GY∕T 268.1-2013 调频频段数字音频广播 第1部分：数字广播信道帧结构、信道编码和调制.pdf

GY 中华人民共和国广播电影电视行业标准 GY/T 268.12013 调频频段数字音频广播 第 1 部分：数字 广播信道帧结构、信道编码和调制 Digital audio broadcasting in FM bandPart 1:Framing structure,channel coding and modulation for digital broadcasting channel 2013 - 08 - 14 发布 2013 - 08 - 14 实施 国家新闻出版广电总局 发 布 GY/T 268.12013 I 目 次 前言 . IV 引言 . V 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定义、符号、约定和缩略语 . 1 3.1 术语和定义 . 1 3.2 符号 . 4 3.3 约定 . 5 3.4 缩略语 . 5 3.5 运算符号 . 5 4 系统描述 . 6 4.1 综述 . 6 4.2 物理层结构 . 7 4.3 帧结构 . 7 4.4 系统传输模式 . 8 4.5 频谱模式 . 9 4.6 系统信息 . 11 4.7 物理层输入和输出 . 12 5 子系统说明 . 12 5.1 扰码 . 12 5.2 前向纠错编码 . 13 5.3 比特交织 . 14 5.4 星座映射 . 15 5.5 OFDM 符号的有效子载波 . 23 5.6 子载波矩阵 . 23 5.7 包含 MSDS 的数据元素的交织 . 26 5.8 OFDM 调制 . 28 5.9 逻辑帧成帧 . 28 5.10 子帧分配模式 . 30 5.11 物理层信号帧 . 32 5.12 调制后的射频信号 . 32 附录 A（资料性附录）一个逻辑帧的净荷 . 38 附录 B（资料性附录）频谱模式说明 . 39 附录 C（规范性附录）子载波索引定义 . 41 附录 D（规范性附录）LDPC 码校验矩阵定义 . 44 图 1 调频频段数字音频广播系统结构图 . 6 GY/T 268.12013 II 图 2 物理层功能框图 . 7 图 3 逻辑帧和物理层帧结构 . 8 图 4 子帧结构图 . 8 图 5 CRC 移位寄存器框图 . 12 图 6 产生扰码的线性反馈移位寄存器 . 12 图 7 卷积码编码器 . 13 图 8 QPSK 星座映射 . 15 图 9 16QAM 星座映射 . 16 图 10 64QAM 星座映射 . 17 图 11 16QAM 星座映射，分层调制=1 . 18 图 12 16QAM 星座映射，分层调制=2 . 18 图 13 16QAM 星座映射，分层调制=4 . 19 图 14 64QAM 星座映射，分层调制=1 . 20 图 15 64QAM 星座映射，分层调制=2 . 21 图 16 64QAM 星座映射，分层调制=4 . 22 图 17 分层调制的编码调制 . 23 图 18 离散导频的伪随机序列生产器 . 23 图 19 子载波子矩阵的填充方式 . 26 图 20 信标结构 . 28 图 21 OFDM 符号 . 29 图 22 保护间隔的交叠 . 29 图 23 保护间隔信号的选取 . 30 图 24 子帧分配方式 1 . 31 图 25 子帧分配方式 2 . 31 图 26 子帧分配方式 3 . 32 图 27 频谱模式索引的频谱模板 . 33 图 28 频谱模式索引 2 的频谱模板 . 33 图 29 频谱模式索引 9 的频谱模板 . 34 图 30 频谱模式索引 10 的频谱模板 . 34 图 31 频谱模式索引 22 的频谱模板 . 35 图 32 频谱模式索引 23 的频谱模板 . 35 图 B.1 频谱模式 9 的频谱示意图 . 39 图 B.2 频谱模式 10 的频谱示意图 . 40 图 C.1 传输模式 1 和 3 时的 OFDM 符号的子载波索引示意图 . 41 图 C.2 传输模式 2 时的 OFDM 符号的子载波索引示意图 . 41 表 1 三种传输模式的传输参数 . 9 表 2 频谱模式 . 10 表 3 子带标称频率与描述比特的对应关系 . 10 表 4 比特定义与频谱模式索引的对应关系 . 10 表 5 频谱模式索引的类别划分 . 11 表 6 系统信息的比特描述 . 11 表 7 LDPC 编码配置 . 14 GY/T 268.12013 III 表 8 l的取值 . 15 表 9 系统信息在 Ms,t每一行中列的位置 . 24 表 10 一个逻辑子帧的系统信息占用的 Ms,t的行的位置 . 24 表 11 矩阵 Ms,t中包含 SDIS 的数据元素位置 . 26 表 12 1,2,3,4,(1,2,)jjjjIMMMMjN内包含 MSDS 数据元素和 SDIS 数据元素的个数 . 26 表 13 L的取值 . 28 表 14 同步信号的相关参数 . 29 表 15 保护间隔的长度 Tg . 30 表 16 带内功率定义为 0dB 时频谱模板中各点相对功率值（频谱模式索引 1） . 36 表 17 带内功率定义为 0dB 时频谱模板中各点相对功率值（频谱模式索引 2） . 36 表 18 带内功率定义为 0dB 时频谱模板中各点相对功率值（频谱模式索引 9） . 36 表 19 带内功率定义为 0dB 时频谱模板中各点相对功率值（频谱模式索引 10） . 36 表 19（续） . 37 表 20 带内功率定义为 0dB 时频谱模板中各点相对功率值（频谱模式索引 22） . 37 表 21 带内功率定义为 0dB 时频谱模板中各点相对功率值（频谱模式索引 23） . 37 表 A.1 P 的取值 . 38 表 A.2 Q 的取值 . 38 表 C.1 B 类频谱模式 OFDM 符号的子载波索引 . 42 表 C.2 A 类频谱模式 OFDM 符号的子载波索引 . 42 表 C.3 B 类频谱模式同步信号的子载波索引 . 43 表 C.4 A 类频谱模式同步信号的子载波索引 . 