[科普中國]-8VSB

8VSB是用于ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)中廣播的調(diào)制方法。 ATSC和8VSB調(diào)制主要用于北美; 相反，DVB-T標(biāo)準(zhǔn)使用COFDM。

調(diào)制方法指定無線電信號如何波動以傳達(dá)信息。 ATSC和DVB-T規(guī)定了用于無線數(shù)字電視的調(diào)制; 相比之下，QAM是用于電纜的調(diào)制方法。 因此，有線電視的規(guī)格可能表明它支持8VSB（用于廣播電視）和QAM（用于有線電視）。

概括8VSB是8級殘留邊帶調(diào)制。 本質(zhì)上，它通過將正弦載波幅度移位到八個電平之一來將二進制流轉(zhuǎn)換為八進制表示。 8VSB能夠傳輸每個符號三位（2^3 = 8）; 在ATSC中，每個符號包括來自MPEG傳輸流的兩個比特，它們被網(wǎng)格調(diào)制以產(chǎn)生三比特的數(shù)字。 然后用奈奎斯特濾波器對得到的信號進行帶通濾波，以消除旁瓣中的冗余，然后向上移動到廣播頻率。

調(diào)制技術(shù)殘留邊帶調(diào)制（VSB）是一種嘗試消除脈沖幅度調(diào)制（PAM）信號的頻譜冗余的調(diào)制方法。 通過實值數(shù)據(jù)序列調(diào)制載波導(dǎo)致和頻和差頻，從而產(chǎn)生兩個對稱的載波邊帶。 對稱性意味著其中一個邊帶是冗余的，因此移除一個邊帶仍然允許解調(diào)。 由于無法實現(xiàn)零轉(zhuǎn)換帶寬的濾波器，所實施的濾波留下了冗余邊帶的痕跡，因此稱為“VSB”1。

吞吐量在用于廣播ATSC的6MHz（兆赫茲）信道中，8VSB攜帶10.76兆字節(jié)的符號率，32Mbit / s的總比特率，以及19.39Mbit / s的可用數(shù)據(jù)的凈比特率。 由于添加了前向糾錯碼，凈比特率較低。 使用網(wǎng)格編碼器選擇八個信號電平。 還有類似的調(diào)制2VSB，4VSB和16VSB。 16VSB特別用于ATSC數(shù)字電纜，但正交幅度調(diào)制（QAM）已成為事實上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因為它便宜且隨時可用。

節(jié)電優(yōu)勢8VSB對廣播公司的一個顯著優(yōu)勢是它需要的功率要小得多，以覆蓋與早期NTSC系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，據(jù)報道，它比最常見的替代系統(tǒng)COFDM更好。 部分優(yōu)勢是與COFDM相比所需的峰值平均功率比更低。 8VSB發(fā)射器的峰值功率要求為其平均功率的6分貝（四倍）。 8VSB也更能抵抗脈沖噪聲。 一些站可以覆蓋相同的區(qū)域，同時以大約25%的模擬廣播功率的有效輻射功率進行發(fā)射。 雖然NTSC和大多數(shù)其他模擬電視系統(tǒng)也使用殘留邊帶技術(shù)，但在ATSC 8VSB傳輸中更有效地過濾了不需要的邊帶。 8VSB使用奈奎斯特濾波器來實現(xiàn)這一目標(biāo)。 Reed-Solomon糾錯是用于保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的主要系統(tǒng)。

關(guān)于ATSC使用的爭議在一段時間內(nèi)，人們一直在努力將ATSC的調(diào)制改為COFDM，DVB-T在歐洲的傳輸方式以及日本的ISDB-T。然而，F(xiàn)CC一直認(rèn)為8VSB是用于美國數(shù)字電視廣播的更好的調(diào)制。在1999年的一份報告中，委員會發(fā)現(xiàn)8VSB具有更好的閾值或載噪比（C / N）性能，具有更高的數(shù)據(jù)速率能力，對于等效覆蓋需要更少的發(fā)射機功率，并且對脈沖和相位噪聲更具魯棒性[2]。因此，它在2000年拒絕了辛克萊廣播集團的規(guī)則制定申請，要求允許廣播公司在8VSB或COFDM之間做出最適合其覆蓋范圍的選擇。美國聯(lián)邦通信委員會的報告還承認(rèn)，COFDM“通常預(yù)計會在有動態(tài)多徑的情況下表現(xiàn)更好”，例如移動操作或存在大風(fēng)的樹木。然而，隨著2005年第5代解調(diào)器的引入以及第6代和第7代的后續(xù)改進，均衡范圍現(xiàn)在約為-60到+75微秒（135微秒擴展），并且?guī)缀跸遂o態(tài)和動態(tài)的多路徑。 8-VSB接收。相比之下，COFDM中的均衡跨度為-100到+100微秒（200微秒擴展），但是為COFDM應(yīng)用這么多的保護帶空間大大降低了其有用的有效載荷。事實上，歐洲大部分地區(qū)已經(jīng)采用1280×720p作為DVB-T1的高清標(biāo)準(zhǔn)，因為它的有效載荷能力有所降低[需要引證]。 DVT-T2的引入旨在提高地面?zhèn)鬏敵休d1920×1080p內(nèi)容的能力。 1920×1080i自成立以來一直是8-VSB方案的一部分，其改進的解調(diào)器對其先天有效載荷容量沒有影響。

由于美國繼續(xù)采用基于8VSB的ATSC標(biāo)準(zhǔn)，并且ATSC接收機種群不斷增長，現(xiàn)在轉(zhuǎn)向COFDM基本上是不可能的。 美國大多數(shù)模擬地面?zhèn)鬏斣?009年6月被關(guān)閉，8VSB調(diào)諧器在所有新電視中都很常見，這使得未來向COFDM的過渡變得更加復(fù)雜。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

程鵬 - 副教授 - 西南大學(xué)