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第一章 概论1

1．1数字电视的概念1

1．1．1数字电视1

1．1．2数字化电视2

1．1．3高清晰度电视3

1．2数字电视的优点3

1．3数字电视系统的关键技术6

1．3．1音频、视频信号的数字化6

1．3．2音频、视频信号的信源编码7

1．3．3国际数字电视地面广播传输系统标准9

1．3．4中国数字电视地面广播传输系统国家标准——DTMB标准13

1．4中国数字电视的发展历程14

小结15

习题15

参考文献15

第二章 电视信号基础知识17

2．1光学基础17

2．1．1光的特性与光源17

2．1．2光的度量18

2．1．3色度学概要19

2．2人眼的视觉特性21

2．2．1视觉灵敏度21

2．2．2彩色视觉21

2．2．3分辨力22

2．2．4视觉惰性23

2．3电视图像的传送及基本参数24

2．3．1电视图像的传送24

2．3．2电视图像的基本参数27

2．4电视信号的频谱29

2．4．1静止图像信号的频谱29

2．4．2活动图像信号的频谱30

2．4．3色度信号的频谱与频谱间置31

2．4．4全电视信号的频谱32

小结33

习题33

参考文献34

第三章 音频信号MPEG信源编码35

3．1音频信号的数字化35

3．2比特率压缩的基础知识36

3．3 MPEG语音编码技术37

3．3．1 MPEG-1音频压缩编码的基本结构37

3．3．2第一层编码38

3．3．3第二层编码40

3．3．4第三层编码41

3．3．5解码41

3．3．6 MPEG音频参数43

3．3．7 MPEG-2音频编码44

3．3．8 MPEG-4音频编码44

小结46

习题46

参考文献46

第四章 视频信号信源编码47

4．1视频信号数字化47

4．1．1为什么要视频信号数字化47

4．1．2图像的分类方法47

4．1．3视频信号数字化方法47

4．1．4视频信号数字化的缺点49

4．1．5电视信号的数字化49

4．2压缩编码标准概述50

4．2．1图像数据压缩机理50

4．2．2图像编码技术52

4．2．3图像压缩编码标准分类57

4．3数字视频信号的物理接口58

4．3．1同步并行传输流标准——SPI58

4．3．2异步串行传输流标准——ASI58

4．4 JPEG编码60

4．4．1 JPEG标准的内容60

4．4．2 JPEG200060

4．4．3 JPEG压缩算法61

4．5 MPEG-162

4．5．1 MPEG-1的标准内容62

4．5．2 MPEG-1的帧结构62

4．5．3 MPEG-1视频压缩处理结构63

4．5．4 MPEG-1编码器的结构63

4．6 MPEG-2标准63

4．6．1 MPEG-2标准的内容63

4．6．2 MPEG-2视频标准的图像规范64

4．6．3 MPEG-2与MPEG-1预测方法的差别65

4．6．4 MPEG-2编码技术要点65

4．6．5 MPEG-2码流与结构复用67

4．7 MPEG-467

4．7．1 MPEG-4视频编码功能与特点67

4．7．2 MPEG-4视频编码技术68

4．8 H．264视频编码标准69

4．8．1 H．264编码标准概述69

4．8．2 H．264的编码与解码结构70

4．8．3 H．264的特色算法73

4．9 AVS数字视频编码标准75

4．10信源编码器与国家标准的关系和数字接口75

小结78

习题78

参考文献79

第五章 数字电视传输系统中的信道编、解码80

5．1信道编码基础82

5．1．1数字通信系统82

5．1．2香农公式及相关结论83

5．1．3信道编码概述84

5．2能量扩散86

5．3条件接收机制87

5．3．1条件接收与条件接收系统87

5．3．2条件接收系统对加解扰技术的基本要求88

5．3．3加解扰技术的种类及其特点88

5．4数据交织和解交织90

5．4．1分组交织91

5．4．2卷积交织93

5．4．3纠错性能分析93

5．5 RS码94

5．5．1 RS码的结构94

5．5．2 RS码的编码和解码95

5．6卷积码100

5．6．1卷积码的结构101

5．6．2卷积码的编码和解码107

5．7级联码115

