目前市场上对DVB-H服务开始启动的预估相当分歧，但对市场的商机都一致乐观。最保守的预估认为DVB-H的服务在2010年前大约会吸引1亿2000万的用户，约占整体手机用户的3％。较乐观的报告则预测在2010年时会有将近3亿的用户使用这项服务。若依上述的出货量来看，所有参与的厂商都可以看到支援DVB-H的好处：

到目前为止包含TI、Motorola和Nokia在内的厂商均已开始支援DVB-H的标准。 DVB-H是美国、欧洲和亚洲用来提供行动广播数位电视的开放产业标准，现已获得来自手机产业的广泛支持，这些厂商将共同为成长中的数位电视市场带来更多竞争和创新。

DVB-H解调变器的特色

DVB-H解调变器和DVB-T解调变器的最大差异在于：低功率消耗、在移动的环境中提供良好的接收。 DVB-H接收机对都普勒（Doppler）频率补偿的要求为100Hz，在​​此环境下解调变器必须保持和在低都普勒环境之下相同的SNR以达到QoS的要求。对于系统业者来说，在进行网路规划时有关都普勒效应的影响是非常重要的参数，当接收机的速度变化时网路的覆盖范围必须维持相同。除了都普勒效应之外，接收机会受到通道变化的影响，天线端所接收到的讯号及其多重路径的成份会后到不同的环境影响而造成抵达天线的时间随时在改变，解调变器也必须能够处理时变的通道环境避免和接收机间的同步关系被破坏而影响到接收的性能。同频干扰（Co-Channel Interference；CCI）也是另外一项重要的暂态干扰源，CCI主要是来自操作环境中的干扰源或什至是邻近的网路，即使干扰号的功率高于想要的讯号，接收机也必须有能力维持一定的接收品质。

灵敏度是和最佳地理覆盖范围相关的参数。在解调变器的设计中必须尽量使性能退化的影响维持在相对较低的水平上，和理论值的差距为0.5到1dB的实际边界（Implementation Margin）是可以达到的。 (图一)所是为一个DVB-H解调变器的结构图，它是由解调变和媒体进阶控制（Medium Access Control；MAC）所构成。

《图一 DiBcom DIB 7000-H解调变器的架构图》

除了解调变之外，MAC层也被整合到解调变器中。 MAC层主要是负责：时间切片（Time Slicing）、IP数据的提取和纠错。

DVB-H解调变器的架构（Architecture of DVB-H Demodulator）

DVB-H解调变器是由下列的功能区块所构成见(图二)：

《图二 DVB-H解调变器的功能区块图》

类比至数位转换器（ADC）

ADC在整个DVB-H讯号的接收路径中是配置在调谐器（Tuner）之后，COFDM解调变器之前。在DVB-T和DVB-H的应用当中，ADC具有10-bit解析度和25Msps的取样率。一般解调变器的参考频率为20.48 MHz，因此选择25 MHz来作为ADC的取样频率。 ADC的架构是采用4-3-3-stage导管式（pipeline）的架构，(图三)所示为ADC的架构。

《图三 ADC的架构》

(图三)中的ADC的第一级为4-bit差动输入的ADC，第二和第三级则是3+1-bit ADC，多出来的1个位元是可以用作数位错误的修正。利用此多余的位元可以将量化DAC和比较器的精确度放宽，从原来的+/-1/2 LSB放宽至+/-1 LSB。 ADC采用动态比较器和开回路Miller-hold取样保持（ample-and Hol0）构来实现高速度和低功率消耗的特色，因此特别适用于手持式的DVB-H系统。

OFDM解调变器(COFDM Demodulator)

正交分频多工为一种多工的技术，由于DSP和VLSI技术的进步使得OFDM的技术得以使用FFT来实现。 OFDM本身具有良好的传输特性，所以OFDM技术被广泛的应用于无线通讯，例如DVB-T/H、WiFi、UWB与WiMAX等。

