移动通信车载电视课程设计报告

移动通信课程设计报告车载电视信道特性的分析

目录

1车载电视系统简介 (1)

1.1模块介绍及原理 (1)

1.2传输技术 (2)

2车载电视的信道模型的研究 (3)

2.1无线通信信道建模技术发展的研究 (3)

2.2常用的信道模型研究 (4)

2.3模型适用范围比较 (7)

2.4结论 (7)

2.5瑞利信道统计特性分析 (7)

2.6 瑞利衰落信道模型 (9)

2.7 Clarke模型 (15)

2.8 Clarke模型常用仿真方法 (16)

2.9仿真实验成果 (19)

3高架桥信号传播模型的研究 (23)

3.1桥下道路上传播的双径模型 (23)

3.2双径传播模型 (26)

3. 3桥下道路上传播的多径模型 (27)

4感想与总结 (28)

参考文献 (29)

1车载电视系统简介

车载电视系统，是指通过地面电视广播发射站天线发射无线电波，使用者可以在移动中由专业接收设备或电视机收看视频节目的传输形式。它与传统模拟电视广播相比，最大特点是节目容量更大、画面和音质更清晰、收看更自由，在信号覆盖范围内影像清晰度高、声音好。

车载电视系统主要模块：发射模块和接收模块

1.1模块介绍及原理

1 发射模块

发射模块由传输网络和发射台组成。各发射台中又有调制器（包含单频网适配器）和发射机，还需要一个同步钟源（一般采用GPS），其主要任务是组成单频网，以便实现复杂地形条件下的地面广播覆盖。

单频网的功能，它就是在数字码流中插入一个 MIP包以传输同步信号，各节点的调制器将信号进行抗干扰处理后调制成IF信号，再由发射机将IF信号变频为RF信号后进行功率放大，最后才通过天线向空中发射。因此，要想有高覆盖率的信号，天线的带宽是决定性因素。

此部分主要用到以下设备和软件：单频网规划和设计，城市覆盖测量，数字发机，调制器，单频网适配器，GPS同步钟源以及发射天线等。

2 接收模块

高频头主要负责将射频信号转换成解调器可以接收的中频或基带调制信号；解调器收到这些信号后进行解码，输出为包含广播数据的码流；之后解复用把广播数据从其它码流信号中分离出来，并根据控制信息，从分离出来的信号中选择对应于本机的音、视频数据进行下载或实时播放；再对其它的多媒体信息进行处理后最终在车载电视上显示出来。

接收系统主要用到以下设备和软件：移动接收天线、移动接收机、移动接收控制软件、移动存储软件、移动液晶显示屏等

3 工作原理

车载电视系统的工作原理如图1所示。该系统可分为发送端和接收端2个子系统，从技术角度则可分为信源和信道2部分。车载电视系统主要由信源编码/解码、多路复用/ 解多路复用、信道编码/解码和调制/解调等部分组成。

信源编码主要包括视频编码、音频编码和数据编码。多路复用是将信源编码器送来的视频、音频和辅助数据的数据比特流，处理成单路的串行比特流，送给信道编码系统。信道编码为了保证信号传输的可靠性，通过纠错编码、均衡等技术提高信号的抗干扰能力。随后信号经调制设备调制后发送出去。接收端是发送端的逆过程

图1-1 车载电视系统原理

1.2传输技术

移动数字电视的信号传输方式主要有2种：一是采用流媒体技术进行点对点的信传输，一般利用蜂窝移动网络来实现；二是采用数字多媒体广播技术进行点对面的信号传输，包括地面数字广播和卫星广播2种实现方式。车载电视通常采用数字多媒体广播技术中的地面数字广播方式。地面数字广播方式需要在接收端安装数字电视接收模块，可以不通过移动通信网络的链路，直接获得数字电视信号。该方式可以在高带宽信道上进行高速传输，在覆盖区域内受众数量没有限制，与使用点对点传输的移动蜂窝网络相比，可以更为经济地向广大受众提供完美的视听服务。目前，清华大学的DMB-T标准、上海交大的ADTB-T标准和国标DMB-TH都采用这种传输方式。国标自2007年8月1日起正式实施，目前正在逐步普及中。

卫星广播方式则通过卫星提供下行信号的方式来实现传输目的。用户只需在接收端集成直接接收卫星信号的模块，就可以实现多媒体数据的接收。广播中心将内容上传至卫星，卫星再将内容发送到覆盖范围内的所有用户。在有屏蔽的区域，由转发站接收卫星广播并转播给在屏蔽区的接收终端。目前，广电总局的CMMB标准就采用这种传输方式。在技术层面上，车载电视信号主要通过无线传输，可以基本消除模拟电视

