GB 20600-2006E 数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制 GB20600-2006E 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS33.160
中华人民共和国国家标准
GB20600—2006
数字电视地面广播传输系统顿结构、信道编码和调制
Framing structure, channel coding and modulationfor digital television terrestrial broadcasting system2006-08-18 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防伪
2007-08-01实施
1范围
2规范性引用文件，
3术语、定义、符号、约定和缩略语3.1
术语和定义
符号和约定
缩略语
4系统描述
系统框图
编码和调制
前向纠错
符号星座映射
符号交织
频域交织
复顿结构
信号顿
信号顿·
信号顿结构，
顿头·
系统信息·
数据符号.·
顿体数据处理
基带后处理…
射频信号：
......+
4.10基带信号频谱特性和谱模板4.10.1频谱特性
4.10.2带外谱模板
4.11系统净荷数据率
.......+.+.......
附录A（规范性附录）LDPC码循环矩阵G:定义附录B(规范性附录）LDPC码校验矩阵定义次
.....+........
.............
GB20600—2006
GB 20600--2006
附录C(规范性附录)
附录D(规范性附录)
附录E（规范性附录）
附录F(规范性附录)
附录G(规范性附录）
参考文献
NR映射
PN420定义
PN945定义
频域交织图样
系统信息映射表·
图1发送端原理框图
图2扰码器组成框图
图364QAM映射
图432QAM映射
图516QAM映射
4QAM映射·
卷积式数据块间交织
复顿的四层结构
信号帧结构
PN420结构·
8阶m序列生成结构
10阶m序列生成结构
PN945结构..
9阶m序列生成结构·
5阶m序列生成结构.
顿体信息结构
成形滤波后基带信号频谱特性
同一个发射台的数字电视发射机位于模拟电视发射机的上邻频或下邻频时的频谱模板18严格条件下的频谱模板
FEC码参数··
表2PN420初始相位
表3PN945初始相位
表4系统信息第3～0比特定义
表5系统信息第4比特定义
表6谱模板的转折点
表7严格条件下谱模板的转折点
表8系统净荷数据率(Mbit/s）
本标准的全部技术内容为强制性。前言
GB20600—2006
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G均为规范性附录。本标准提出单位：国家标准化管理委员会。本标准由全国广播电视标准化技术委员会归日。本标准起草单位：数字电视地面传输国家标准特别工作组。本标准主要起草人：杨知行、杨林、张文军、管云峰、张晓林、王匡、葛建华、朱维乐、张平、任品毅、陈江、唐朝京。
GB 20600—2006
电视产业和事业的发展直以收视质量与服务能力的提高为中心而进行，数字电视作为新一代的电视技术，其收视质量大幅度提高；同时，数字化技术的采用为更多的其他服务创造了发展空间。数字电视的发展将对整个电子信息行业的发展有重大意义。数字电视地面广播系统是广播电视体系中的重要组成部分。它与卫星数字电视广播系统和有线数字电视广播系统以及其他辅助系统一起相互协同提供全面的受众覆盖，是我国广播电视综合覆盖网中重要的部分。
本标准规定了数字电视地面广播传输系统信号的顿结构、信道编码和调制方式。体现本标准具有自主创新特点、并能提高系统性能的主要关键技术有：能实现快速同步和高效信道估计与均衡的PN序列帧头设计和符号保护间隔填充方法、低密度校验纠错码（LDPC)）、系统信息的扩频传输方法等。本标准支持4.813Mbit/s~32.486Mbit/s的系统净荷传输数据率，支持标准清晰度电视业务和高清晰度电视业务，支持固定接收和移动接收，支持多频组网和单频组网。本标准的发布机构提请注意如下事实，使用者声明符合本标准时，可能使用涉及本标准第4章中有关内容的相关授权的和正在申请的专利。本标准的发布机构对于专利的范围、有效性和验证资料不提出任何看法。专利持有人已向本标准的发布机构保证，愿意同任何申请人在合理和无歧视的条款和条件下，就使用授权许可进行协商。该专利持有人的声明已向本标准的发布机构提交。下表列出有关专利权利人的信息：专利持有人
清华大学
上海奇普科技有限公司
上海交通大学
西安电子科技大学
浙江大学
电子科技大学
联系人：安耀辉
联系地址
北京海淀区清华园1号清华大学
上海市虹漕路461号软件大厦4层上海市东川路800号
陕西省西安市太白南路2号
浙江省杭州市浙大路38号
四川省成都市建设北路二段五号电子科技大学科研处通讯地址：北京市复兴路3号中国科技会堂622室邮政编码：100038
电子邮件：[email protected]
话：010-68522669
真：010-68525379
址：http：//www.cae.cn
请注意除标准专利许可声明中已经识别出的专利外，本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。V
1范围
数字电视地面广播传输系统顿结构、信道编码和调制
GB20600—2006
本标准规定了在UHF和VHF频段中，每8MHz数字电视频带内，数字电视地面广播传输系统信号的顿结构、信道编码和调制方式。本标准适用于地面传输的数字多路电视/高清晰度电视固定和移动广播业务的顿结构、信道编码和调制系统。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1583·彩色电视图像传输标准GB/T7400.2广播电视名词术语无线电广播GB/T7400.11、数字电视术语
GB/T7402利用电视信号传送标准时间频率GB/T7615共用天线电视系统天线部分GB/T14857演播室数字电视编码参数规范（GB/T14857—1993，eqvCCIR601-3）GB/T17975.1信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分：系统（GB/T17975.1-2000,idt ISO/IEC13818-1:1996)GB/T17700
