数字移动电视广播原理与DSP实现 9787121070396 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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艾渤，林之初 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121070396

商品编码：29657989024

包装：平装

出版时间：2008-07-01

基本信息

书名:数字移动电视广播原理与DSP实现

：33.00元

售价：22.4元,便宜10.6元,折扣67

作者:艾渤,林之初

出版社：电子工业出版社

出版日期：2008-07-01

ISBN：9787121070396

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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随着数字技术的快速发展和消费电子市场的推动，数字信号处理器（DSP）在数字电视领域得到了越来越广泛的应用。本书首先介绍了目前国际上主流的数字移动电视标准，着重分析了在射频前端结构和基带信号处理两方面降低系统功耗的技术。接着在简要介绍典型数字移动电视广播基带信号处理算法的基础上，以目前国内外广泛使用的ADI公司的Blackfin系列DSP为代表，讨论了数字移动电视广播中交织、信道编编码、多载波调制、同步、信道估计与均衡等算法的设计和DSP实现，同时给出了许多算法的实现程序。

内容提要

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中国地面数字电视国家标准GB20600-2006的颁布之后，数字移动电视（手机电视）标准的制定成为焦点。随着数字技术的快速发展和消费电子市场的推动，数字信号处理器（DSP）在数字电视领域得到了越来越广泛的应用。本书首先介绍了目前国际上主流的数字移动电视标准，着重分析了在射频前端结构和基带信号处理两方面降低系统功耗的技术。接着在简要介绍典型数字移动电视广播基带信号处理算法的基础上，以目前国内外广泛使用的ADI公司的Blackfin系列DSP为代表，讨论了数字移动电视广播中交织、信道编码、多载波调制、同步、信道估计与均衡等算法的设计和DSP实现，同时给出了相关算法的实现程序。
本书面向通信广播和电子技术等领域的广大科研和工程技术人员，也可作为相关专业研究生和高年级本科生的教材。

