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本文重点关注数字电视地面广播(Digital TV Terrestrial Broadcasting,DTTB)中的信道均衡算法。在对一些经典的均衡算法进行了分析比较后,本文提出了一种新的应用于中国DTTB国家标准的单载波均衡算法。
本文首先简要介绍了数字电视相关的一些概念,以及目前国际和国内数字电视产业的发展状况。中国数字电视地面广播国家标准于2006年8月正式发布。该标准拥有自主知识产权,对于推动我国数字电视产业的发展具有深远的意义。在该标准中,规定了中国数字电视地面广播系统帧结构、信道编码和调制方式。这些强制规定只是针对发射端的,而接收端的设计完全是对各厂商开放的。这就要求各接收机生产厂商要针对这一全新的标准,设计适当的算法来完成诸如信道估计,均衡等一系列接收端处理过程。
在第二章中,介绍了和本文仿真有关的一些无线信道模型相关的概念,讨论了数字电视信号在地面广播信道中所受到的多径衰落等作用的影响,给出了无线信道的统计描述和确定描述,并给出了DTTB信道的等效基带离散模型,为本文的后面部分讨论打下基础。
第三章中,对数字电视地面广播中常用的一些信道均衡技术各自的特点进行了研究与分析,从理论推导出发比较了OFDM与单载波技术各自的优劣。总的来说,OFDM由于其每个子信道单独通过各自的子载波调制各自的信息符号,因此在时域的每个OFDM符号持续时间比单载波长很多,于是抗多径衰落性能比单载波要好。而相比较之下,传统的单载波技术虽然具有一些自己的优势,但其性能与OFDM还有一定差距。
第四章是本文的重点。在对中国数字电视地面传输标准的基本内容进行了简要描述后,本文提出了一种新的基于国家标准单载波模式的信道均衡算法。针对传统的单载波均衡在减小ISI的同时会造成噪声放大这一问题,采用了一种在频域均衡后继以时域判决反馈的处理,来逐符号消除干扰造成的噪声放大。对于算法中所用到的参数,给出了相应的推导和求法。最后连同第三章研究的两种信道均衡技术一起,进行了性能仿真,并对仿真结果进行了分析和论述。从结果来看,本文提出的算法在性能上要好于传统的单载波频域均衡算法,介于其与OFDM之间。