卫星数字电视广播信道编码和调制标准（GB/T17700—1999，eqvITU/RSJ/T10351电视发射设备通用技术条件EN 300 744 V1. 4.1 (2001-01), European Standard (Telecommunications series), Digital VideoBroadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial televi-sion
3术语、定义、符号、约定和缩略语3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1
加扰scrambling
用二进制伪随机序列与信息数据逐位模二相加的技术，籍此使数据呈现更强的随机性。3.1.2
前向纠错码forward errorcorrectioncoding在发送端引人数据允余性的信道编码技术，籍此在接收端获得一定的纠错能力。3.1.3
符号星座映射symbol constellationmapping将待传输符号对应成星座图上的信号矢量的过程。GB20600—2006
交织interleaving
改变数据或数据块的发送顺序的技术，籍此使原本相邻的数据或数据块经受相对独立的信道畸变。3.1.5
基本数据块datablock
待传输的信源码流经过加扰码、前向纠错编码、映射与交织后形成的特定长度（3744个符号）数据块。
系统信息systeminformation
系统信息为每个信号顿提供必要的解调和解码信息，包括符号星座映射模式、LDPC编码码率模式、交织模式、帧体数据处理模式等的指示。3.1.7
顿体frame body
基本数据块和系统信息组合后经顿体数据处理形成的3780个符号长度的数据块。3.1.8
顿头frame header
一段已知的伪随机序列，可用于系统同步、信道估计与均衡。3.1. 9
信号顿signal frame
顿头和顿体的组合后形成的数据块。3.2符号和约定
以下符号适用于本标准。
bs,b4,b3,b2,b1 ,00
FBody(k)
Frame(t)
Gxxx(r)
GBCH(α)
S5 9S4 953 952 951 950
卷积符号交织的交织宽度
星座映射比特数据
系统子载波数
经顿体数据处理后的数据块
射频载波中心频率
组顿后的基带信号
不同长度的最大长度伪随机二进制序列生成多项式BCH编码生成多项式
LDPC编码生成矩阵
Walsh矩阵的子矩阵
星座映射同相分量（实部）
卷积符号交织的交织深度
成形滤波器频率响应
成形滤波器冲激响应
星座映射正交分量（虚部）
射频信号表达式
系统信息比特数据
Walsh矩阵
待进行顿体数据处理的数据符号，包括系统信息和星座映射后数据符号NR映射前信息比特
NR映射衍生比特
3.3缩略语
异或运算
卷积运算
以下缩略语适用于本标准。
4系统描述
4.1综述
Bose-Chaudhuri-Hocquenghem codeForward Error Correction
Global Positioning System
Low Density Parity Check
Linear Feedback Shift RegisterLeast Significant Bit
Most Significant Bit
Nordstrom Robinson
Pseudo-random Noise
Quadrature Amplitude ModulationSingle Frequency Network
BCH纠错码
前向纠错
全球定位系统
低密度奇偶校验码
线性反馈移位寄存器
最低有效位
最高有效位
GB 20600—2006
NordstromRobinson准正交编码映射伪随机序列
正交幅度调制
单频网
数字电视地面广播传输系统是广播电视系统的重要组成部分，不但必须具有支持传统电视广播服务的基本功能，而且还要具有适应广播电视服务的可扩展功能。数宁电视地面广播传输系统支持固定（含室内、外）接收和移动接收两种模式。在固定接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务；在移动接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务。数字电视地面广播传输系统支持多频网和单频网两种组网模式，可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数，并支持多业务的混合模式，以达到业务特性与传输模式的匹配，实现业务运营的灵活性和经济性。
4.2系统框图
数字电视地面广播传输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。输入数据码流经过扰码器（随机化）、前向纠错编码（FEC)，然后进行从比特流到符号流的星座映射，再进行交织后形成基本数据块。基本数据块与系统信息组合（复用)后，经过顿体数据处理形成顿体。而赖体与相应的顿头（PN序列)复接为信号顿（组顿），经过基带后处理转换为基带输出信号（8MHz带宽内）。该信号经正交上变频转换为射频信号(UHF和VHF频段范围内）。本系统的发送端原理如图1所示。-
数据输入
随机化
前向纠错
星座映射
与交织
系统信息
懒体数据处理
发送端原理框图
射频输出
GB20600—2006
4.3接口
数据输人接口支持标准GB/T17975.1。射频输出接口符合标准SJ/T10351。4.4编码和调制
4.4.1加扰
为了保证传输数据的随机性以便于传输信号处理，输入的数据码流数据需要用扰码进行加扰。扰码是一个最大长度二进制伪随机序列。该序列由图2所示的线性反馈移位寄存器生成。其生成多项式定义为：
G() 1+14+3
该LFSR的初始相位定义为100101010000000。（1）
输入的比特码流（来自输入接口的数据字节的MSB在前）与PN序列进行逐位模二加后产生数据扰乱码。扰码器的移位寄存器在信号顿开始时复位到初始相位。二进制伪随机序列输出
00000011.*
初始相位
4.4.2前向纠错
Hp8Hpg-D1ol-p1-D12-p13-D14
D3-D4-D5D6- D7
图2扰码器组成框图
扰码后的比特流接着进行前向纠错编码。前向纠错编码由外码（BCH码）和内码（I.DPC)级联实现。
FEC码的具体参数见表1。
表1FEC码参数
码率1
码率2
码率3
块长/比特
信息比特
对应的编码效率
BCH(762,752)码由BCH(1023，1013)系统码缩短而成。在752比特数据扰乱码前添加261比特0成为1013比特，编码成1023比特（信息位在前）。然后去除前261比特0，形成762比特BCH码字。该BCH码的生成多项式为：
GBcH()= 1+3+a
三种码率的前向纠错码使用同样的BCH码。LDPC码的生成矩阵G.c的结构如式(3)所示：Go.
