數(shù)字移動(dòng)電視廣播原理與DSP實(shí)現(xiàn)

內(nèi)容概要

　　中國地面數(shù)字電視國家標(biāo)準(zhǔn)GB20600-2006的頒布之后，數(shù)字移動(dòng)電視（手機(jī)電視）標(biāo)準(zhǔn)的制定成為焦點(diǎn)。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展和消費(fèi)電子市場(chǎng)的推動(dòng)，數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）在數(shù)字電視領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用?！稊?shù)字移動(dòng)電視廣播原理與DSP實(shí)現(xiàn)》首先介紹了目前國際上主流的數(shù)字移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn)，著重分析了在射頻前端結(jié)構(gòu)和基帶信號(hào)處理兩方面降低系統(tǒng)功耗的技術(shù)。接著在簡要介紹典型數(shù)字移動(dòng)電視廣播基帶信號(hào)處理算法的基礎(chǔ)上，以目前國內(nèi)外廣泛使用的ADI公司的Blackfin系列DSP為代表，討論了數(shù)字移動(dòng)電視廣播中交織、信道編碼、多載波調(diào)制、同步、信道估計(jì)與均衡等算法的設(shè)計(jì)和DSP實(shí)現(xiàn)，同時(shí)給出了相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)程序?！　　稊?shù)字移動(dòng)電視廣播原理與DSP實(shí)現(xiàn)》面向通信廣播和電子技術(shù)等領(lǐng)域的廣大科研和工程技術(shù)人員，也可作為相關(guān)專業(yè)研究生和高年級(jí)本科生的教材。

作者簡介

　　艾渤，1974年生于西安，1997年畢業(yè)于西安武警工程學(xué)院，2004年于西安電子科技大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位，2005年進(jìn)入清華大學(xué)電子系博士后科研流動(dòng)站工作兩年?，F(xiàn)任職于北京交通大學(xué)現(xiàn)代通信研究所，軌道交通控制與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，副教授，研究方向：無線寬帶多媒體通信技術(shù)、高清晰度數(shù)字電視技術(shù)。作為主持及主要參與人員的項(xiàng)目有：國家95計(jì)劃項(xiàng)目、國家863項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、鐵道部項(xiàng)目及各種橫向項(xiàng)目。己發(fā)表論文70余篇（其中l(wèi)EEE會(huì)刊上11篇）：荷蘭SCI源刊《WirelessPersonalCommunications》、英國Benthamsclenme《RecentPatentsonElectricalEngineerlng》、國內(nèi)《計(jì)算機(jī)仿真》和《信息與電子工程》雜志編委：2007M-CCAT國際會(huì)議技術(shù)委員會(huì)委員。IEEE專業(yè)會(huì)員，中國電子學(xué)會(huì)CIE高級(jí)會(huì)員；IEEEBTS北京分會(huì)秘書、曾獲清華大學(xué)第十屆優(yōu)秀博士后，西安電子科技大學(xué)2000年度優(yōu)秀研究生?！缎畔⑴c電子工程》雜志2007年度優(yōu)秀編委等多項(xiàng)榮譽(yù)稱號(hào)?！　×种?，1982年生于浙江溫州，2004年7月獲清華大學(xué)電子系本科學(xué)士學(xué)位，2007年7月獲清華大學(xué)電子系工科碩士學(xué)位，通信與信息系統(tǒng)專業(yè)。于2007年8月開始在美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）攻讀信息與通信系統(tǒng)專業(yè)博士學(xué)位在清華大學(xué)數(shù)字電視研究中心攻讀碩士學(xué)位期間，參與多項(xiàng)地面數(shù)字電視廣播及寬帶無線通信研究項(xiàng)目，同時(shí)在國際會(huì)議和國內(nèi)核心期刊發(fā)表論文多篇，并作為第一作者在2006年亞太通信會(huì)議（AsIapacIfIccommunicationconference）上獲得最佳論文獎(jiǎng)。IEEE學(xué)生會(huì)員，并參與多個(gè)國際會(huì)議的審稿工作主要研究方向：無線通信，信道編碼等。