5．8 Turbo码115

5．8．1 Turbo码的编码结构115

5．8．2 Turbo码的解码结构116

5．8．3 Turbo码的性能117

5．9 LDPC码118

5．9．1 LDPC码的定义和二分图表示118

5．9．2 LDPC码构造基本方法121

5．9．3 LDPC码的编码方法127

5．9．4 LDPC解码算法概述129

5．10 TPC码概述140

5．10．1 TPC码的提出140

5．10．2 TPC码的优点140

5．10．3 TPC码的应用141

5．10．4 TPC码的编码142

5．10．5 TPC码的解码143

5．10．6 TPC码的纠错性能144

小结145

习题146

参考文献146

第六章 数字调制技术148

6．1数字调制技术基础148

6．1．1带宽受限信号148

6．1．2正交相移键控QPSK149

6．1．3数字正交幅度调制QAM150

6．1．4残留边带调制VSB152

6．1．5网格编码调制TCM153

6．2单载波调制系统156

6．2．1单载波调制系统简介156

6．2．2单载波调制系统组成157

6．3编码正交频分复用COFDM158

6．3．1 COFDM技术简介158

6．3．2 COFDM技术特点161

6．3．3保护间隔和循环前缀163

6．3．4参数选择164

6．3．5关键技术166

小结169

习题169

参考文献169

第七章 数字电视接收技术171

7．1同步技术171

7．1．1载波频率偏差171

7．1．2样值定时偏差174

7．1．3符号定时偏差176

7．1．4系统同步过程综述177

7．1．5载波同步179

7．1．6定时同步方法183

7．2信道估计186

7．2．1信道估计性能分析188

7．2．2导频的设计189

7．2．3信道估计算法190

7．2．4基于国家标准数字电视帧头序列的信道估计201

7．3均衡技术202

7．3．1时域均衡203

7．3．2频域均衡215

7．4抗干扰技术216

7．4．1载波频率偏移引起的ICI及其消除216

7．4．2多普勒扩展引起的ICI及其消除220

7．5多天线技术220

7．5．1空时码221

7．5．2空间复用222

小结223

习题223

参考文献223

第八章 国外数字电视传输标准225

8．1 DVB标准概述226

8．1．1 DVB-T标准227

8．1．2 DVB-S标准231

8．1．3 DVB-C标准234

8．1．4 DVB-H标准236

8．2 ATSC标准240

8．2．1 ATSC数字电视标准文件简介240

8．2．2 ATSC系统241

8．3 ISDB-T标准245

8．3．1 ISDB卫星传输系统246

8．3．2 ISDB-T标准内容246

小结250

习题250

参考文献250

第九章 中国数字电视地面广播传输系统标准251

9．1 DTMB标准概述252

9．2 DTMB标准的主要技术模式和参数252

9．3 DTMB标准的主要技术内容253

9．3．1 DTMB标准系统框图253

9．3．2 DTMB系统输入输出接口253

9．3．3扰码254

9．3．4前向纠错编码254

9．3．5星座映射255

9．3．6符号卷积交织258

9．3．7复帧结构259

9．3．8信号帧260

9．3．9帧头261

9．3．10系统信息263

9．3．11帧体数据处理264

9．3．12基带后处理265

9．3．13带外频谱模板266

9．3．14 DTMB系统净荷数据率267

9．4 DTMB标准的技术特点269

9．5 DTMB标准的模式270

9．5．1 C＝1和C＝3 780两种模式270

9．5．2各种模式及组合应用说明271

9．6 DTMB标准性能分析271

小结272

习题272

参考文献272

第十章 中国数字电视地面广播传输系统标准激励器和接收机设计273

10．1数字电视激励器273

10．1．1信道调制器274

10．1．2数字预校正275

10．1．3 I／Q调制器和UHF变频275

10．1．4时钟和同步276

10．1．5比特率适应器277

10．1．6 SFN输入模块277

10．1．7控制单元277

10．2射频功率放大器的主要技术指标277