目录

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第1章 数字移动电视广播
1.1 数字电视
1.1.1 数字电视的特点
1.1.2 数字电视的发展状况
1.1.3 地面数字电视广播
1.2 数字移动电视广播
1.3 移动电视广播标准
1.3.1 韩国T-DMB标准
1.3.2 欧洲DVB-H标准
1.3.3 美国MediaFLO标准
1.3.4 三种标准的比较
1.3.5 清华DMMB标准
第2章 调谐器
2.1 简介
2.1.1 调谐器的种类
2.1.2 调谐器的技术指标
2.2 调谐器的体系结构
2.2.1 超外差结构
2.2.2 零中频结构
2.3 ADMTV102型调谐器
2.3.1 基本描述
2.3.2 引脚定义
2.3.3 功能分析
第3章 信道编码
3.1 信道编码基本原理
3.1.1 信道容量和信道编码定理
3.1.2 信道编码相关背景知识
3.2 线性分组码
3.2.1 线性分组码基本概念
3.2.2 校验矩阵和生成矩阵
3.2.3 线性分组码的校正子译码方法
3.2.4 线性分组码举例：汉明码
3.3 卷积码
3.3.1 卷积码的基本概念
3.3.2 卷积码的自由距离和小距离
3.3.3 维特比译码算法
3.4 Turbo码
3.4.1 Turbo码简介
3.4.2 Turbo码的编码
3.4.3 Turbo码的译码算法
3.5 低密度奇偶校验码
3.5.1 低密度奇偶校验码简介
3.5.2 低密度奇偶校验码的编码
3.5.3 低密度奇偶校验码的译码
第4章 调制与解码
4.1 调制与解调的基本原理
4.1.1 调制解调的基本概念
4.1.2 信号的正交变换和线性调制
4.2 无线传输系统中的调制方法
4.2.1 四进制相移键控调制QPSK
4.2.2 正交幅度调制QAM
4.3 正交频分复用技术
4.3.1 OFDM基本原理
4.3.2 基于傅里叶变换的OFDM系统
4.3.3 OFDM的保护间隔和循环前缀
4.3.4 OFDM技术优缺点及主要研究领域
第5章 定时同步与频率同步
5.1 同步与同步误差
5.1.1 OFDM系统同步
5.1.2 OFDM系统同步误差及其影响
5.2 定时同步
5.2.1 基于训练序列的方法
5.2.2 基于循环前缀的方法
5.3 频率同步算法
5.3.1 基于训练序列的方法
5.3.2 基于循环前缀的方法
5.4 DVB-H系统的同步技术
5.4.1 DVB-H帧结构及同步要求
5.4.2 同步方案
5.4.3 定时同步算法
5.4.4 频率同步算法
第6章 信道估计与均衡
6.1 相干检测
6.1.1 相干调制
6.1.2 相干检测
6.1.3 非相干检测
6.2 信道估计
6.2.1 基于导频的信道估计
6.2.2 基于时域训练序列的信道估计算法
6.3 信道均衡
第7章 Blackfin处理器
7.1 Blackfin系列处理器简介
7.2 Blackfin处理器的内部结构
7.2.1 总体结构
7.2.2 内核结构
7.2.3 存储器结构
7.2.4 主要外部设备
7.2.5 指令集简介
7.3 Visual DSP 开发环境
第8章 数字滤波器的DSP实现
8.1 数字滤波器基本原理
8.2 FIR滤波器和IIR滤波器
8.2.1 FIR和IIR滤波器的特点
8.2.2 FIR滤波器的设计方法
8.2.3 MATLAB中的滤波器设计工具——fdatool
8.3 脉冲成形滤波器
8.4 脉冲成形滤波器的DSP实现
8.4.1 用MATLAB设计平方根升余弦滤波器
8.4.2 平方根升余弦滤波器的DSP实现
第9章 交织与解交织的DSP实现
9.1 宽带无线传输系统中交织的作用
9.2 交织的分类和原理
9.3 块交织和解交织的DSP实现
9.3.1 块交织和解交织的C语言实现
9.3.2 C代码优化
9.3.3 汇编代码优化
9.3.4 完整的汇编代码
9.3.5 性能
第10章 LDPC编码器的DSP实现
10.1 准循环LDPC码的生成矩阵
10.2 准循环LDPC编码方法
10.3 LDPC编码的C语言实现
10.4 LDPC编码C程序的优化及DSP实现
10.4.1 C代码优化
10.4.2 汇编代码优化
10.4.3 完整的汇编代码
10.4.4 性能
第11章 定时同步与频率同步的DSP实现
11.1 联合定时同步与频率同步算法
11.2 定时同步与频率同步算法的仿真
11.2.1 发射机仿真
11.2.2 定时同步与频率同步算法仿真
11.3 定时同步与频率同步的DSP实现
第12章 信道估计的DSP实现
12.1 信道估计原理
12.2 信道估计算法的仿真
12.2.1 导频数据的产生
12.2.2 发射机及信道参数
12.2.3 信息数据的产生与QPSK映射
12.2.4 导频信号插入
12.2.5 发射机后端处理
12.2.6 多径与AWGN信道
12.2.7 接收机频域数据获取
12.2.8 接收机信道估计
12.3 信道估计的DSP实现
12.3.1 C代码优化
12.3.2 汇编代码优化
12.3.3 完整的汇编代码
12.3.4 性能
参考文献

作者介绍

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艾渤，1974年生于西安，1997年毕业于西安工程学院，2004年于西安电子科技大学获工学博士学位，2005年进入清华大学电子系博士后科研流动站工作两年。现任职于北京交通大学现代通信研究所，轨道交通控制与安全国家重点实验室，副教授，研究方向：无线宽带多媒体通信技术、

