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艾渤，林之初 著

圖書標籤:

• 數字電視
• 移動電視
• DVB-H
• DVB-T
• DSP
• 信號處理
• 通信
• 廣播
• 嵌入式係統
• 媒體技術

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121070396

商品編碼：29488103951

包裝：平裝

齣版時間：2008-07-01

基本信息

書名：數字移動電視廣播原理與DSP實現

定價：33.00元

作者：艾渤,林之初

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2008-07-01

ISBN：9787121070396

字數：350000

頁碼：212

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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隨著數字技術的快速發展和消費電子市場的推動，數字信號處理器（DSP）在數字電視領域得到瞭越來越廣泛的應用。本書首先介紹瞭目前國際上主流的數字移動電視標準，著重分析瞭在射頻前端結構和基帶信號處理兩方麵降低係統功耗的技術。接著在簡要介紹典型數字移動電視廣播基帶信號處理算法的基礎上，以目前外廣泛使用的ADI公司的Blackfin係列DSP為代錶，討論瞭數字移動電視廣播中交織、信道編編碼、多載波調製、同步、信道估計與均衡等算法的設計和DSP實現，同時給齣瞭許多算法的實現程序。

內容提要

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中國地麵數字電視國傢標準GB20600-2006的頒布之後，數字移動電視（手機電視）標準的製定成為焦點。隨著數字技術的快速發展和消費電子市場的推動，數字信號處理器（DSP）在數字電視領域得到瞭越來越廣泛的應用。本書首先介紹瞭目前國際上主流的數字移動電視標準，著重分析瞭在射頻前端結構和基帶信號處理兩方麵降低係統功耗的技術。接著在簡要介紹典型數字移動電視廣播基帶信號處理算法的基礎上，以目前外廣泛使用的ADI公司的Blackfin係列DSP為代錶，討論瞭數字移動電視廣播中交織、信道編碼、多載波調製、同步、信道估計與均衡等算法的設計和DSP實現，同時給齣瞭相關算法的實現程序。
本書麵嚮通信廣播和電子技術等領域的廣大科研和工程技術人員，也可作為相關專業研究生和高年級本科生的教材。

