载波系统完成的任务量（数据率）是相同的。
主发射台站一般由几个频道组成，天馈共用，频率采用UHF 频段。每个频率传输8~20 套标清数字电视节目，具体频道数、节目数量等与前端采用的编码标准、接收终端产品的成熟性、服务需求有关，需要根据当地实际需求确定。要达到良好覆盖，未来补点站不可避免，同频补点是一种常用的解决方案，但同频补点对站点选择要求严格，不宜大量采用。
二、 DTMB主要系统参数
表2-1 DTMB主要部分参数
名称
参数
随机化
生成多项式：1+ x14+x一五 周期：一个信号帧
外码
BCH（762，752）
内码
LDPC（7488，3084），LDPC（7488，4572），LDPC（7488，6096）
FEC编码效率
0.4； 0.6；0.8
映射方式
4QAM-NR，4QAM，16QAM，32QAM，64QAM
帧头模式
PN420，PN595，PN945
帧头长度
55.6μs, 78.7μs,125μs
帧体长度
500μs(3780符号)
信号帧长度
555.6μs(4200符号),578.7μs(4375符号),625μs(4725符号)
帧结构
信号帧，超帧，分帧，日帧
时域交织
4QAM-NR：比特交织；
4QAM、16QAM、32QAM、64QAM符号交织
频域交织
C=3780：频率交织；C=1：无频域交织
载波数量
多载波：C=3780，载波间隔2kHz；单载波：C=1
导频
C=3780：无导频；C=1：双导频（可选项）
有效带宽
7.56 MHz
成型滤波
平方根升余弦滚降滤波器，α=0.05
占用带宽
7.938 MHz
信道容量（8MHz带宽）
4.8一三Mbps-32.486 Mbps
可能的参数组合模式
330种

三、加扰
为了保证传输数据的随机性以便于传输信号处理，输入的数据码流数据需要用扰码进行加扰。
扰码是一个最大长度二进制伪随机序列，扰码序列周期为2一五-1。该序列由图2所示的线性反馈移位寄存器生成。其生成多项式定义为：

G(x)= 1+ x14+x一五 …………………………………………（1）

该线性反馈移位寄存器的初始相位定义为100101010000000。
输入的比特码流（来自输入接口的数据字节的MSB在前）与PN序列进行逐位模二加后产生数据扰乱码。扰码器的移位寄存器在信号帧开始时复位到初始相位。

图2-2 扰码器组成框图
国家标准规定的输入数据流的扰码周期为一个信号帧长度。根据调制方式与编码效率的不同，扰码周期分别为2-12个TS包不等。
四、前向纠错
扰码后的比特流接着进行前向纠错编码。前向纠错编码由外码（BCH）和内码（LDPC）级联实现。编码效率共三种。FEC码的具体参数见表2-2。
表2-2 FEC码参数
号编
TS包数量
BCH（762，752）数量（个）
信息比特
LDPC
块长[比特]
对应的编码效率
码率1
2
4
3008
LDPC（7493，3048）
7488
0.4
码率2
3
6
4512
LDPC（7493，4572）
7488
0.6
码率3
4
8
6016
LDPC（7493，6096）
7488
0.8

系统外码采用BCH（762，752）码，固定编码效率。内码采用LDPC码，其输出码长固定，根据编码效率的不同，LDPC输入信息比特各不相同。在进行LDPC编码时，将删除LDPC输出码块中前5个校验比特。
五、信号帧
数据帧结构的基本单元为信号帧，信号帧由帧头和帧体两部分组成，为适应不同应用，定义了三种可选帧头模式以及相应的信号帧结构，见图3a），b），c）。三种帧头模式所对应的信号帧的帧体长度和超帧的长度都保持不变。对于图3 a)的帧结构，每225个信号帧组成一个超帧（225×4200×1/7.56μs=125ms）；对于图3 b)，每216个信号帧组成一个超帧（216×4375×1/7.56μs=125ms）；对于图3 c)，每200个信号帧组成一个超帧（200×4725×1/7.56μs=125ms）。
信号帧包含帧头和帧体两个部分，根据帧头的不同，有三种结构。
帧头（420个符号）（55.6μs）
帧体（含系统信息和数据）（3780个符号）（500μs）
a)采用帧头模式1的信号帧结构1
帧头（595个符号）(78.7μs)
帧体（含系统信息和数据）（3780个符号）（500μs）
b)采用帧头模式2的信号帧结构2
帧头（945个符号）(125μs)
帧体（含系统信息和数据）（3780个符号）（500μs）
c)采用帧头模式3的信号帧结构3

图2-4 信号帧结构

标准中的帧头功能类似于DVB-T系统中的循环前缀，不同帧头长度决定了单频网中发射台之间的最大距离。对应关系如表2-3所示。
表2-3帧头长度与单频网发射台间最大距离的关系
帧头结构
帧头长度(µs)
发射台间最大距离（km）
PN420
55.6
16.7
PN595
78.7
23.6
PN945
125
37.5

C=1和C=3780两种模式通用的帧体结构如图2-5。

4个帧体模式指示符号
32个调制和码率等模式指示符号
3744个数据符号
系统信息（36个符号）+ 数据（3744个符号）
图2-5 帧体信息结构
六、帧体数据处理
3744个数据符号复接36个系统信息后，经帧体数据处理后形成帧体，对C个子载波调制，占用的射频带宽为7.56MHz，时域信号块长度为500μs。
C有两种模式：C=1或C=3780；
令