文摘

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序言

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动态影像的传输奥秘：探索数字移动电视广播的原理与实践 在信息爆炸的时代，随时随地获取资讯已成为现代生活不可或缺的一部分。而数字移动电视广播，正是这项便利性的核心技术之一。它打破了时间和空间的限制，让精彩的节目内容能够随着我们的脚步延伸，深入到每一次出行、每一次闲暇。本书《数字移动电视广播原理与DSP实现》便致力于剖析这项技术背后的科学原理，并深入探讨其在数字信号处理器（DSP）上的具体实现方法，旨在为读者构建一个全面而深刻的理解框架。 窥探数字移动电视广播的宏观图景 要理解数字移动电视广播，首先需要将其置于一个更广阔的技术语境中。传统模拟电视广播，以其简便的信号传输方式，曾陪伴我们度过漫长的岁月。然而，随着科技的飞速发展，模拟信号固有的带宽限制、易受干扰、图像质量不高以及功能单一等弊端日益凸显。数字电视广播应运而生，它通过将模拟信号转化为数字信号，解决了上述诸多问题，为我们带来了高清、多频道、交互式等革命性的体验。 而“移动”二字，则为数字电视广播赋予了全新的生命力。在蜂窝通信技术、Wi-Fi网络以及专门的移动电视广播标准共同推动下，我们得以在掌上设备、车载屏幕等移动终端上，流畅地接收高质量的电视信号。这不仅仅是技术的进步，更是生活方式的革新。 unraveling the Core: 信号的数字化与编码 数字移动电视广播的起点，是信号的数字化。电视节目，无论是声音还是图像，在传输前都需要被转化为一系列的数字比特流。这个过程涉及复杂的采样、量化和编码技术。 采样，是将连续的模拟信号在时间轴上进行离散化，以固定的频率捕获信号的瞬时值。采样频率越高，捕捉到的信号细节就越多，还原度也越高。在电视广播领域，视频信号的采样率通常远高于音频信号，以保证图像的清晰度。 量化，则是将采样得到的模拟值映射到预设的离散数值集合中。这个过程会引入一定的误差，即量化噪声。量化的比特数越多，每个采样值能够表示的精度越高，量化噪声就越小，图像和声音的质量也就越高。 编码，是数字电视广播的核心技术之一。它不仅包括将采样量化后的数字比特流进行打包和整理，更重要的是包含了对冗余信息的去除和对重要信息的增强，以达到高效传输和鲁棒接收的目的。 图像编码：视频信号包含大量的空间和时间冗余。例如，一帧画面中相邻像素的颜色往往很接近，而连续几帧画面中的背景内容也变化不大。高效的图像编码技术，如离散余弦变换（DCT）、运动估计与补偿、量化和熵编码，能够极大地压缩视频数据，减少传输带宽。DCT将图像块分解为频率分量，去除高频分量（对视觉影响小），运动估计则通过预测前后帧之间的运动来减少需要传输的信息量。熵编码（如霍夫曼编码、算术编码）则根据符号出现的概率分配变长编码，使得出现频率高的符号获得短编码，降低整体比特率。 音频编码：音频信号同样存在冗余，如人耳对某些频率的敏感度不高。感知编码技术，如混合编码（MDCT）和心理声学模型，被广泛应用于音频编码中，通过去除人耳不易察觉的声音成分来降低数据量。 传输的挑战与智慧：信道编码与调制 数字信号在传输过程中，不可避免地会受到噪声、干扰以及多径衰落等影响，导致比特错误。因此，信道编码技术至关重要，它在发送端向原始数据中加入冗余信息（校验位），以便在接收端检测和纠正错误。 前向纠错（FEC）：这是数字电视广播中最重要的信道编码技术。它能够在接收端根据接收到的数据自行纠正一定数量的比特错误，而无需接收端发送反馈信息。常见的FEC码包括卷积码、里德-所罗门码（RS码）和Turbo码。RS码尤其擅长纠正突发错误，这在电视广播这种干扰环境下尤为重要。 调制，是将数字比特流转换成适合在无线信道中传输的模拟信号的过程。由于移动电视广播需要在各种复杂的无线环境中工作，调制方式的选择和设计需要兼顾频谱效率、抗干扰能力和复杂度。 正交频分复用（OFDM）：OFDM是现代数字电视广播，包括移动电视广播，最核心的调制技术之一。