目錄

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章 數字移動電視廣播
1.1 數字電視
1.1.1 數字電視的特點
1.1.2 數字電視的發展狀況
1.1.3 地麵數字電視廣播
1.2 數字移動電視廣播
1.3 移動電視廣播標準
1.3.1 韓國T-DMB標準
1.3.2 歐洲DVB-H標準
1.3.3 美國MediaFLO標準
1.3.4 三種標準的比較
1.3.5 清華DMMB標準
第2章 調諧器
2.1 簡介
2.1.1 調諧器的種類
2.1.2 調諧器的技術指標
2.2 調諧器的體係結構
2.2.1 超外差結構
2.2.2 零中頻結構
2.3 ADMTV102型調諧器
2.3.1 基本描述
2.3.2 引腳定義
2.3.3 功能分析
第3章 信道編碼
3.1 信道編碼基本原理
3.1.1 信道容量和信道編碼定理
3.1.2 信道編碼相關背景知識
3.2 綫性分組碼
3.2.1 綫性分組碼基本概念
3.2.2 校驗矩陣和生成矩陣
3.2.3 綫性分組碼的校正子譯碼方法
3.2.4 綫性分組碼舉例：漢明碼
3.3 捲積碼
3.3.1 捲積碼的基本概念
3.3.2 捲積碼的自由距離和小距離
3.3.3 維特比譯碼算法
3.4 Turbo碼
3.4.1 Turbo碼簡介
3.4.2 Turbo碼的編碼
3.4.3 Turbo碼的譯碼算法
3.5 低密度奇偶校驗碼
3.5.1 低密度奇偶校驗碼簡介
3.5.2 低密度奇偶校驗碼的編碼
3.5.3 低密度奇偶校驗碼的譯碼
第4章 調製與解碼
4.1 調製與解調的基本原理
4.1.1 調製解調的基本概念
4.1.2 信號的正交變換和綫性調製
4.2 無綫傳輸係統中的調製方法
4.2.1 四進製相移鍵控調製QPSK
4.2.2 正交幅度調製QAM
4.3 正交頻分復用技術
4.3.1 OFDM基本原理
4.3.2 基於傅裏葉變換的OFDM係統
4.3.3 OFDM的保護間隔和循環前綴
4.3.4 OFDM技術優缺點及主要研究領域
第5章 定時同步與頻率同步
5.1 同步與同步誤差
5.1.1 OFDM係統同步
5.1.2 OFDM係統同步誤差及其影響
5.2 定時同步
5.2.1 基於訓練序列的方法
5.2.2 基於循環前綴的方法
5.3 頻率同步算法
5.3.1 基於訓練序列的方法
5.3.2 基於循環前綴的方法
5.4 DVB-H係統的同步技術
5.4.1 DVB-H幀結構及同步要求
5.4.2 同步方案
5.4.3 定時同步算法
5.4.4 頻率同步算法
第6章 信道估計與均衡
6.1 相乾檢測
6.1.1 相乾調製
6.1.2 相乾檢測
6.1.3 非相乾檢測
6.2 信道估計
6.2.1 基於導頻的信道估計
6.2.2 基於時域訓練序列的信道估計算法
6.3 信道均衡
第7章 Blackfin處理器
7.1 Blackfin係列處理器簡介
7.2 Blackfin處理器的內部結構
7.2.1 總體結構
7.2.2 內核結構
7.2.3 存儲器結構
7.2.4 主要外部設備
7.2.5 指令集簡介
7.3 Visual DSP 開發環境
第8章 數字濾波器的DSP實現
8.1 數字濾波器基本原理
8.2 FIR濾波器和IIR濾波器
8.2.1 FIR和IIR濾波器的特點
8.2.2 FIR濾波器的設計方法
8.2.3 MATLAB中的濾波器設計工具——fdatool
8.3 脈衝成形濾波器
8.4 脈衝成形濾波器的DSP實現
8.4.1 用MATLAB設計平方根升餘弦濾波器
8.4.2 平方根升餘弦濾波器的DSP實現
第9章 交織與解交織的DSP實現
9.1 寬帶無綫傳輸係統中交織的作用
9.2 交織的分類和原理
9.3 塊交織和解交織的DSP實現
9.3.1 塊交織和解交織的C語言實現
9.3.2 C代碼優化
9.3.3 匯編代碼優化
9.3.4 完整的匯編代碼
9.3.5 性能
0章 LDPC編碼器的DSP實現
10.1 準循環LDPC碼的生成矩陣
10.2 準循環LDPC編碼方法
10.3 LDPC編碼的C語言實現
10.4 LDPC編碼C程序的優化及DSP實現
10.4.1 C代碼優化
10.4.2 匯編代碼優化
10.4.3 完整的匯編代碼
10.4.4 性能
1章 定時同步與頻率同步的DSP實現
11.1 聯閤定時同步與頻率同步算法
11.2 定時同步與頻率同步算法的仿真
11.2.1 發射機仿真
11.2.2 定時同步與頻率同步算法仿真
11.3 定時同步與頻率同步的DSP實現
2章 信道估計的DSP實現
12.1 信道估計原理
12.2 信道估計算法的仿真
12.2.1 導頻數據的産生
12.2.2 發射機及信道參數
12.2.3 信息數據的産生與QPSK映射
12.2.4 導頻信號插入
12.2.5 發射機後端處理
12.2.6 多徑與AWGN信道
12.2.7 接收機頻域數據獲取
12.2.8 接收機信道估計
12.3 信道估計的DSP實現
12.3.1 C代碼優化
12.3.2 匯編代碼優化
12.3.3 完整的匯編代碼
12.3.4 性能
參考文獻

作者介紹

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艾渤，1974年生於西安，1997年畢業於西安工程學院，2004年於西安電子科技大學獲工學博士學位，2005年進入清華大學電子係博士後科研流動站工作兩年。現任職於北京交通大學現代通信研究所，軌道交通控製與安全國傢重點實驗室，副教授，研究方嚮：無綫寬帶多媒體通信技術、

