5 系統模擬與效能分析
5.1 模擬環境與系統參數之設定
5.1.2 DVB-T系統運作之模擬環境與系統參數設定
統參數設定
¾ 符元時間，載波頻率漂移
數位影像廣播訊號碼框架構及符元時間，載波頻率漂移模擬相關參數如下表 所列:
表5.3 模擬符元時間，載波頻率漂移之數位廣播系統相關參數
Number of Sub-carriers 2048
Number of Active Sub-carriers 1705
Sampling Interval 7/64 µ sec
Useful Symbol Duration T
U= 224 µ sec Sub-carrier Frequency Spacing 4464Hz
Effective Bandwidth 7.61Mhz
Guard Interval 1/32 T
U= 7 µ sec Maximum Delay 60T
S=60*7/64 µ sec Coherent Bandwidth 4.816 carrier spacing
Carrier Frequency f
C600MHz
Maximum Mobile Velocity 120Km/hr Maximum Doppler Frequency fd ~=66.67Hz
Maximum fd *T
U~=0.0149
Total Pilot Power 176*(16/9)
Modulation QPSK
模擬用的通道，我們採用AWGN通道與行動接收通道，通道參數詳列於下：
z AWGN 通道 z 行動接收通道
通道的都卜勒頻率偏移和接收機的移動速度成正比，而都卜勒偏移又和 通道的同調時間成反比。因此當接收機移動速度越快，代表通道變化越快。
NCTU.cm.wireless communication Lab
模擬環境為：
雙重路徑，能量比 1：1，通道最大延遲為 60*7/64 sec，車速30km/hr、
90km/hr、120km/hr。
在模擬小數頻率漂移時，我們設定訊號所受的小數頻率漂移為0.448個載波頻率 間隔。
¾ 碼框同步
表5.4 模擬碼框同步之數位廣播系統相關參數
Number of Sub-carriers 2048
Number of Active Sub-carriers 1705 Sampling Interval 7/64 µ sec Useful Symbol Duration T
U= 224 µ sec Sub-carrier Frequency Spacing 4464Hz
Effective Bandwidth 7.61Mhz
Guard Interval 1/4 T
U= 56 µ sec Maximum Delay 15T
S=15*7/64 µ sec Carrier Frequency
fC600 MHz
Mobile Velocity 30, 60, 120 Km/hr Path Number 2 paths
Maximum Doppler Frequency fd =66.667 Hz Maximum f
d*T
U0.075 Sec
Modulation QPSK
模擬使用通道：
z AWGN 通道 z 行動接收通道
雙重路徑，路徑功率比為4:1，最大通道延遲為 15*7/64µsec，
車速30km/hr、60km/hr、120km/hr
¾ 通道估測
數位影像廣播通道估測模擬相關參數如下表所列:
表5.5 模擬通道估測之數位廣播系統相關參數
Number of Sub-carriers 2048
Number of Active Sub-carriers 1705
Sampling Interval 7/64 µ sec
Useful Symbol Duration T
U= 224 µ sec Sub-carrier Frequency Spacing 4464Hz
Effective Bandwidth 7.61Mhz
Guard Interval 1/4 T
U= 56 µ sec Maximum Delay 500TS =500*7/64 µ sec Coherent Bandwidth 4.816 carrier spacing
Carrier Frequency f
C474MHz
Maximum Mobile Velocity 90Km/hr
Maximum Doppler Frequency fd ~=39.5Hz
Maximum fd *T
U~=0.01106
Total Pilot Power 176*(16/9)
Modulation QPSK
Simulation Time ~= 10sec（47600 DVB-T symbols）
z 串聯一維快速傅立葉轉換及線性內插法
方法中的符元平均次數（number of symbol-by-symbol average）和路徑選擇門 檻（threshold of path selection），較不易由理論值推斷出，因此利用模擬多種不 同的通道參數後選擇符元平均次數為兩個符元，門檻設為最強路徑能量的 -13dB，在這個門檻以下的路徑皆捨去。