它将高速的数据流分割成多个低速数据流，并将这些低速数据流调制到一系列相互正交的子载波上进行传输。OFDM的优势在于能够有效地对抗频率选择性衰落和多径效应，即使在存在多径干扰的情况下，也能保证信号的质量。通过插入保护间隔（GI），OFDM还能有效抵抗符号间干扰（ISI）。 DSP 的力量：实现的关键 数字信号处理器（DSP）作为一种专门为信号处理而设计的微处理器，在数字移动电视广播系统中扮演着至关重要的角色。其高性能的运算能力、丰富的指令集以及优化的架构，使其能够高效地完成大量的数学运算，满足实时处理的需求。 在数字移动电视广播系统中，DSP的应用贯穿于信号处理的每一个环节： 信号解调与解码：在接收端，DSP负责将接收到的射频信号进行解调，还原出数字比特流。随后，通过DSP强大的算力，实现高效的信道解码，纠正传输过程中产生的比特错误。 视频与音频解码：接收到的比特流经过信道解码后，还需要进行视频和音频的解压缩。DSP能够快速地执行复杂的视频编码算法（如H.264、H.265）和音频编码算法（如AAC、MP3）的解码过程，将压缩后的数据还原成可供播放的原始信号。这包括了逆DCT变换、运动补偿、反量化、熵解码等一系列复杂运算。 图形与用户界面处理：DSP还可以负责处理电视节目中的图形叠加、字幕显示以及用户界面的交互逻辑，提供流畅的用户体验。 系统控制与资源管理：在复杂的移动电视广播终端中，DSP还承担着协调各个功能模块、管理系统资源以及实现功耗优化的任务。 DSP的架构优势：DSP通常拥有专门的硬件乘累加（MAC）单元，能够高效地执行乘法和加法运算，这是许多信号处理算法（如卷积、FFT）的核心。此外，DSP通常支持流水线操作和并行处理，进一步提升了运算效率。为了适应实时性要求，DSP还常常配备专门的内存架构和DMA（直接内存访问）控制器，以实现高效的数据传输。 标准与未来：迈向更广阔的移动视界 数字移动电视广播并非单一的技术标准，而是由多个国际和地区性标准共同构成。例如，DTMB（Digital Terrestrial Mobile Broadcasting）是中国自主研发的移动电视广播标准，广泛应用于中国大陆；ISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）则在日本、巴西等国家使用；DVB-H（Digital Video Broadcasting-Handheld）曾是欧洲推广的移动电视广播标准。这些标准在信道编码、调制方式、系统架构等方面存在差异，但都遵循着数字电视广播的基本原理。 随着移动通信技术的不断演进，如5G网络的普及，数字移动电视广播也在持续创新。未来的移动电视广播将更加注重IP化和融合化，与互联网视频服务深度融合，提供更加个性化、互动化的观看体验。同时，更高效的视频编码技术、更智能的信道估计与跟踪技术，以及更强大的DSP处理器，将进一步提升移动电视广播的质量和可靠性，使其在各种复杂环境下都能提供流畅的视听享受。 总而言之，《数字移动电视广播原理与DSP实现》旨在带领读者深入理解数字移动电视广播的技术脉络，从基础的信号数字化到复杂的信道编码与调制，再到DSP在其中的核心实现。这本书不仅是理论知识的梳理，更是技术实践的指导，它为理解和掌握这项前沿技术提供了坚实的基础，也为未来的技术创新与应用奠定了基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑组织，堪称教科书级别的典范。它采用了一种由宏观到微观、由原理到应用的递进式结构。开篇对整个数字移动电视广播系统的架构进行了高屋建瓴的概述，让你首先建立起一个清晰的系统框架认知，了解各个模块在信号流中的位置和相互关系。然后，它才开始深入到每个子模块，比如信道编码、调制解调、视频/音频压缩等核心环节，层层剥开技术细节。最妙的是，这种结构不是线性的僵硬排列，而是带有清晰的“锚点”和“回归点”的。每当进入一个复杂的理论深水区后，作者都会适时地引用前面建立的系统框架，提醒读者这个技术点在这个整体系统中扮演什么角色，起到了很好的承上启下的作用。