文摘

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序言

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《數字移動電視廣播原理與DSP實現》 內容概述： 本書深入探討瞭數字移動電視廣播的核心原理，並結閤數字信號處理（DSP）技術，詳細闡述瞭其實現過程。全書共分為八章，循序漸進地構建瞭讀者對這一復雜技術領域的全麵認知。 第一章：移動電視廣播概述 本章首先為讀者勾勒齣移動電視廣播的宏觀圖景。我們將追溯其發展曆程，從早期的模擬廣播技術，到如今蓬勃發展的數字時代。在此過程中，會重點分析移動電視廣播所麵臨的獨特挑戰，例如信號的瞬時中斷、多普勒效應帶來的頻率偏移、以及用戶在不同移動環境下的接收差異。接著，本章將介紹目前全球範圍內主流的移動電視廣播標準，如DVB-H（Digital Video Broadcasting – Handheld）、ISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting – Terrestrial）以及ATSC-M/H（Advanced Television Systems Committee – Mobile/Handheld）等，並對其關鍵技術特點、覆蓋區域及各自的優劣勢進行比較分析。最後，本章將展望移動電視廣播的未來發展趨勢，包括與4G/5G網絡的融閤、互動式服務的拓展，以及在物聯網（IoT）時代的新應用場景，為讀者建立一個宏觀的技術視野。 第二章：數字信號基礎與編碼原理 本章將深入講解數字信號處理在移動電視廣播中的基礎。我們首先會迴顧離散信號的基本概念，包括采樣定理、量化誤差以及數字信號的錶示方法。在此基礎上，本章將重點介紹用於壓縮和編碼視頻及音頻信號的關鍵技術。具體而言，會詳細講解視頻編碼標準，如H.264/AVC（Advanced Video Coding）和H.265/HEVC（High Efficiency Video Coding）的編碼流程，包括幀內預測、幀間預測、變換編碼、量化以及熵編碼等核心模塊。對於音頻信號，則會介紹AAC（Advanced Audio Coding）等主流編碼格式的原理。此外，本章還將探討糾錯編碼（Forward Error Correction, FEC）的重要性，介紹捲積碼、裏德-所羅門碼（Reed-Solomon Code）等常用糾錯碼的編碼和譯碼原理，以及它們如何有效地對抗傳輸過程中的噪聲和乾擾，確保數字信號的可靠傳輸。 第三章：移動信道特性與模型 移動電視廣播的信號傳輸環境極其復雜多變，本章將對這些信道特性進行詳盡的分析。我們將詳細闡述無綫移動信道的核心特徵，包括衰落（Fading）現象，並將其細分為慢衰落（如陰影衰落）和快衰落（如瑞利衰落）。多普勒效應（Doppler Effect）是移動通信中不可忽視的因素，本章將深入分析其對接收信號頻率的影響，以及由此産生的頻率選擇性衰落。此外，本章還將介紹常用的移動信道模型，如平坦衰落信道模型和頻率選擇性衰落信道模型，並分析這些模型在不同移動場景下的適用性。對信道特性的深入理解，是設計高效的接收算法和抗乾擾策略的基礎，本章將為後續章節的理論推導和技術實現奠定堅實的基礎。 第四章：數字調製解調技術 本章將聚焦於將數字基帶信號轉換為適閤無綫傳輸的射頻信號，以及在接收端將其恢復為數字基帶信號的關鍵技術——調製解調。我們將首先介紹幾種基本的數字調製方式，包括幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK），並分析它們的優缺點。在此基礎上，本章將重點講解在移動電視廣播中廣泛應用的綫性調製技術，如正交頻分復用（OFDM）技術。我們將詳細剖析OFDM的原理，包括將數據流分解為多個低速率子載波，以及利用IFFT（Inverse Fast Fourier Transform）進行調製和FFT（Fast Fourier Transform）進行解調的過程，並強調OFDM在抵抗頻率選擇性衰落方麵的優勢。此外，本章還將介紹QAM（Quadrature Amplitude Modulation）等調製方式，以及它們與OFDM結閤的優勢。最後，我們將討論在移動環境下，為瞭剋服信道衰落和多普勒效應，需要采用的魯棒性更強的調製解調方案，例如使用冗餘的導頻符號來輔助信道估計和同步。 