書籍目錄

第1章 數(shù)字移動(dòng)電視廣播1.1 數(shù)字電視1.1.1 數(shù)字電視的特點(diǎn)1.1.2 數(shù)字電視的發(fā)展?fàn)顩r1.1.3 地面數(shù)字電視廣播1.2 數(shù)字移動(dòng)電視廣播1.3 移動(dòng)電視廣播標(biāo)準(zhǔn)1.3.1 韓國T-DMB標(biāo)準(zhǔn)1.3.2 歐洲D(zhuǎn)VB-H標(biāo)準(zhǔn)1.3.3 美國MediaFLO標(biāo)準(zhǔn)1.3.4 三種標(biāo)準(zhǔn)的比較1.3.5 清華DMMB標(biāo)準(zhǔn)第2章 調(diào)諧器2.1 簡介2.1.1 調(diào)諧器的種類2.1.2 調(diào)諧器的技術(shù)指標(biāo)2.2 調(diào)諧器的體系結(jié)構(gòu)2.2.1 超外差結(jié)構(gòu)2.2.2 零中頻結(jié)構(gòu)2.3 ADMTV102型調(diào)諧器2.3.1 基本描述2.3.2 引腳定義2.3.3 功能分析第3章 信道編碼3.1 信道編碼基本原理3.1.1 信道容量和信道編碼定理3.1.2 信道編碼相關(guān)背景知識(shí)3.2 線性分組碼3.2.1 線性分組碼基本概念3.2.2 校驗(yàn)矩陣和生成矩陣3.2.3 線性分組碼的校正子譯碼方法3.2.4 線性分組碼舉例：漢明碼3.3 卷積碼3.3.1 卷積碼的基本概念3.3.2 卷積碼的自由距離和最小距離3.3.3 維特比譯碼算法3.4 Turbo碼3.4.1 Turbo碼簡介3.4.2 Turbo碼的編碼3.4.3 Turbo碼的譯碼算法3.5 低密度奇偶校驗(yàn)碼3.5.1 低密度奇偶校驗(yàn)碼簡介3.5.2 低密度奇偶校驗(yàn)碼的編碼3.5.3 低密度奇偶校驗(yàn)碼的譯碼第4章 調(diào)制與解碼4.1 調(diào)制與解調(diào)的基本原理4.1.1 調(diào)制解調(diào)的基本概念4.1.2 信號(hào)的正交變換和線性調(diào)制4.2 無線傳輸系統(tǒng)中的調(diào)制方法4.2.1 四進(jìn)制相移鍵控調(diào)制QPSK4.2.2 正交幅度調(diào)制QAM4.3 正交頻分復(fù)用技術(shù)4.3.1 OFDM基本原理4.3.2 基于傅里葉變換的OFDM系統(tǒng)4.3.3 OFDM的保護(hù)間隔和循環(huán)前綴4.3.4 OFDM技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)及主要研究領(lǐng)域第5章 定時(shí)同步與頻率同步5.1 同步與同步誤差5.1.1 OFDM系統(tǒng)同步5.1.2 OFDM系統(tǒng)同步誤差及其影響5.2 定時(shí)同步5.2.1 基于訓(xùn)練序列的方法5.2.2 基于循環(huán)前綴的方法5.3 頻率同步算法5.3.1 基于訓(xùn)練序列的方法5.3.2 基于循環(huán)前綴的方法5.4 DVB-H系統(tǒng)的同步技術(shù)5.4.1 DVB-H幀結(jié)構(gòu)及同步要求5.4.2 同步方案5.4.3 定時(shí)同步算法5.4.4 頻率同步算法第6章 信道估計(jì)與均衡6.1 相干檢測(cè)6.1.1 相干調(diào)制6.1.2 相干檢測(cè)6.1.3 非相干檢測(cè)6.2 信道估計(jì)6.2.1 基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)6.2.2 基于時(shí)域訓(xùn)練序列的信道估計(jì)算法6.3 信道均衡第7章 Blackfin處理器7.1 Blackfin系列處理器簡介7.2 Blackfin處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)7.2.1 總體結(jié)構(gòu)7.2.2 內(nèi)核結(jié)構(gòu)7.2.3 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)7.2.4 主要外部設(shè)備7.2.5 指令集簡介7.3 