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数字电视广播信号无线定位方案的实现
时间:2014-06-10 17:51:12  来源::  作者:  【 】 浏览:697次 评论:0

摘 要:在信息技术、超大规模集成电路以及数字信号技术的高速发展之下,数字电视技术已经十分成熟,基本取代了模拟电视技术。由于我国人口基数较大,数字电视广播在我国有着十分广泛的前景保障。对此,笔者从系统结构、工作流程以及软件接收几个方面进行定位系统的方案分析,并对数字电视接收工作原理进行阐述。

关键词:无线定位;数字电视;广播信号


随着超大规模集成电路的高速发展,基于卫星传输的数字电视系统在全世界得到广泛的认可。同时,由于DTV地面广播系统的大面积建设,在不同国家已经形成根据自身情况建设的广播标准。 1 基于DTV的数字电视广播信号无线定位方案 1.1 系统结构设计  在系统结构方面,整体分为发射与接收两个部分。发射部分通过DTV地面广播实现,对于我国所采用的DVB-T标准来说,第一步是为发射台分配唯一的识别码,然后把相关信息进行编码,其中包括发射台的空间坐标、信号发射时间以及发射台的识别码,之后有DTV系统发射信号。我国所采用的PAL标准与DVB-T标准类似[2]。在定位方面则是通过对多个发射台的信号接收时间差进行计算,从而确定接收装置的空间位置。 1.2 系统工作步骤 笔者采用的定位方法是基于无线电信号广播发射系统的,具体工作步骤如下:接收信号并转变信号为中频信号;通过转换将模拟中频信号数字化;通过预先设置的时间定时计算;重复多次计算并比较所得数值,从中得出接收天线的空间位置[3]。 1.3 接收流程的实现 通过时域保护措施和频域信号,初步估计窗口位置,并且对频偏采取同步估计;采样时钟进行误差计算,通过数字锁相环保证收发台的采样时钟时间同步。这时进行上边介绍的计算方法进行举例测算。 2 信号接收的实现 2.1 接收信号原理 2.1.1 模拟信号处理部分 信号在接收后经调制器放大之后得到中频信号,再放大之后得到了放大的中频信号并以AGC稳定信号输出。 2.1.2 符号同步和定时同步 通过具有循环重复特性的保护间隔可以保证符号同步和定时同步。这其中差值的计算通过式子s(t)-s(t-Tu)可以得出,在对相邻的符号数据进行段积分过程中可以获得粗同步。 2.1.3 OFDM解调以及TPS传输参数提取 通过简化方案可以由流水结构2倍的FFT解调,其中中频信号在滤波之后通过ADC采样两次,这使得每个符号产生2N个样点,之后样点传输到FFT的ASIC进行FFT处理。 2.1.4 定时频率同步 在FFT处理之后,采用频率估计器的参照序列得到的连续导频地址。之后对偏移频率使用估算法找到误差信号,通过模拟/数字变换以及环路滤波控制VXCO中频本振实现频率同步。在这一步骤的实现过程中,时间较长,需要经缓慢调整才可以达到锁定精同步。 2.1.5 信道估计 在信道响应过程中难免会对已有信息进行干扰,所以在计算过程中要进行信道校正。这样才能保证计算结果的准确性。同时,通过AGC环路滤波之后再使用Viterbi译码器进行软判决译码。 2.1.6 信道译码和码流处理 积码的解码是通过数据格式化之后得到的3bit码流传输到Viterbi进行软判决译码,之后将信息传递到解外交织器进行解外交织。解外交织是指通过同步交织器同步sync,然后设置窗口同步校验字节。再然后进行RS译码,这一步通过RS(179,256)译码器实现,最后把同步信号传递给反随机化处理。反随机化处理过程中的数据流最后会传出信道译码器MPEG-2,得到TS码流。这就使整个接收原理。 2.2 信号定位的实现 这里面的DTV信号采用的是伪距法,此处所说的伪距指的是包含计算误差在内的发射台到接收台的距离。在前期准备工作中可以把各个发射台的位置信息存储在接收台中,可以大大节省信号传输成本。同时,位置的计算式在用户设备中实现的,所以在计算过程中会由于各种原因造成计算的结果不够理想化。 2.3 定位误差 在定位计算过程中,由于噪声干扰、接收机的设置以及采样率的问题都会对定位的精准度产生影响,在实际计算中,大部分误差都是产生在以下两种情况中。 2.3.1 检测设备误差 这类误差主要是时钟同步、设备延时等造成的,目前无法通过现有手段降低,只能依赖于未来技术的发展。  2.3.2 信道环境误差 在信道环境的影响下产生的误差是不可避免的,除非可以实现理想状态传播。 3 总结  通过笔者分析可以得到一套精确的数字信号无线定位方案。虽然在方案中存在一些由于实际情况中的不确定因素所造成的计算误差,但是整体上还是符合既定目标的。在一些算法的选择上如不考虑计算性能的差异,还可以选择一些较复杂的算法,进而取得更加准确的数值。 参考文献: [1]蒋燕.基于数字电视广播信号的无线定位方法[D].南京:东南大学,2010. [2]柯炜,何峰,吴乐南.基于数字电视地面广播网的无线定位系统[J].电信快报,2011(8). [3]边大伟.基于移动广播网的无线定位技术研究[D].锦州:辽宁工业大学,2013. 

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