为了提供高速资料率且具有极低的BER值，DVB-T和DVB-H采用编码正交分频多工的技术来传输MPEG-2或H.264的影像资料。在DVB-T中定义了2k和8k mode的操作模式；2k mode适用于小的单频网。 DVB-H另外提供了一个4k mode的操作，4k mode主要是在细胞大小和行动接收的能力之间作一最佳化的平衡。2k mode主要是应用在小区域但具有高移动速度的单频网，8k mode是应用在大区域且具有较低移动速度的单频网中；4k mode可以提供中等的细胞涵盖范围和支援高移动速率因此特别适用于手持装置中。 (图四)为DVB-H基频解调变器的架构。

《图四 DVB-H频解调变器的架构》

RF讯号经由调谐器处理之后降频至类比的基频讯号，经由ADC转换成数位讯号。 ADC输出的数位讯号先经过同步器（Synchronizer）修正频率和时间的偏移，之后会进入COFDM解调变器进行OFDM讯号的解调变COFDM解调变器包含：快速傅利叶转换（Fast Fourier Transform； FT）通道估测器（Channel Estimator）道等化器（Channel Equalizer）。

FFT

在OFDM通讯系​​统中，FFT是一项关键的技术之一，而FFT中最关键的数学运算为乘法累加（Multiply Accumulation；MAC）。在一般的架构中FFT的计算是利用一个具有高时脉的处理器来实现，此架构较简单但是具有较高的功率消耗因此并不适用于DVB-H系统。一种称为导管式的架构可以允许操作在较低的时脉频率，因此特别适用于DVB-H系统。

多模式（2k、4k、8k mode）FFT运算可以利用Single Delay Feedback（SDF）架构来实现。 DVB-H系统有三种不同的操作模式，所提供的资料率也不同；系统业者可以根据环境和通道的状况来选择最适合的操作模式来提供最强健的服务品质。有效位元率（Useful Bitrate；UB）利用(公式一)计算而得。

《公式一》

(1)

其中

GI：保护区间（Guard Interval）

CR：编码率（Code Rate）

QAM：调变架构

Channel Estimator & Equalizer

一个OFDM讯框中除了传输的资料之外还有离散导频（Scattered Pilots）波、连续导频（Continual Pilots）载波和传输参数训令（Transmission Parameter Signaling；TPS）波。 TPS主要是携带传输相关的参数，例如：编码率（1/2、2/3、 3/4、5/6、7/8）、调变型态（QPSK、16-QAM、64-QAM） 、阶层式调变参数（）、循环字首长度（1/4、1/8、1/16、1/32）和传输模式（2k、4k、8k mode）。

导频讯号其传输的内容为QPSK,在星座图上仅为?个固定的点(±1),而内

容之决定乃由一虚拟随机序?（Pseudo-Random Binary Sequence；PRBS）产生之输出位元决定。由于其为虚拟随机，故在接收端可?用相同的PRBS得知每个导频讯号传输之内容，与接收之​​讯号比较即可进?通道估测，进而执?通道等化。此外，?续导频讯号在每个符码之固定载波上均传送相同之?考讯号，此特性可用以估计载波频?误差以及取样频?误差。 (图五)所示为DVB-T的讯框架构。

《图五 DVB-T讯框的架构》

在一般的DVB-T/H的同步架构如(图六)所示。

《图六 DVB-T/H同步的架构》

同步的第一个步骤为Pre-FFT的同步，在这一级中必须使用两个OFDM符码来进行同步。第二级为Post-FFT同步，将两个连续的OFDM符码的连续导频相关之后便可以取得同步。在载波和时间同步之后和通道估测之前，OFDM符码内的离散导频的位置必须确定。在COFDM系统中通道估测和等化也是很重要的一环，即时的通道估测和等化可以对抗讯号在多重路径传播时的快速衰落。

FEC解码器（FEC Decoder）

内解交错器(Inner Interleaver)

内解交错器是由一个位元和一个符码交错器所构成。 DVB-H的交错程序主要是作用在频域而不是时域，这主要是因为DVB-H拥​​有较宽的频宽，因此在任何时刻整个通道频宽遭受到深度衰落（Deep Fade）的可能性较低。另外DVB-H在2k和4k mode时也可以使用时间交错。

符码解交错器(Sym​​bol Interleaver)

符码解交错器是一个区块式的解交错器，在2k、4k和8k mode的区块分别为1512、3024和6048v-bit字元；其中v为每个调变符码的位元数。资料的重新排序可以藉由记忆体至记忆体的转移来实现，从某依记忆体的资料可以移到一个位址的记忆体。 V-bit的字元循序的被读取​​成一个向量，解交错的向量被定义为：