第五章：數字信號處理（DSP）硬件平颱與架構 本章將深入探討實現數字移動電視廣播所需的DSP硬件平颱及其體係架構。我們將首先介紹DSP處理器（Digital Signal Processor）的核心特性，包括其為信號處理設計的專用指令集、高並行處理能力以及低功耗優勢，並與通用微處理器（CPU）進行對比。接著，本章將詳細介紹DSP處理器常見的架構，如哈佛架構（Harvard Architecture）和改進型哈佛架構，分析其在指令和數據通路上的優化。我們還將討論DSP芯片的典型組成部分，包括ALU（Arithmetic Logic Unit）、MAC（Multiply-Accumulate）單元、DMA（Direct Memory Access）控製器以及各種外設接口。此外，本章還會介紹FPGA（Field-Programmable Gate Array）在數字移動電視廣播係統設計中的應用，分析其在靈活性和並行性方麵的優勢，以及如何利用FPGA實現高效的DSP算法。最後，本章將探討不同DSP硬件平颱的選型考慮，包括性能需求、功耗預算、成本以及可擴展性等因素。 第六章：DSP在數字移動電視廣播中的關鍵算法實現 本章是本書的核心章節之一，將詳細闡述DSP在數字移動電視廣播各個環節中的關鍵算法實現。我們將從接收端開始，詳細講解信道估計（Channel Estimation）的算法，如最小二乘法（Least Square, LS）和最小均方誤差法（Minimum Mean Square Error, MMSE），以及如何利用導頻信號進行精確的信道狀態信息獲取。接著，我們將探討均衡（Equalization）算法，包括綫性均衡（如LMS, Least Mean Square）和非綫性均衡（如MLSE, Maximum Likelihood Sequence Estimation）如何補償信道失真，恢復原始信號。對於OFDM係統，我們將重點介紹其同步（Synchronization）算法，包括幀同步（Frame Synchronization）和載波同步（Carrier Synchronization），以及如何利用DSP高效實現。此外，本章還將深入講解糾錯譯碼（Decoding）算法的DSP實現，如維特比譯碼（Viterbi Decoding）在捲積碼譯碼中的應用，以及有限域運算在裏德-所羅門碼譯碼中的實現。最後，本章還將簡要介紹對圖像和音頻信號進行實時解碼的DSP算法，為最終呈現給用戶的視音頻內容做好準備。 第七章：係統集成與性能優化 本章將關注將前麵各章節所學的理論知識和算法轉化為實際可工作的係統，並進行性能優化。我們將詳細探討數字移動電視廣播係統的整體架構，包括射頻前端、基帶處理單元、以及應用層等各個模塊的接口設計和數據流。在本章中，我們將重點關注DSP處理器與係統中其他硬件（如ADC/DAC、內存、通信接口等）的協同工作，以及如何通過閤理的硬件選型和係統級設計來提高整體效率。性能優化方麵，我們將探討在DSP硬件資源有限的情況下，如何通過算法的改進、代碼的優化以及利用DSP的並行處理能力來滿足實時處理的需求。例如，如何對算法進行定點化處理以降低計算復雜度，如何利用流水綫技術和並行計算來加速處理過程。此外，我們還將討論功耗管理策略，如何在保證性能的同時，最大程度地降低係統的功耗，這對於移動終端尤為重要。最後，本章還將介紹係統集成過程中可能遇到的挑戰，如硬件兼容性、軟件調試以及實際環境下的性能評估方法。 第八章：應用與展望 本章將對數字移動電視廣播的應用場景進行總結，並展望其未來的發展方嚮。我們將迴顧目前數字移動電視廣播在公共安全、應急通信、車載娛樂等領域的實際應用案例，並分析其帶來的價值。接著，本章將深入探討移動電視廣播與新興技術的融閤，例如與5G網絡的結閤，將如何實現更高的數據速率、更低的延遲以及更廣泛的連接性。我們將分析5G在移動廣播領域可能帶來的新機遇，如超高清視頻傳輸、低延遲互動直播以及虛擬現實（VR）/增強現實（AR）內容的實時推送。此外，本章還將探討在物聯網（IoT）時代，移動電視廣播技術可能演變成的泛在信息服務平颱，以及其在智能傢居、智慧城市等領域的潛在應用。最後，本章將對未來移動電視廣播技術的發展趨勢進行展望，包括更智能的接收設備、更個性化的內容服務以及更強大的媒體融閤能力，為讀者提供一個具有前瞻性的視角。

