DVB-T COFDM和ATSC 80VSB两种数字电视地面广播传播系统的比较（二）

2. ATSC 8-VSB
ATSC系统是为了在单个6MHz频道中传输高质量视频和音频以及辅助数据而设计的，用于地面广播和有线分配系统。它能够可靠地在6MHz地面信道中传输19Mb／s的流量，也可在一个6MHz有线电视信道中传输38Mb／s的流量，这意味着对分辨率为普通电视5倍的视频信源编码需要的压缩比大于50。它有两种有效的操作模式：8-VSB“地面同播模式”便于更好地抵抗NTSC干扰：16－VSB“高码率模式”主要用于更干净的有线信道。
ATSC采用8－VSB作为HDTV地面广播的传输方案，VSB地面传输系统框图如图2所示。图像、伴音、附加数据等的总有效数据率为19.4Mb/s，经过RS编码后增加到21.35Mb/s，采用2／3速率的格状编码并插入同步码后，总数据率变为32.28Mb/s，映射成8电平的信号波形，符号率为 10.76Mb/s，相当于5.38MHz基带带宽 ，最后对单个载波进行VSB调制，输出信号带宽为6MHz。

 

8－VSB系统加入了0.3dB的导频信号，用于辅助载波恢复；并加入了段同步信号，用于8－VSB系统同步和时钟信道编码纠错保护措施。如此设计使美国系统具备噪声门限（理论值大约是14.9dB），大传输容量（固定有用数据位率为19.4Mb／s）和实现串行数据流MPEG－2Packet 188bit（1bit同步十187bit）主要技术优势。
ATSC开发的8－VSB标准期望覆盖美国以及世界其他地区现有发射机所覆盖的广大面积。ATSC8-VSB具有两个好处：一是广播工作者希望用少于COFDM的发射功率覆盖现在的NTSC覆盖区；二是ATSC标准明显地减少了脉冲干扰。另外在美国很关注RF（射频信号）的密度，最大的频谱效率是有强制性限制的。另外，8-VSB信号可将原模拟NTSC信号的同频和邻频干扰减至最小。但这些优点所付出的代价是：8-VSB不能抵抗多径干扰，并且在城市高楼区将会有些影响，而且8-VSB标准不支持移动接收。
三 系统性能的比较
1、 一般性的比较
一般来说任何一个系统都有它独特的长处和不足之处。ATSC 8－VSB系统具有较强的抑制加性高斯白噪声（AWGN）信道的能力，有较高的频谱效应，较低的峰值／平均值之比，对于脉冲噪声和相位噪声的抵抗能力强。与DVB-T相比，在模拟电视对数字电视的干扰和在小的重影方面的性能基本相当。ATSC 8-VSB系统在多频网络（MFN）的实现上及在6MHz带宽内传送高清晰度电视（HDTV）方面有更多的优越性。
DVB-T COFDM系统在抵御高电平（高至ODb）、长时延的静态和动态多径失真等性能方面有进一步的改进。它还有利于组建用户所要求的大范围单频网络（SFN）（8k模式）或移动接收（2k模式）。
欧洲DVB－T系统利用频域变换技术将信号样值由成千个载波分别传输，由于DVB-T系统中放置了大量导频信号，穿插于数据之中，并以高于数据3dB的功率发送，因此这些导频信号便于完成系统同步、载波复用、时钟调整和信道估计。由于导频信号数量多，且散布在数据中，所以能够较及时地发现和估计信道特性的变化。此外，为进一步降低多径造成的码间干扰，DVB-T系统使用了“保护间隔”技术，即在每个符号（块）前加入一定长度的该符号后段重复数值，抵御多径的影响。可以说，大量导频信号插入和保护间隔技术是DVB-T系统的核心枝术，使欧洲系统在抗强多径和动态多径及移动接收的实测性能方面优于ATSC系统。另外，欧洲系统对霜载波数目、保护间隔长度和调制星座数目等参数进行组合，形成了多种传输模式供用户选择。
两种方案为消除误码，使用了级联纠错编码，外码为分组码，内码为卷积码。在分组码中，RS码具有较强的纠错能力，所以各系统均选用RS码为外码。内码是和调制综合在一起实现的，即用TCM（网格编码调制）作为内码。TCM对高斯白噪声具有较强的抵御能力。DVB-T和ATSC在传输系统中的共同点是使用MPEG-2传输流句法的约束子集。在抵抗噪声干扰提高系统的载噪比，即误码率性能方面，两者大致相同。ATSC方案采用技术成熟而又复杂的自适应均衡器来消除多径传输的影响，COFDM方案是一种实现简单的多载波系统，对多径传输有很强的抵御能力。ATSC方案使用一个NTSC抑制滤波器来消除同频干扰，以3dB载噪比为代价，COFDM方案直接在频谱中开槽，不需要额外增加滤波器，其代价是使频谱利用率少许降低。
此外，实践证明，在相同覆盖范围内的DVB－T所需信号的峰值与平均功率比，较ATSC约大2.5dB。这就是说，在相同的覆盖区范围内，DVB-T较ATSC的同频道或邻频道的模拟电视信号的干扰将增大。换言之，在相同的覆盖范围内，尽管DVB－T对模拟信号的亮度载波、色副载波和伴音载波处实施了开槽，但其抗同频干扰性不如ATSC系统。在高电平（高至ODb）长时间延迟的动态和静态多径失真时，DVB－T系统具有性能上的优势，当需要大范围单频网络或运动接收的服务时，DVB-T系统性能具有明显的优势。(待续)