43 GY/T 268.12013 IV 前 言 GY/T 268调频频段数字音频广播计划发布如下部分： 第1部分：数字广播信道帧结构、信道编码和调制； 第2部分：复用； 本部分为GY/T 268的第1部分。 本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本部分由全国广播电影电视标准化技术委员会（SAC/TC 239）归口。 本部分起草单位：国家新闻出版广电总局广播科学研究院、北京泰美世纪科技有限公司。 本部分主要起草人：邹峰、李锦文、申红兵、高鹏、雷文、杨明、邢观斌、李继龙、陶涛、盛国芳、李群、吴智勇、白栋、邸娜。 GY/T 268.12013 V 引 言 本部分的发布机构提请注意， 声明符合本部分时， 可能涉及本部分有关内容的相关授权的和正在申请的专利。 本部分的发布机构对于专利的真实性、有效性和范围无任何立场。 该专利持有人已向本部分的发布机构保证， 愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下， 就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已向本部分的发布机构提交。 下表列出专利权利人的信息： 专利权利人 联系地址 国家新闻出版广电总局广播科学研究院 北京市西城区复兴门外大街2号 北京泰美世纪科技有限公司 北京市海淀区曙光花园中路11号北京农科大厦A座10层 联系人：李锦文 通信地址：北京市西城区复兴门外大街2号 邮政编码：100866 电子邮件： 电话：010-86092122 请注意除上述专利外， 本部分的某些内容仍有可能涉及其他专利。 本部分的发布机构不承担识别这些专利的责任。 GY/T 268.12013 1 调频频段数字音频广播 第 1 部分：数字广播信道帧结构、 信道编码和调制 1 范围 本部分规定了87MHz108MHz频率范围内，数字音频广播系统广播信道的信号帧结构、信道编码和调制技术。 本部分适用于在87MHz108MHz频率范围内，通过地面无线覆盖的方式发射数字音频广播业务和数据业务信号的广播系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本部分的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本部分。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本部分。 GB/T 4311-2000 米波调频广播技术规范 3 术语、定义、符号、约定和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本部分。 3.1.1 保护间隔 guard interval 发送符号之间的过渡信号，用于符号间平滑。 3.1.2 编码码率 code rate 在纠错编码过程中，编码前信息比特数和编码后包含校验信息的比特数的比值。 3.1.3 传输模式 transmission mode 传输参数的集合（如载波数量、OFDM符号长度等）。 3.1.4 超帧 super frame 由4个连续的物理层信号帧组成。 3.1.5 GY/T 268.12013 2 导频 pilot OFDM符号中处于特定位置上的一部分子载波， 用来发送辅助终端解调的信号， 分为连续导频和离散导频。 3.1.6 符号映射 symbol mapping 将比特流对应到星座图上信号矢量的过程。 3.1.7 交织 interleaving 改变数据或数据块的发送顺序，以便能更好地抵抗连续突发误码。 3.1.8 逻辑帧 logic frame 子帧分配之前的数据帧，包含同步信息、系统信息、业务描述信息和业务数据，由四个逻辑子帧构成。 3.1.9 离散导频 scattered pilot 在相邻OFDM符号中具有不同位置的导频。 3.1.10 连续导频 continual pilot 在相邻OFDM符号中具有相同位置的导频。 3.1.11 频谱模式 spectrum mode 占用频谱信息的集合（如信号带宽、子带位置等信息）。 3.1.12 前向纠错码 forward error correction code 利用增加冗余信息获得纠错能力的编码结构。 3.1.13 扰码 scramble code 用于数据随机化的二进制序列。 3.1.14 上半子带 upper half-sub-band 子带内子载波索引大于该子带中心子载波索引的部分。 3.1.15 物理层信号帧 physical frame GY/T 268.12013 3 时间长度为640ms， 包含整数个OFDM符号的调频频段数字音频广播信号片段， 其中包含4个时间长度相等的子帧。 3.1.16 信标 beacon 每个子帧起始时的一段信号，用于接收机同步。 3.1.17 下半子带 lower half-sub-band 子带内子载波索引小于该子带中心子载波索引的部分。 3.1.18 循环前缀 cyclic prefix 位于0FDM数据体前的一段数据，其内容是OFDM数据体尾部数据的拷贝。 3.1.19 信号中心频率 centre frequency OFDM符号中子载波0对应的频率，为调频频段数字音频广播信号的标称频率，取值为100kHz的整数倍。 3.1.20 系统信息通道 system information path 用于承载包含编码调制方式、频谱模式等系统信息的物理层传输通道。 3.1.21 虚子带 virtual sub-band 子带内子载波功率全为零的子带，虚子带不携带任何信息。 3.1.22 虚子载波 virtual sub-carrier 不承载任何信号的OFDM子载波，载波发送功率为零。 3.1.23 有效子带 valid sub-band 子带内子载波功率不全为零的子带。 3.1.24 有效子载波 valid sub-carrier OFDM符号中承载实际信号的子载波，包括数据子载波、离散导频和连续导频。 3.1.25 业务描述信息通道 service description information path GY/T 268.12013 4 用于承载包含复用配置信息等业务描述信息的物理层传输通道。 3.