关于DTMB地面数字电视标准的详细解释

　　前提：本文将详细介绍关于DTMB综述、DTMB发展历史、DTMB主要优势、DTMB系统的技术特点、DTMB机顶盒详细介绍。

　　1、关于DTMB的综述

　　中国地面数字电视广播多媒体传输(Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting, DTMB)标准充分发挥后发优势，大量采用了无线数字通信方面的最新技术，拥有多项基础性技术发明，是一项原创性宽带传输新体制。DTMB标准在同一平台上同时支持固定、移动和手持接收。与现有的国际标准比较，在频谱利用率、快速同步、接收灵敏度、支持高清移动接收、支持未来业务扩展等方面及系统的整体性能都有较大的提高

　　2、DTMB发展历史

　　由中国上海交通大学研发的ADTB-T制式和清华大学/北京凌讯华业科技研发的DMB-T都希望能成为中国所采用的全国制式。事实上，中国不少城市在DTMB推出之前，已利用机顶盒，分别采用ADTB-T、DMB-T和欧洲的DVB-T制式来进行数字广播。经过漫长的利益博弈，在没有公开第三方比较测试效果的情况下，DTMB以上两个制式的简单融合成为最终官方认可的方案。

　　3、DTMB主要优势

　　3.1) OFDM 调制时域同步技术

　　在OFDM系统中，同步设置是最重要的一环，也是DTMB系统中的最大亮点。在欧洲 DVB-T的C-OFDM中，系统同步是通过在频域OFDM符号中插入导频实现的，即采用频域同步技术。而我国的 TDS-OFDM将PN序列填充传统OFDM的保护间隔作为帧头，因帧头的内容是已知的，并可在接收端被去除，因此从抗符号间干扰(ISI)的角度说，它等同于零填充的保护间隔。同时，PN序列还被作为同步序列，用于实现同步。另外，在接收端，还可对PN序列作信道估计，估算出无线信道的时域冲击响应。

　　3.2) OFDM 调制保护间隔的新定义

　　保护间隔用于抗多径干扰，其长度一般大于传输多径信号的时延。C-OFDM采用循环前缀填充的保护间隔，而DTMB创新定义了以PN序列为保护间隔的OFDM符号(简称TDS-OFDM)，其保护间隔中填充的 PN 序列起到如下的重要作用：

　　(1)作为OFDM 调制的保护间隔。PN序列在接收端是已知的，进而可被去除，因而理论上等同于零填充的保护间隔。

　　(2)用于系统同步。PN序列作为同步序列，被用于实现系统帧同步、频率同步、时间同步等。

　　(3)用于信道估计和跟踪相位噪声。在接收端可用该PN序列通过相关计算获得对于无线信道的时域冲击响应的估计，以及抑制相位噪声。

　　简言之，由于TDS-OFDM把PN序列放在保护间隔中，既作为帧同步，又作为OFDM的保护间隔。因此，TDS-OFDM的保护间隔作用要优于C-OFDM。

　　3.3) 与绝对时间同步的分层帧结构

　　国标DTMB采用独特的、与绝对时间同步的分层帧结构，可在物理层为单频网提供与TS流对应的秒同步时钟，便于单频组网;可配合按日历日为周期的广播节目表进行定时接收;有利于未来系统的功能扩展，如双向交互和定位等功能;还有助于手持便携接收机的省电控制。这是一个重要的特性，适应未来数字电视广播系统的应用需求，且能够在物理层进行相关设计，使系统更加安全、可靠。

　　3.4) 频谱效率高

　　我国的TDS-OFDM把时间的保护间隔同时用于传输信道估计信号，而欧洲DVB-T C-OFDM要将10%左右的子载波传送用于同步和信道估计等的导频信号，同时还存在循环前缀的保护间隔，因此国标DTMB系统的频谱效率可能比欧标DVB-T系统约提高10%。

　　3.5) 抗多径干扰能力强

　　与ATSC单载波系统相比，DTMB系统具有抗多径干扰的能力，抗多径的大小取决其保护间隔的长度。由于DTMB国标已知的时间保护间隔的特征，在给定信道特性的情况下，PN序列在接收端的信号可以直接算出，并去除。去掉PN序列后的OFDM信号与时间保护间隔为零值填充的OFDM信号等价，而时间保护间隔为零值填充的OFDM与时间保护间隔为周期延拓的OFDM在同样信道下的性能是等价的。同时，在多径延迟超过时间保护间隔的情况下，国标DTMB仍能工作。TDS-OFDM还可把几个OFDM帧的PN序列联合处理，使抗多径干扰的延时长度不受保护间隔长度的限制，而传统的OFDM保护间隔长度设计要求必须大于多径干扰的延时长度。

　　3.6) 信道估计性能良好

　　在 AWGN 信道下，TDS-OFDM 的信道估计性能优于 C-OFDM ，此因 TDS-OFDM 用于信道估计的 PN 序列具有 20dB 左右的扩频增益，同时又没有 C-OFDM 做信道估计时特有的插值误差。