評分☆☆☆☆☆

初讀此書，我便被其封麵設計所吸引，簡潔而不失專業感，仿佛預示著一場深邃的技術之旅。翻開書頁，一股嚴謹的學術氣息撲麵而來，字體清晰，排版考究，每一個細節都體現瞭作者的匠心。書中的理論部分，雖然艱深，但作者旁徵博引，結閤瞭大量圖示和公式推導，力求將復雜的概念化繁為簡。我尤其欣賞作者在闡述數字信號處理（DSP）在移動電視廣播中的應用時，那種層層遞進的講解方式。從基礎的編碼解碼，到信道估計與均衡，再到多載波調製與解調，每一個環節都剖析得入木三分，讓我這個初涉此領域的讀者也能逐漸領悟其中的奧妙。書中對於各種算法的介紹，不僅僅是羅列公式，更注重解釋其背後的物理意義和工程實現上的考量，這對於我們理解理論如何落地到實際産品中至關重要。作者似乎深諳讀者在學習過程中的可能睏惑，常常在關鍵之處加入“提示”或“注意”等欄目，指引我們避免常見的思維誤區。而且，書中對現有技術的演進和未來發展趨勢的預測，也讓我受益匪淺，為我打開瞭更廣闊的視野。

評分☆☆☆☆☆

當我深入閱讀這本書時，最令我印象深刻的是作者對於DSP在移動電視廣播係統中實際應用場景的細緻描繪。他沒有停留在純粹的理論層麵，而是深入到每一個模塊的實現細節，例如在講解信道編碼時，不僅列齣瞭各種編碼方式的優缺點，還結閤瞭實際的誤碼率麯綫進行分析，並給齣瞭在不同信道條件下最優編碼方案的選擇依據。我特彆喜歡書中關於“多普勒效應補償”和“瑞利衰落信道建模”的章節，這些都是移動電視廣播中不可忽視的關鍵技術點。作者通過生動的比喻和直觀的圖解，將這些抽象的概念變得易於理解。書中的代碼片段雖然是示例性的，但足以展現DSP算法在實際硬件上的實現邏輯，這對於有編程背景的讀者來說，無疑是一份寶貴的參考。我嘗試著將書中的部分算法邏輯在仿真環境中復現，發現與書中描述的結果高度吻閤，這讓我對書本的權威性和嚴謹性有瞭更深的信任。此外，作者在討論功率控製和乾擾抑製時，也提供瞭多角度的解決方案，並分析瞭它們在不同環境下的性能錶現，為工程實踐提供瞭堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

讓我驚嘆的是，作者竟然在書中花瞭相當篇幅來探討“數字濾波器的設計與實現”及其在移動電視廣播中的關鍵作用。他從FIR和IIR濾波器的基本原理齣發，詳細講解瞭各種設計方法，如窗函數法、頻率采樣法等，並提供瞭在DSP平颱上實現的優化技巧。我尤其對書中關於“插值與抽取”的章節印象深刻，這對於數字信號的速率變換和適應不同采樣率的設備至關重要。作者通過生動的圖示，清晰地展示瞭插值和抽取過程中的“混疊”現象，以及如何通過濾波來有效避免。書中的“譜分析”部分，也讓我受益匪淺，作者講解瞭FFT（快速傅裏葉變換）在頻譜分析中的應用，以及如何利用頻譜信息進行信道評估和信號優化。我感覺作者是一位極具洞察力的技術專傢，他不僅掌握瞭核心理論，更對實際工程中的挑戰有著深刻的理解，並能將這些挑戰與DSP的強大能力相結閤，為讀者提供瞭切實可行的解決方案。這本書的深度和廣度，都遠遠超齣瞭我的預期。

評分☆☆☆☆☆

閤上這本書，我腦海中仍然迴蕩著作者關於“ OFDM 技術在移動電視廣播中的優勢”的精彩論述。他以一種極其生動和易懂的方式，解釋瞭OFDM如何巧妙地剋服瞭多徑乾擾，以及它在頻率選擇性衰落信道下的魯棒性。我尤其欣賞作者在介紹“信道估計與均衡”部分時，那種抽絲剝繭的分析邏輯。他從理論推導開始，逐步引入各種實際的估計方法，如最小二乘法（LS）、最小均方誤差（MMSE）等，並詳細比較瞭它們在計算復雜度、估計精度等方麵的權衡。書中的圖錶設計非常人性化，清晰地展示瞭不同算法在不同噪聲水平下的性能錶現，讓我能夠直觀地感受到算法的優劣。對於“誤碼率”（BER）這一關鍵指標，作者在全書多個章節中都有深入的闡述，並給齣瞭其與信噪比（SNR）、調製方式等之間關係的詳細分析，這對於理解係統的整體性能至關重要。我感覺作者是一位非常有經驗的工程師，他能夠將晦澀的數學模型轉化為易於理解的工程概念，並且始終關注實際應用中的痛點和解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最深刻體驗，莫過於作者在“智能天綫技術”和“波束賦形”部分所展現的前瞻性。他不僅介紹瞭傳統的天綫陣列設計，更深入探討瞭如何利用DSP技術實現自適應波束形成，以應對復雜的城市環境中的信號衰落和乾擾。我發現書中關於“MIMO”（多輸入多輸齣）係統的講解也非常透徹，從原理到各種MIMO技術（如空間復用、分集接收）的應用場景，都做瞭詳盡的介紹。作者在解釋這些復雜技術時，善於運用類比和實際案例，讓我這個對MIMO瞭解不多的讀者也能輕鬆掌握其核心思想。我特彆喜歡他對“信道容量”的推導和分析，這讓我對MIMO係統在提升頻譜效率方麵的潛力有瞭更清晰的認識。書中還涉及瞭“功率譜密度”和“星座圖”等概念，作者將其與具體的調製解調過程緊密結閤，使得這些理論知識不再是枯燥的公式，而是變成瞭解決實際問題的工具。我感覺這本書不僅適閤研究人員，對於正在從事移動電視廣播設備開發或係統優化的工程師來說，也是一本不可多得的參考書。