本文從分析CTTB和歐洲地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T優(yōu)劣入手，介紹了CTTB接收技術(shù)的獨(dú)特性。針對國內(nèi)城市環(huán)境特別是移動接收應(yīng)用下體現(xiàn)出的技術(shù)難點(diǎn)，以杭州囯芯新一代的CTTB接收芯片為例，探討如何通過算法優(yōu)化設(shè)計(jì)出性能優(yōu)秀的地面數(shù)字電視接收芯片。

CTTB產(chǎn)業(yè)市場展望

地面數(shù)字電視的推廣是國家信息化推進(jìn)社會信息的重點(diǎn)工程，為此國家已經(jīng)撥出25億的專項(xiàng)資金，第一批集中采購的300臺發(fā)射機(jī)已經(jīng)在200個(gè)城市開始進(jìn)行安裝覆蓋工作。結(jié)合逐漸成熟的AVS信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，CTTB已經(jīng)完全具備替換原有模擬電視廣播的能力，因此也引起了廣大電視機(jī)廠商的關(guān)注，2010年將成為CTTB數(shù)字電視一體機(jī)銷量開始爆發(fā)的一年。而在車載移動接收市場，CTTB也將逐步替代部分城市原有的DVB-T系統(tǒng)，成為車載電視的最佳選擇。

作為CTTB接收機(jī)中最為關(guān)鍵的部分，接收芯片的性能直接決定了整機(jī)的接收效果和地面數(shù)字電視的普及。杭州囯芯于2008年3月率先推出國內(nèi)第一款融合CTTB單載波/多載波以及有線數(shù)字電視的三模解調(diào)接收芯片，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在香港、杭州、荊門、湖南等地市場，對如何設(shè)計(jì)符合國內(nèi)接收環(huán)境的芯片有著足夠的經(jīng)驗(yàn)和充分的理解。

CTTB與DVB-T比較的優(yōu)點(diǎn)

DVB-T作為世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣的地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，從誕生到現(xiàn)在已有13年的歷史，也是我國在提出CTTB標(biāo)準(zhǔn)前各地采用最多的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。雖然DVB-T的技術(shù)非常成熟，但近10年來數(shù)字電視接收的要求與當(dāng)時(shí)相比已經(jīng)有了較大改變，加上大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了飛速的發(fā)展，使得更多先進(jìn)的技術(shù)可以應(yīng)用在接收芯片中。CTTB是新一代的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)，和DVB-T相比，它具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1、更高的頻譜利用率。CTTB采用了TDS-OFDM的調(diào)制方式，無需利用導(dǎo)頻來進(jìn)行信道估計(jì)，和DVB-T相比頻譜利用率提高了約10%，可在同樣傳輸帶寬下發(fā)送更多的電視節(jié)目。

2、更好的信號覆蓋能力。地面數(shù)字電視采用了無線的信號傳輸方式，容易受到信號衰減以及其他無線信號的影響。CTTB中FEC（前向糾錯(cuò)碼）是LDPC（低密度校驗(yàn)矩陣碼）與BCH碼的組合，與DVB-T的卷積碼和RS碼組合相比，具有更低的信噪比門限，因此極大的提高了相同發(fā)射功率下的信號覆蓋率。

3、更好的移動接收能力和抗干擾能力。CTTB的多載波模式子載波間隔相當(dāng)于DVB-T的4K模式（應(yīng)用于DVB-H中），從信道估計(jì)的角度來看，其符合奈奎斯特準(zhǔn)則的最大理論抗多普勒頻偏能力在900Hz左右，以704MHz的信號頻率來折算，可達(dá)1300多公里的理論時(shí)速。另外，因?yàn)閾碛凶畲鬄?50ms的交織深度，也大大提高了CTTB的抗突發(fā)干擾和陰影衰落能力。

復(fù)雜環(huán)境下CTTB的不足

CTTB標(biāo)準(zhǔn)與DVB-T標(biāo)準(zhǔn)相比，不足之處在于DVB-T采用的循環(huán)前綴結(jié)構(gòu)使其能對抗長達(dá)224us的回波干擾，而CTTB的多載波模式最多只能到125us（幀模式3）。從CTTB幀頭的PN序列特征分析，只有在回波長度小于57.4us（對應(yīng)距離為17.2Km）時(shí)才能保證接收性能處于最優(yōu)的狀態(tài)。如果回波長度大于57.4us，信道估計(jì)雖然有最大20dB的擴(kuò)頻增益，但一旦回波數(shù)目增加（如圖1），回波之間的干擾加大，信道估計(jì)帶來的增益會急劇下降，在極端惡劣的情況下甚至?xí)�出現(xiàn)負(fù)值。CTTB的單載波模式，因?yàn)椴捎昧藭r(shí)域均衡技術(shù)來消除回波影響，對回波長度的敏感度較低，在我們的設(shè)計(jì)中可對抗近300us的回波干擾，在本文中不做重點(diǎn)描述。

 

高性能CTTB接收芯片的設(shè)計(jì)

對于大多數(shù)設(shè)計(jì)者提到的前向回波、多徑多普勒干擾導(dǎo)致CTTB接收能力下降，根據(jù)我們的研究發(fā)現(xiàn)，如果所有回波時(shí)延范圍小于57.4us，利用合理的幀頭區(qū)域檢測算法，無論回波的分布具有什么樣的特征，信道估計(jì)的增益都很高，此時(shí)信號覆蓋主要由信號場強(qiáng)決定，一般情況下車載移動引入的多普勒干擾并不能導(dǎo)致接收失敗。經(jīng)過理論推導(dǎo)與實(shí)地測試，當(dāng)采用MFN（多頻網(wǎng)）且回波時(shí)延范圍在30us以內(nèi)的時(shí)候，接收質(zhì)量僅與信號場強(qiáng)相關(guān)。(責(zé)任編輯：admin)