　　3.7) 适合于移动接收

　　移动接收产生多普勒效应和遮挡干扰，使传输信道具有随时间变化的特性，即时变特性。然而，任何 OFDM 系统的信号处理都基于信道传输特性准时不变的假设，即在一个 OFDM 符号的时间内，假设信道是不变的，信道的变化应被视为是在 OFDM 符号间发生的。

　　TDS-OFDM 的信道估计仅取决于 OFDM 的当前符号，而 C-OFDM 的信道估计需要 4 个连续的 OFDM 符号。这样，在移动接收时C-OFDM要考虑 4 个 OFDM 符号的信道变化影响，而 TDS-OFDM 只需考虑 1 个 OFDM 符号的信道变化影响。因此，国标 DTMB 系统更适于移动接收，其移动特性优于欧洲 DVB-T 系统。测试结果证明，国标 DTMB 系统的高清电视移动接收性能居于国际领先的地位。

　　3.8) 系统同步快

　　TDS-OFDM 采用 PN 序列进行同步，仅在时域进行，同步时间约为 1毫秒，相当于相邻 PN 序列的时间间隔。这一优点已得到广电测试的验证。而 C-OFDM 的同步技术实现复杂，同步时间为几十毫秒。

　　3.9) 易于构筑单频网

　　DVB-T 要求在 MPEG 码流层与单频网进行同步，其实现技术比较复杂。国标 DTMB 的帧结构以整秒为单位，能够在物理层对单频网进行同步，实现设备简单，建网成本低。

　　同时，DTMB标准在系统设备的性价比等方面具有得天独厚的比较优势。

　　4、DTMB系统主要技术特点

　　4.1、采用原创的时域同步正交频分复用(Time Domain Synchronous - Orthogonal Frequency Division Multiplexing，TDS-OFDM)调制技术。TDS-OFDM通过时域和频域混合处理，简单方便地实现了快速码字捕获和稳健的同步跟踪，形成了与欧、日多载波技术不同的自主核心技术。

　　4.2、基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术，用其填充OFDM保护间隔，使系统的频谱利用效率提高10%，并有20dB以上同步保护增益。同时便于可靠同步和信道估计，并可扩展用于基站识别、终端定位。

　　4.3、快速信道估计技术。新的TDS-OFDM信道估计技术，通过正交相关和付立叶变换实现快速信道估计，提高了系统移动接收性能。

　　4.4、前向纠错编码与相位映射相结合的纠错技术。一种新的系统级联纠错内码和最小欧氏距离最大化映射技术，使采用多载波技术的系统信噪比门限获得10%以上的改善。

　　4.5、与绝对时间同步的帧结构。传输协议设计了与绝对时间同步的复帧结构，方便自动唤醒功能设置，达到省电目的，支持便携接收;与绝对时间同步机制有利于单频网同步发送信号的功能控制，使单频网同步设备更容易实现。

　　5、DTMB+OTT机顶盒详细介绍

　　5.1、 DV7908-TH DTMB四核智能OTT+DVB机顶盒

　　DV7908-TH是一款四核DTMB安卓智能高清数字电视机顶盒，安卓4.4操作系统，支持 H.265解码高达1080P@60fps，支持3D蓝光视频播放1080P全高清输出。

　　* 完全支持高清DTMB标准,支持7天电子节目指南,支持USB录制、时移、节目回放、预约播放

　　* 支持HTML5,RTSP,HLS,Smooth streaming

　　* 支持Beenius,HbbTV功能

　　* DRM: Verimatrix, Playready, Widevine

　　* 支持TR069协议

　　* 通过U盘或网络升级软件

　　* 可使用安卓或iOS手机/平板操控

　　* 支持DLNA,Airplay,Miracast

　　* 支持3D蓝光视频播放1080P全高清输出

　　5.2、DV8604-TH DTMB四核智能OTT+DVB机顶盒

　　DV8604-TH是一款四核4K OTT+DTMB安卓智能高清数字电视机顶盒，安卓4.4操作系统，完全支持高清DTMB标准，H.265视频解码高达4K*2K@30fps，支持一路USB3.0接口

　　* 完全支持高清DTMB标准,支持7天电子节目指南,支持USB录制、时移、节目回放、预约播放

　　* 支持4K*2K分辨率输出，H.265视频解码高达4K*2K@30fps

　　* 支持Javascript/HMTL5,RTSP,HLS,Smooth streaming

　　* DRM: Verimatrix, Playready, Widevine

　　* 支持TR069协议

　　* 通过U盘或网络升级软件

　　* 可使用安卓或iOS手机/平板操控

　　* 支持DLNA,Airplay,Miracast

　　* 支持3D蓝光视频播放1080P全高清输出

　　更多详细资料请参阅：

　　http://www.sdmctech.com/trade/dtmb_1.html