时代因传输问题产生的屏幕雪花、重影、闪动等现象，画面清晰、接收稳定，而通过改进发射技术及增加辅助发射点，也可使接收状况大为改观。

1 车载电视的传播优势：

（1）信息覆盖面大受公交车这一特殊载体的影响，公交车载移动电视节目可以在一个单位时间内频繁重复播出。同时，它的观众是流动的，从而可以扩大信息覆盖量。它传播的影响力巨大，信息到达率非常高。据悉，北京、上海等城市开通的公交车载移动电视，每日可直接影响到700 多万人。

（2) 具有强迫收视的特点公交车载移动电视受众群体具有不可回避性。播放环境处于一个相对封闭的公交车厢，观众即使看不到图像，也不可回避地接收到电视广告节目声音传递的信息；因此，在乘客乘车途中，它播放的广告节目的接收具有一定的强制性。

（3) 信息传播效果显著，有效到达率高公交车载移动电视具有信息传播效果显著的特点，这是为广告主提供了一个全新、超值的空间。乘客在乘车过程中大多无事可做，在车厢内看一会儿即时发生的新闻和最新的广告资讯，既可以放松紧张的心情，又可以打发枯燥的乘车时间，短短几分钟、几站路即能获得新知；因此，受众对车载电视显示出收看的主动性，更易接收与获取信息。同时，受众的稳定性与广泛性也使得信息的有效到达率非常高。受众的稳定性，包括乘车时间的固定和乘坐群体的稳定，其庞大的受众市场及移动人群，使车载电视传播的信息可重复到达受众，提高传播有效性。

（4）采用无线数字电视传输方式：车载电视具备无线数字电视的优点，与卫星接收相比，有实现容易、价格低廉的特点；与有线接收相比，不易受城市施工建设、自然灾害等因素造成的断网影响;因此，从严格意义上说，公交车载移动电视是一个完整的电视频道。

2 车载电视存在的主要问题

（1）单一频道强制性传播的特点缺乏互动性。在有限的空间和时间内，受众失去了手中的“遥控器”，被动地接受枯燥的广告会大大降低受众对车载电视的兴趣，影响信息传播的有效性。

（2）内容亟待完善。从节目内容和类型来看，节目缺乏多样性。目前，车载电视的节目量不多，而且缺乏新意。商家为了商业利益，经常播放大量的广告类商业性质比较浓的节目，而服务性、公益性强的新闻资讯、实用信息类的节目并不多；因此，不能在节目内容上吸引更多的受众群。而提供更加丰富的节目内容是车载电视市场快速发展的推动力，节目内容的完善不容小视。

（3）信号质量仍然有待提高。虽然采用数字电视转播使车载电视信号得到一定提高，但是，数字电视标准的统一问题依然是车载电视的发展瓶颈之一。数字电视标准不统一，想要实现跨区域甚至是全国性的覆盖就有困难。目前，地面数字移动传播技术尽管已经超过95%的覆盖率，但它毕竟是一项比较新的技术，还面临诸如偏僻区域信号干扰、延迟、中断等技术问题，这在一定程度上制约了车载电视产业的发展。

2车载电视的信道模型的研究

2.1无线通信信道建模技术发展的研究

众所周知，目前最为复杂的通信系统首推无线通信系统。它的复杂性主要在于无线通信的工作环境十分复杂，电波信号不仅会随着传播距离的增加而产生弥散损耗，而且会受到地形、建筑物的遮蔽而发生“阴影效应”，同时，信号传播过程中的多点反射会产生电平快衰落和时延扩展;另外，无线通信常常发生在快速移动中，因而会引起多普勒频移，产生随机调频，而且会使电波传播特性发生快速的随机起伏。根据实际情况建立合适的信道模型对研究信道特征和性能具有重要意义，任何无线通信系统的标准都需要指定一个信道模型作为性能评估和比较的基础.而该模型必须充分体现出目标应用环境的特性。

对无线通信信道模型的研究，一类是实测统计方法的统计性信道模型;另一类是基于无线电磁波传播机理的分析而建立的确定性模型。在现有第二代无线通信系统的实际应用中，上述两种模型的有机结合取得了极大的成功。本文研究了信道建模在3个时期的发展，对主要并且常见的几个信道模型进行了研究.并对比了几种模型的适用范围。

在无线通信发展初期，对信道模型，无论是统计信道模型还是确定性信道模型，研究比较集中于电磁波在传播过程中的损耗。这个时期的模型主要有:

统计信道模型:(1)双斜率经验(Dual-slope empirical )模型，该模型的特点是有两个不同的路径损耗指数;(2)杂乱因子(Clutter factor)模型，该模型是依据大量不规则的多反射