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1、课程设计说明书 第 I 页数字有线电视 DVB-C 信道编码器与解码器摘要数字电视，是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录，也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能，而且还具有模拟技术不能达到的新功能，使电视技术进入崭新时代。数字电视是继黑白电视和彩色电视之后的第三代电视。数字电视是将模拟电视信号转换成数字信号,然后再对数字信号进行处理、传输、记录和控制的系统。数字电视已经作为在全国范围内开展的信息服务。机顶盒用于数字电视系统中将数字信号转变成模拟电视可
2、以接收的信号,它是数字电视的过渡型产品。数字机顶盒也称数字电视综合解码器或数字电视综合接收机,通过数字机顶盒可以使用现有的模拟电视收看数字电视节目。本课题主要是是按照 DVB-C 接收数字电缆电视的技术标准设计并实现“标准清晰度数字电视机顶盒” 中的信道编码器与解码器。关键字：数字电视，信道编码器，解码器。课程设计说明书 第 II 页目 录1 绪论 .11.1 数字电视简介 .11.2 卫星数字电视系统 .12 有线数字电视 .22.1 有线数字电视基本的构成 .22.2 DVB-C 标准简述 .23 数字电视信道编码技术 .33.1. 信道编码简介 .33.2 差错控制系统 .33.3. R
3、S 编码技术 .43.4 数据交织技术 .53.5 卷积编码技术 .54 DVB-C 信道解码技术 .74.1 解交织 .84.2 RS 解码 .84.3 解扰 .9总结 .10致谢 .11参考文献 .12课程设计说明书 第 1 页1 绪论1.1 数字电视简介数字电视，是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视。它具有许多优点，如可实现双向交互业务、抗干扰能力强、频率资源利用率高等，它可提供优质的电视图像和更多的视频服务(如交互电视、远程教育、会议电视、电视商务、影视点播等)。数字电视系统作为一个多媒体通信系统，有效性与可靠性是系统的两个重要指标，信源编码实质
4、属于有效性编码的范畴，信道编码属于可靠性编码的范畴。一个完整的数字电视系统包括数字电视信号的产生、处理、传输、接收和重现。数字电视信号在进入传输通道前的处理过程一般如图 1 所示：卫星传输地面无线传输有线传输图 1 数字电视信号传输前的处理过程1.2 卫星数字电视系统按信号传输方式分类：数字电视可以分为地面无线传输（地面数字电视）、卫星传输（卫星数字电视）、有线传输（有线数字电视）三类。卫星广播具有覆盖面大、传输距离远、信息量大、信号质量高、不受地理条件限制等优点，近年来卫星广播事业得到了迅猛发展。在数字电视卫星广播中，通过采用数字化技术，并利用数据压缩编码技术，一颗大容量卫星可转播 100
5、500 套节目，其调制方式在世界范围内都统一采用 QPSK(正交移相键控)方式。我国的卫星数字电视选用 DVB-S 标准。信号获取信源编码信道编码调制课程设计说明书 第 2 页2 有线数字电视2.1 有线数字电视基本的构成有线电视系统是采用缆线(电缆或光缆)等作为传输媒质来传送电视节目的一种闭路电视系统 CCTV(Closed-circuit television)用 CCTV 称呼有线电视系统，容易与中国中央电视台的简称 CCTV (China Central Television)，所以国内常常使用 CATV 这个词(共用天线系统/有线电视 Community Antenna Televi
6、sion)，它以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声、像信息。所谓闭路，是指不向自由空间辐射，可供电视接收机通过无线接收方式直接接受的电磁波。基本组成(1) 接收信号源 (2) 前端设备(3) 干线传输系统。如干线放大器 (AGC)、(ASC）和干线电缆或光缆 、(4) 用户分配网络 (5) 用户终端 电视接收、调频广播 、线缆调制解调器 (Cable Modem，PC 机、 IP 电话等) 等。2.2 DVB-C 标准简述DVB-C 标准以有线电视网作为传输介质，应用范围广。它具有16、32、64、128 和 256QAM 五种方式，工作频率在 10GHz 以下。2001 年国家广电总局
7、已颁布行业标准：有线数字电视广播信道编码和调制规范 ，该标准等同于 DVB-C 标准。DVB-C 传输采用 QAM（正交振幅调制）方式，该传输系统是一个全数字的通信系统，它与传统的模拟电视传输系统有着本质性的区别。DVB-C 标准的传输系统分为信源编解码和信道编解码两部分。其中，信道编解码包括前向纠错编码、译码、调制、解调和上、下变频几部分。DVB-C 传输系统具有如下的主要特点：可与多种节目源相适配，DVB-C传输系统所传送的节目既可来源于从卫星系统接收下来的节目，又可来源于本地电视节目，以及其它节目信号；可用于标准数字电视又可用于高清晰度数字电视。课程设计说明书 第 3 页3 数字电视信道
8、编码技术3.1. 信道编码简介信道编码是通过按一定规则重新排列信号码元或加入辅助码的办法来防止码元在传输过程中出错，并进行检错和纠错，以保证信号的可靠传输。信道编码后的基带信号经过调制，可送入各类通道中进行传输。信道编码是数字通信区别于模拟通信的显著标志，其主要实现方法是通过增大码率或频带，即增大所需的信道容量。这一点恰好与信源编码为适应存储及信道传输要求而进行压缩码率或频带而相反。数字电视系统信道编码技术主要包括纠错编码技术、数据交织技术、网格编码技术、均衡技术等，它们可提高数字电视信号的抗干扰能力，再利用调制技术即可将数字电视信号放在载波或脉冲串上，从而为信号发射做好准备。必须清楚，信道编
9、码的实质是寻找适合数字电视信号在相应传输信道中的安全传输模式，使经过信道编码后的数字码流能够匹配信道传输特性、减少误码与差错。因此，信源编码以后的所有编码措施，包括扰码、交织、卷积等都可以划分到信道编码的范畴，由此可构造出信道编码结构框图，如图 2 所示。复用匹配能量扩散外码编码数据交织内码编码基带形成信道调制图 2 信道编码结构框图3.2 差错控制系统差错控制系统实现两部分功能：即差错控制编码与差错控制解码，其中差错控制编码是指在信源编码数据的基础之上增加一些冗余码元(又称监督码元)，使监督码元与信息码元之间建立一种确定关系，而差错控制解码是指在接收端，根据监督码元与信息码元之间已知的特定关系，来实现检错及纠错。在数多路视频音频数据节目复用