10．2．1常见技术指标277

10．2．2功率放大器非线性描述279

10．2．3功率放大器非线性理论分析280

10．3功率放大器线性化方法283

10．3．1功率放大器的非线性模型283

10．3．2功率放大器线性化方法286

10．4 OFDM系统失真的补偿技术302

10．4．1 QAM调制与星座图303

10．4．2中频调制失真303

10．4．3中频调制失真对输出信号性能的影响305

10．4．4中频调制失真的校正305

10．5数字电视单频网适配器308

10．5．1单频网和多频网308

10．5．2单频网组网的必要性309

10．5．3单频网系统309

10．5．4单频网同步原理311

10．5．5单频网组网同步的技术保证317

10．5．6单频网适配器基本功能318

10．6数字电视接收机设计324

10．6．1测量接收机总体实现方案325

10．6．2信道解码电路原理设计328

10．6．3控制程序设计方案335

小结338

习题338

参考文献339

第十一章 中国数字电视地面广播传输系统标准基带芯片设计340

11．1概述340

11．2数字电视标准基带芯片设计流程341

11．3数字电视标准基带芯片详细设计345

11．3．1芯片前端设计345

11．3．2后端设计359

11．3．3芯片设计验证369

小结383

习题383

参考文献383

第十二章 数字电视系统的测试技术384

12．1数字电视测试的参数和概念384

12．1．1传输码速率384

12．1．2误码率385

12．1．3信号功率386

12．1．4载噪比、信噪比387

12．1．5多径模型388

12．1．6传输质量的主观评价390

12．1．7传输质量的客观评价391

12．2数字电视测试环境介绍392

12．2．1实验室测试环境392

12．2．2现场测试环境393

12．2．3被测设备393

12．2．4测试仪器列表394

12．2．5重点测试仪器介绍395

12．3数字电视传输性能的实验室测试398

12．3．1最小接收信号电平399

12．3．2高斯信道下的载噪比门限400

12．3．3高斯信道下的最小误码率400

12．3．4静态两径条件下的最大回波延时401

12．3．5静态两径条件下的D／E门限401

12．3．6静态多径信道下的载噪比门限402

12．3．7动态多径信道下的载噪比门限403

12．3．8动态多径信道下的最大频移403

12．3．9同（邻）频模拟干扰数字测试404

12．3．10同（邻）频数字干扰数字测试405

12．3．11同（邻）频数字干扰模拟测试406

12．3．12抗脉冲噪声测试407

12．3．13抗单频干扰408

12．3．14抗相位噪声408

12．3．15 峰均值功率比410

12．3．16同步时间测试410

12．3．17传输透明度411

12．3．18实验室测试典型测试结果举例411

12．4数字电视传输性能的现场测试412

12．4．1固定点室外接收测试413

12．4．2固定点室内接收测试414

12．4．3车载移动接收测试415

12．4．4室内移动接收测试415

小结416

习题417

参考文献417

第十三章 数字电视技术的发展418

13．1数字交互式电视418

13．1．1三网融合418

13．1．2数字交互式电视的基本特征420

13．1．3数字交互式电视关键技术422

13．1．4数字交互式电视系统规范422

13．1．5数字交互式电视的发展策略424

13．2视频点播424

13．2．1视频点播技术概要424

13．2．2真视频点播、准视频点播与全视频点播425

13．2．3视频点播原理剖析及实现结构426

13．3 IPTV428

13．3．1 IPTV业务系统428

13．3．2 IPTV对承载网的需求429

13．3．3 IPTV内容分发组网模式430

13．3．4 IPTV承载网改造431

13．4移动多媒体与手机电视433

13．4．1概述433

13．4．2移动多媒体的技术要求433

13．4．3手机电视系统组成434

13．4．4手机电视的业务管理435

13．4．5手机电视实现方式435

13．4．6手机电视业务的运营模式437

小结438

习题438

参考文献438