Visual DSP++開發(fā)環(huán)境第8章 數(shù)字濾波器的DSP實(shí)現(xiàn)8.1 數(shù)字濾波器基本原理8.2 FIR濾波器和IIR濾波器8.2.1 FIR和IIR濾波器的特點(diǎn)8.2.2 FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法8.2.3 MATLAB中的濾波器設(shè)計(jì)工具——fdatool8.3 脈沖成形濾波器8.4 脈沖成形濾波器的DSP實(shí)現(xiàn)8.4.1 用MATLAB設(shè)計(jì)平方根升余弦濾波器8.4.2 平方根升余弦濾波器的DSP實(shí)現(xiàn)第9章 交織與解交織的DSP實(shí)現(xiàn)9.1 寬帶無線傳輸系統(tǒng)中交織的作用9.2 交織的分類和原理9.3 塊交織和解交織的DSP實(shí)現(xiàn)9.3.1 塊交織和解交織的C語言實(shí)現(xiàn)9.3.2 C代碼優(yōu)化9.3.3 匯編代碼優(yōu)化9.3.4 完整的匯編代碼9.3.5 性能第10章 LDPC編碼器的DSP實(shí)現(xiàn)10.1 準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的生成矩陣10.2 準(zhǔn)循環(huán)LDPC編碼方法10.3 LDPC編碼的C語言實(shí)現(xiàn)10.4 LDPC編碼C程序的優(yōu)化及DSP實(shí)現(xiàn)10.4.1 C代碼優(yōu)化10.4.2 匯編代碼優(yōu)化10.4.3 完整的匯編代碼10.4.4 性能第11章 定時(shí)同步與頻率同步的DSP實(shí)現(xiàn)11.1 聯(lián)合定時(shí)同步與頻率同步算法11.2 定時(shí)同步與頻率同步算法的仿真11.2.1 發(fā)射機(jī)仿真11.2.2 定時(shí)同步與頻率同步算法仿真11.3 定時(shí)同步與頻率同步的DSP實(shí)現(xiàn)第12章 信道估計(jì)的DSP實(shí)現(xiàn)12.1 信道估計(jì)原理12.2 信道估計(jì)算法的仿真12.2.1 導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的產(chǎn)生12.2.2 發(fā)射機(jī)及信道參數(shù)12.2.3 信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與QPSK映射12.2.4 導(dǎo)頻信號(hào)插入12.2.5 發(fā)射機(jī)后端處理12.2.6 多徑與AWGN信道12.2.7 接收機(jī)頻域數(shù)據(jù)獲取12.2.8 接收機(jī)信道估計(jì)12.3 信道估計(jì)的DSP實(shí)現(xiàn)12.3.1 C代碼優(yōu)化12.3.2 匯編代碼優(yōu)化12.3.3 完整的匯編代碼12.3.4 性能參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　數(shù)字移動(dòng)電視廣播　　本章簡要介紹了數(shù)字電視廣播發(fā)展的特點(diǎn)，分析了移動(dòng)數(shù)字電視廣播興起的原因，繼而著重分析了國際上主流的移動(dòng)數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，最后對(duì)移動(dòng)數(shù)字電視廣播中的低功耗技術(shù)進(jìn)行了分析與總結(jié)?！　?.1　數(shù)字電視　　數(shù)字電視，是指從電視節(jié)目錄制、播出、發(fā)射和接收全部采用數(shù)字編碼和數(shù)字傳輸技術(shù)的新一代電視。在經(jīng)歷了機(jī)械電視時(shí)代、黑白電子電視和彩色電視時(shí)代以后，電視正向著數(shù)字化和高清晰度方向前進(jìn)，模擬電視在全世界范圍內(nèi)正逐漸隱退。歐洲將于2012年全部停止模擬電視廣播，我國在2001年也制定了廣播電視數(shù)字化進(jìn)程表，明確了2015年電視廣播全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。　　