《公式二》

對偶數的OFDM符碼"--对偶数的OFDM符码

對基數的OFDM符碼"--对基数的OFDM符码

其中

1512 (2可)、3024 (4可)、6048 (8可)

：符码交错的排列函数（Permutation Function）

位元交错器(Bit Interleaver):

位元解交错器也是属于区块式的，其区块大小为126位元。对不同的位元位置每个区块会循环的移位并输出。当操作在不同的调变型态（QPSK、16-QAM、64-QAM）时，分别具有2、4和6个sub-data输出串流。只需要在位元解交错器中启动相对应的记忆体组（Memory Bank）就可以支援多模式、不同调变型态的位元解交错。

Viterbi解码器（Viterbi Decoder）

回旋码（Convolutional Code）是通讯系统中的一个重要频道编码（Channel Coding）。回旋码主要是透过具有记忆性质的时序电路（sequential circuit）对输入资料进行特定的转换，产生具有码距（Metric）和一定序列关系的输出讯号。藉由此种码距与特定的序列关系，当讯号在传输过程中即便遭受各种干扰（脉冲杂讯、多重路径衰落）而造成丛发式的错误时，在接收机的解码器仍然可以透过讯号本身内含的码距和序列关系将错误的位元更正。Viterbi解码器算是在各种回旋编码解码器中具有最佳的效能和最低的硬体复杂度。

(图七)所示为一个Viterbi解码器的区块图，Viterbi解码器主要是由分支码距计算单元（Branch Metric Unit；BMU）、相加比较选择单元（Add-Compare-Select Unit； ACSU）和存活记忆体单元（Survivor Memory Unit；SMU）。 BMU负责每一个输入资料的每一个分支的码距的计算，藉由汉明距离（Hamming Distance）的定义来完成计算。 ACSU对目前的状态计算每一个分支码距的累积和并且选择具有最小Hamming Distance的分支来取代目前状态的码距。在进行某些次数的递回之后选择一条最相关的路径作为解码之用。因此，SMU的功能为储存每一个状态的码距和每一次递回的格子（Trellis）。在每一个存活深度周期（Survivor Depth Cycle）后，可以回溯到存活记忆体的内容，此即为解码的资料。

《图七 Viterbi解码器的架构》

外解交错器(Outer Interleaver)

RS编码和交错的结合可以有效的修正来自频道内的脉冲杂讯所造成的丛发错误。循序的将编码的符码移位至一个具有12条分支的位移暂存器组，每个分支具有17个位元组。在接收端符码也是循序的从位移暂存器中读取。

Reed-Solomon解码器（RS Decoder）

RS编码广泛的应用在无线通讯系统中，降低来自丛发式错误所造成的影响。 RS解码程序主要可以分为四部份，如(图八)所示。

Syndrome Calculator

syndrome calculation是用来侦测在码字（Code Word）内是否有错误产生，若有错误产生则将所接收的received polynomial R(x)经过Syndrome Calculator计算之后产出syndrome polynomial S(x)。当R(x)经过图八的Syndrome Calculator计算之后，可以产生2t个syndrome值，我们通常定义syndrome polynomial S(x) = S1+S2x＋…+S2tx2t-1。

《公式二》

Key Equation Solver：接着S(x)送入Key Equation Solver以得到error locator polynomial 以及error evaluator polynomial

Chien Search：藉由Chien Search解的根作为error-location

Error Value Evaluator：利用Error Value Evaluator解出error-value

《图八 RS译码器的区块图》

在DVB-H系统中，从原始系统中的RS（255,239）码所推导出来的RS（204,188）shortened code会被加到每一个传输封包（Transport Packet;；188 bytes）。可以在资料位元组之前塞入51个设为0的位元组，在RS解码程序之后这些无效的位元组会被移除进而产生一个N=204 bytes的RS code word。

解调变器的功能是藉由数位讯号处理器（Digital Signal Processor；DSP）来实现，因此可以利用程式来实现一个支援多模式的解调变器，例如：DVB-T、DVB-H、DAB和ISDB-T。

（作者任职于晨星半导体）