·（2）
·（3）
其中：1是b×b阶单位矩阵，0是b×b阶零阵，而G是b×b循环矩阵，取0≤≤k1,0≤j≤c-1。BCH码字按顺序输入LDPC编码器时，最前面的比特是信息序列矢量的第一个元素。LDPC编码器输出的码字信息位在后，校验位在前。LDPC码由循环矩阵Gi生成。Gi,的定义详见附录A。LDPC码的校验矩阵定义详见附录B。三种不同内码码率的FEC码的结构分别为：GB 20600—2006
a）码率为0.4的FEC(7488，3008)码：先由4个BCH(762，752)码和LDPC(7493，3048）码级联构成，然后将LDPC(7493，3048）码前面的5个校验位删除。LDPC(7493,3048)码的生成矩阵Gg具有（3)式所示的矩阵形式，其中参数k=24，c=35和b=127。
b）码率为0.6的FEC(7488，4512)码：先由6个BCH(762，752）码和LDPC(7493，4572)码级联构成，然后将LDPC(7493，4572）码前面的5个校验位删除。LDPC(7493，4572)码的生成矩阵Gg具有（3)式所示的矩阵形式，其中参数k=36，c=23和b=127。
c）码率为0.8的FEC(7488，6016)码：先由8个BCH(762，752）码和LDPC(7493，6096）码级联构成，然后将LDPC(7493，6096）码前面的5个校验位删除。LDPC(7493,6096)码的生成矩阵Ge具有(3)式所示的矩阵形式，其中参数=48，c=11和6=127。
4.4.3符号星座映射
4.4.3.1概述
前向纠错编码产生的比特流要转换成均匀的nQAM(n：星座点数）符号流（最先进人的FEC编码比特作为符号码字的LSB)。本标准包含以下几种符号映射关系：64QAM、32QAM、16QAM、4QAM、4QAM-NR。各种符号映射加人相应的功率归一化因子，使各种符号映射的平均功率趋同。以下星座图已经考虑功率归一化要求。4.4.3.2．64QAM映射
对于64QAM,每6比特对应于1个星座符号。FEC编码输出的比特数据被拆分成6比特为一组的符号（bsbabsb2bb），该符号的星座映射是同相分量I=bzb1b。；正交分量Q=bsbab3，星座点坐标对应的1和Q的取值为一7，一5，3，一1,1，3,5和7。其星座映射见图3。+Q
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图364QAM映射
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101100
111100
BIT顺序
（bsbabababrbo）
110100
010100
011100
001100
000100
GB20600—2006
4.4.3.332QAM映射
对于32QAM，每5比特对应于1个星座符号。FEC编码输出的比特数据被拆分成5比特为一组的符号（b.bgb2bb。）。星座点坐标对应的同相分量I和正交分量Q的取值为一7.5，一4.5，一1.5，1.5，4.5，7.5。其星座映射见图4。
4.4.3.416QAM映射
32QAM映射
BIT顺序
(b4b3b2brbo）
对于16QAM，每4比特对应于1个星座符号。FEC编码输出的比特数据被拆分成4比特为一组的符号（bsb2b,b。），该符号的星座映射是同相分量I=bibo；正交分量Q一bsb2，星座点坐标对应的I和Q的取值为一6，一2，2，6。其星座映射见图5。49
4.4.3.54QAM映射
图516QAM映射
BIT顺序
（bab2bibo）
对于4QAM,每2比特对应于1个星座符号。FEC编码输出的比特数据被拆分成2比特为一组的符号（b,bo），该符号的星座映射是同相分量I=bo;正交分量Q=b1，星座点坐标对应的I和Q的取值为一4.5，4.5。其映射见图6。
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