1.1.1　數(shù)字電視的特點(diǎn)　　數(shù)字電視采用數(shù)字技術(shù)將活動(dòng)圖像和聲音等信號(hào)加以處理、壓縮、編碼，經(jīng)過存儲(chǔ)或者實(shí)時(shí)廣播后，供用戶接收。數(shù)字電視相對(duì)模擬電視在節(jié)目制作、節(jié)目存儲(chǔ)、信號(hào)處理、傳輸和播出等方面發(fā)生了革命性變化，在圖像和聲音質(zhì)量兩方面都有重大改進(jìn)。具體地說，數(shù)字電視相對(duì)模擬電視的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面?！　∫皇乔逦雀撸纛l效果好。由于數(shù)字電視全過程采用數(shù)字信號(hào)，不受節(jié)目編輯、傳輸、轉(zhuǎn)播和接收的影響，標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視節(jié)目就可以達(dá)到DVD的質(zhì)量，而高清晰度數(shù)字電視節(jié)目的清晰度是目前模擬電視節(jié)目的4倍以上，有如34mm電影般清晰?！　《穷l譜利用率高。同樣的帶寬資源，能傳送更多的電視節(jié)目，比如原來的PAL制式模擬電視頻道可以播放4～8套標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視節(jié)目；對(duì)于地面數(shù)字電視廣播，這意味著以前分配給模擬電視的帶寬，可以節(jié)約一部分出來供其他無線傳輸系統(tǒng)使用?！　∪强垢蓴_能力強(qiáng)。隨著信號(hào)的傳輸，數(shù)字處理能消除累積的噪聲和其他干擾對(duì)有用信號(hào)的影響，使得抗干擾能力大大提高，從而解決了模擬電視中的閃爍、重影和亮色互串等問題；并且，數(shù)字電視可以支持城市復(fù)雜電波傳播環(huán)境下的高質(zhì)量移動(dòng)接收?！　∷氖切畔⒒潭雀撸诳商峁┑墓?jié)目類型上，它可以提供更多的業(yè)務(wù)類型和節(jié)目附加信息；便于開展各種綜合業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)，便于與因特網(wǎng)進(jìn)行信息交互，有利于構(gòu)建“三網(wǎng)合一”的信息基礎(chǔ)設(shè)施。　　五是保密性好。數(shù)字電視支持條件接收，更有利于控制信息的傳播以及方便運(yùn)營商進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作。

編輯推薦

　　隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展和消費(fèi)電子市場(chǎng)的推動(dòng)，數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）在數(shù)字電視領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用?！稊?shù)字移動(dòng)電視廣播原理與DSP實(shí)現(xiàn)》首先介紹了目前國際上主流的數(shù)字移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn)，著重分析了在射頻前端結(jié)構(gòu)和基帶信號(hào)處理兩方面降低系統(tǒng)功耗的技術(shù)。接著在簡要介紹典型數(shù)字移動(dòng)電視廣播基帶信號(hào)處理算法的基礎(chǔ)上，以目前國內(nèi)外廣泛使用的ADI公司的Blackfin系列DSP為代表，討論了數(shù)字移動(dòng)電視廣播中交織、信道編編碼、多載波調(diào)制、同步、信道估計(jì)與均衡等算法的設(shè)計(jì)和DSP實(shí)現(xiàn)，同時(shí)給出了許多算法的實(shí)現(xiàn)程序。

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