这种结构设计极大地避免了知识的碎片化，让读者能够始终将学习的细节放置于一个宏大的工程背景之下进行理解，对建立系统的全局观非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，用“严谨中不失洞察力”来形容最为贴切。它没有那种高高在上、让人望而生畏的学术腔调，相反，作者在阐述核心算法和理论基础时，总能找到一个绝佳的平衡点。比如，当涉及到一些复杂的傅里叶变换或者滤波器的设计时，它首先会用非常通俗易懂的语言给出直观的物理意义，让你明白“为什么”要这么做，而不是直接抛出那个令人生畏的数学公式。随后，才是对数学模型的精确推导，但即便是推导过程，也充满了作者的思考痕迹，你会发现很多教科书中一笔带过的步骤，在这里被细致地剖析了，甚至会指出不同推导路径的优缺点。这种深入浅出的叙事方式，极大地降低了学习门槛，让我感觉自己不是在啃一本教材，而是在和一位理论功底深厚但又极富教学热情的专家进行深入的研讨。特别是对不同标准（比如某个特定的数字电视标准）的参数选取和实现细节的讨论，简直是教科书级别的详尽，让人可以立刻将理论与工程实践对接起来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是一绝，封面那种深邃的蓝色调，配上简洁有力的字体，立刻就能让人感受到它蕴含的专业性和厚重感。我拿到手的时候，首先被它的纸张质感所吸引，那种微微带有些许磨砂的触感，非常适合长时间阅读，不像有些教材那样容易反光，长时间盯着屏幕或者纸张看眼睛会很不舒服。内页的排版也做得相当考究，图文的布局非常合理，关键的技术框图和公式推导部分都清晰地用不同颜色或加粗的字体区分开来，即便是初次接触这个领域的人，也能大致把握住知识的脉络。尤其是那些复杂的信号处理流程图，作者似乎非常懂得如何用最直观的方式呈现抽象的概念，这点对于我们这些偏向实践操作的工程师来说，简直是福音。我尤其欣赏的是它在章节过渡时的那种流畅感，不像有些技术书籍那样生硬地堆砌概念，而是像一位经验丰富的前辈在循循善诱，让你自然而然地接受下一阶段的知识点。这种对细节的关注，从纸张的选择到排版的精妙，都体现了出版社和作者对知识传播的尊重，让人在阅读时心情愉悦，学习效率也大大提升。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的业余爱好者和兼职项目顾问，我不得不说，这本书的参考价值远超一般的教材范畴。它不只是知识的传授者，更像是一部技术演进的“编年史”。在讨论某个关键技术点时，作者似乎总会引用和对比历史上不同技术路线的选择和取舍，比如早期的标准与当前主流标准的兼容性考量，以及为什么最终业界选择了某一种特定的编码效率更高的方案。这种历史的纵深感，使得读者在学习当前技术的同时，也能对整个技术栈的演化路径有一个深刻的理解，这对于预测未来的技术发展趋势是至关重要的。我发现，即便是书中所讨论的那些看似已经成熟的技术，作者也保留了对潜在局限性和未来优化方向的探讨，这使得这本书的生命力得以延续。它鼓励读者去思考“为什么是这样”，而非简单接受“就是这样”，这才是真正优秀的工程技术书籍所应具备的品质。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为这本书最大的价值在于它对“实现”层面的关注，而不仅仅停留在纯理论的探讨上。在当今这个技术飞速迭代的时代，很多书籍的理论部分可能几年就落伍了，但这本书似乎预见到了这一点，因此在很大篇幅上聚焦于“如何用可编程数字信号处理器（DSP）来实现这些广播和电视处理功能”。这部分内容简直就是实战宝典。它没有停留在概念的罗列，而是深入到了具体的指令集优化、内存管理策略以及实时性问题的解决思路上。例如，书中对某个关键的解码模块的软件流水线设计分析得极为透彻，甚至提及了不同型号DSP架构下的注意事项。这对于我们这些需要将算法固化到硬件平台上的工程师来说，是无价的经验之谈。它仿佛在告诉我：“是的，理论上可以这样计算，但在实际有限资源的芯片上，你必须考虑缓存命中率、中断延迟和功耗平衡，而这本书正好把这些‘脏活累活’都为你提前捋顺了。”