DVB―T2新特征及其应用设计

【摘要】 DVB-T2增加了多物理层管道和T2精简版等新特征，这些模式的应用设计与DVB-T有较大的差异，本文重点阐述了DVB-T2在多物理层管道和T2精简版模式下的节目搜索过程和节目切换流程，希望对DVB-T2机型设计、验证等起指导、借鉴作用。

【关键词】多物理层管道;T2精简版;节目搜索;节目切换

一、引言

随着模拟电视广播关停以及新增的商业需求如：（1）移动电视、高清电视要求服务覆盖最大化;（2）有更多的高质量的节目的选择并能够提供交互能力等，欧洲DVB制定了第二代数字地面电视广播传输标准，简称DVB-T2，它的主要技术特征是：

1.通过增加更高阶的正交频分复用的256QAM调制来提高传输速率。

2.借鉴DVB-S2，采用更佳的LDPC（low Density Parity Check）和BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquengham）级联纠错编码，可以在高噪声和干扰的环境中传输稳定的信号。

3.通过使用物理层管道（PLP：Physical Layer Pipes），允许每个服务有独立的调制模式和载波。

4.提供更灵活FFT大小、保护间隔和离散导频信号的选择。

5.通过使用旋转的星座、时间交织、频率交织来提高信号的抗干扰。

此外，除了6MHz、7MHz、8MHz带宽支持外，DVB-T2还增加了1.7MHz、5MHz、10MHz等带宽支持。

二、DVB-T2新特征

1.DVB-T2 基本版和精简版

DVB-T2蓝皮书1.3.1版本增加了称为T2-精简版（T2-Lite）的规格，之前的规格被重新命名为T2-基本档（T2-Base），T2-精简版是基于一个有限子集的T2-基本档的模式，通过去除需要复杂运算和存储器的模式来简化接收机的设计，满足低成本，低功耗要求;通过增加了两种更强的FEC（1/3， 2/5）来更好支持面向移动和手持终端的应用;通过不同码率和保护水平，支持同播同一服务的两个不同版本，使信号边缘地区也能够更好地接收节目。

2.单物理层管道（Single PLP）和多物理层管道（Multi-PLP）

图1 DVB-T2系统框图

如图1 DVB-T2系统框图所示，前端系统包含输入处理模块、位插入编码和调制模块、帧构造模块、正交频分复用模块四个部分。单物理层管道和多物理层管道的区别在于输入处理模块，单物理层管道仅支持一个传输流或通用流输入，类似于DVB-T;多物理层管道支持多个传输流或通用流输入，增加了输入码流同步器、延迟补偿、空包检测器、线程规划器、帧延迟、带内信令和填充插入模块，是一种复杂结构模式，支持可变编码和调制。多物理层管道在物理层时分复用整个物理信道，不同传输要求的业务可以放在不同的物理层管道中，然后复用在一个传输复用器中，这种模式对信道的利用更加有效和灵活。

三、新特性的应用设计

DVB-T2机型的系统框图与DVB-T机型类似，目前高频头基本上采用硅高频头、T2解调芯片有些已内置在数字电视主芯片，有些则是外置。

1.节目搜索流程

DVB-T与DVB-T2共存但不兼容，在接收端，需要做到既能搜索到DVB-T信号，也要能搜索到DVB-T2 信号，如图2所示，节目搜索的流程如下：

1）设置要搜索的频道的中心频点到高频头上，以输出差分中频信号到数字解调器;设置频道带宽到数字解调器上;设置解调器的工作模式，以支持T2基本版和精简版，并使解调器工作在自动物理层管道方式。

2）检测解调器信号是否锁定，如果没有锁定，当前频道搜索结束，返回到步骤1，继续下一频道的搜索;如果信号锁定，执行步骤3。

3）检测信号类型，如果是DVB-T信号，按常规的DVB-T节目搜索流程;如果是DVB-T2信号，获取T2解调器的信号参数，并使能物理层管道解码，检测物理层管道的个数，如果大于1个，表示接收到多物理层管道信号，获取所有的管道参数，包括管道标识ID，接下来执行步骤4;如果管道个数不超过1个，表示接收到的是单物理层管道信号，执行步骤5。

4）设置管道标识ID到解调器;

5）检测管道FEC信号是否锁定，如果锁定，电视系统主芯片做传输流信号的解复用，保存该节目信息;如果没有锁定，判断是否还有没有处理的管道信号，如果管道信号都已经被处理，执行步骤6;如果还存在没被处理的管道数据，获取下一个管道标识ID，执行步骤4。

6）检测未来扩展帧（FEF）长度，如果长度不大于0，当前频道搜索结束，返回到步骤1，继续下一频道的搜索;否则检测信号类型，并根据检测到的信号是基本版信号还是精简版信号对应设置解调器的工作模式;接下来，获取T2的信号参数，并使能管道解码，检测物理层管道的个数，如果大于1个，表示接收到多物理层管道信号，获取所有的管道参数，包括管道标识ID，接下来执行步骤7;如果管道个数不超过1个，表示接收到的是单物理层管道信号，执行步骤8。

7）设置管道标识ID到解调器;

8）检测管道FEC信号是否锁定，如果锁定，电视系统主芯片做传输流信号的解复用，保存该节目信息;如果没有锁定，判断是否还有没有处理的管道信号，如果管道信号都已经被处理，当前频道搜索结束，返回到步骤1，继续下一频道的搜索;如果还存在没被处理的管道，获取下一个管道标识ID，执行步骤7。

需要注意的是：在多物理层管道信号下，管道解码器需要从T2的L1信令获取管道标识（PLP ID）列表，管道标识在一个频道内饰唯一的，需要对逐个设置管道数据，处理接收到的管道数据。

2.节目选择流程

增加T2信号后，节目的选择变得更加复杂，既要区分DVB-T带等级调制的信号，也要判别T2基本版和精简版的信号以及多物理层管道的信号，如图3所示，节目选择主要控制流程如下：

图2 DVB-T/T2节目搜索流程图

图3 DVB-T/T2节目选择流程图

1）获取要选择的节目的频点信息，并设置到高频头上，以输出差分中频信号到T2解调器。

2）检查节目的频道带宽是否与上一个节目的带宽一致，若一致，设置T2解调器工作模式为自动物理层管道模式;若带宽不一致，设置T2解调器工作模式为DVB-Tx模式。

3）获取电视系统上存储的本节目的参数，如果是DVB-T信号，则跳转到步骤4。如果是DVB-T2信号，则跳转到步骤5。

4）检查是否带等级调制信号，如果不带等级调制信号，直接设置解调器为高等级调制模式;如果带等级调制信号，判断用户的信号选择，并根据用户的选择分别设置解调器工作模式为高等级调制或低等级模式。之后检查信号锁定状态，由主芯片进行解复用和解码，完成节目选择过程。

5）判断DVB-T2信号是基本版信号，还是精简版信号，并根据检测的信号类型设置解调器的工作模式。

6）检测是否是多物理层管道信号，如果是，则设置解调器获取的物理层管道ID;之后检查信号锁定状态，并主芯片进行解复用和解码，完成节目选择过程。

四、总结

DVB-T2是第二代数字电视标准，其总体性能优于美国ATSC，欧洲DVB-T，ISDB-T以及DTMB等第一代数字电视标准，目前已有25个国家在实施，34个国家采用，10个国家在试验。DVB-T2 Multi-PLP和T2-Lite满足数字电视和移动电视可以由同一个运营商经营，同一套发射设备和同一个网络覆盖，在同一个频率上传送等需求，有利于加快了地面数字电视的普及。

参考文献

[1]ETSI EN 302 755 V1.3.1， Digital Video Broadcasting （DVB）;Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system （DVB-T2）. 2012-04.