平均符元的目的在消除干擾及雜訊，理論上平均越多符元，干擾及雜訊的能 量可減少越多。但由於通道會隨時間改變，使得選取的長度必須考慮到通道的同 調時間（coherent time）。一般可接受的範圍大約為：
max 0.02
SYM d avg
T f N ≤ （5.1）
Navg 是平均符元個數，TSYM 是整個符元時間，fdmax 是最大都卜勒頻率偏移量。
z 串聯二維快速傅立葉轉換及線性內插法
NCTU.cm.wireless communication Lab
二維快速傅立葉轉換的長度則為2*2048，路徑選擇的門檻同樣也經由模擬 後，選擇最強路徑能量的-13dB。
z 串聯線性內插、一維快速傅立葉轉換及線性最小均方差法
二維快速傅立葉轉換的長度則為2*2048，路徑選擇的門檻同樣也經由模擬後，選 擇最強路徑能量的-13dB。模擬用的通道，我們採用AWGN通道與行動接收通 道，通道參數詳列於下：
z AWGN 通道 模擬環境為：
1. 雙重路徑，能量比 1：1，通道最大延遲為50*7/64 sec、500*7/64 sec 2. 雙重路徑，能量比 9：1，通道最大延遲為50*7/64 sec、500*7/64 sec 3. 三條路徑，能量比 1：8：1，通道延遲為250*7/64 sec、500*7/64 sec 4. 三條路徑，能量比 5：3：2，通道延遲為250*7/64 sec、500*7/64 sec z 行動接收通道
通道的都卜勒頻率偏移和接收機的移動速度成正比，而都卜勒偏移又和 通道的同調時間成反比。因此當接收機移動速度越快，代表通道變化越快。
模擬環境為：
1. 雙重路徑，能量比 1：1，通道最大延遲為50*7/64 µ sec 、500*7/64 µ sec，
車速30km/h、車速90km/h
2. 三路徑，能量比 5：3：2，通道延遲為250*7/64 µ sec 及500*7/64 µ sec，
車速30km/h、車速90km/h
3. 三路徑，能量比 1：8：1，通道延遲為250*7/64 µ sec 及500*7/64 µ sec，
車速30km/h、車速90km/h
此外，模擬中定義了參數SDR （Signal to Distortion Ratio）以分別各方法之 優劣：
Power) Error Estimation Average
Power Channel Average
log(
=10
SDR （5.2）
SDR 越大，表示估計誤差越小。
¾ 通道等化器
數位影像廣播之地面廣播等化器模擬相關參數如下表所列：
表5.6 模擬等化器之數位廣播系統相關參數
Number of Sub-carriers 2048
Number of Active Sub-carriers 1705 Sampling Interval 7/64 µ sec Useful Symbol Duration T
U= 224 µ sec Sub-carrier Frequency Spacing 4464Hz
Effective Bandwidth 7.61Mhz
Guard Interval 1/4 T
U= 56 µ sec Maximum Delay 500T
S=500*7/64 µ sec Coherent Bandwidth 4.816 carrier spacing Carrier Frequency
fC474MHz
Mobile Velocity 30, 90 Km/hr
Path Number 2, 3 path
Maximum Doppler Frequency f
d~=39.5Hz
Maximum f
d*T
U~=0.01106
Total Pilot Power 176*(16/9)
Modulation QPSK
Simulation Time ~= 10sec（47600 DVB-T symbols）
模擬用的通道，我們採用AWGN通道與行動接收通道，通道參數詳列於下：
z AWGN 通道 模擬環境為：
5. 雙重路徑，能量比 1：1，通道最大延遲為50*7/64 µ sec、500*7/64 µ sec 6. 雙重路徑，能量比 9：1，通道最大延遲為50*7/64 µ sec、500*7/64 µ sec 7. 三條路徑，能量比 1：8：1，通道延遲為250*7/64 µ sec、500*7/64 µ sec 8. 三條路徑，能量比 5：3：2，通道延遲為250*7/64 µ sec、500*7/64 µ sec z 行動接收通道
通道的都卜勒頻率偏移和接收機的移動速度成正比，而都卜勒偏移又和 通道的同調時間成反比。因此當接收機移動速度越快，代表通道變化越快。
模擬環境為：
NCTU.cm.wireless communication Lab
1. 雙重路徑，能量比 1：1，通道最大延遲為50*7/64 µ sec 、500*7/64 µ sec，
車速30km/h、車速90km/h
2. 三路徑，能量比 5：3：2，通道延遲為250*7/64 µ sec 及500*7/64 µ sec，
車速30km/h、車速90km/h
3. 三路徑，能量比 1：8：1，通道延遲為250*7/64 µ sec 及500*7/64 µ sec，
車速30km/h、車速90km/h
¾ Viterbi 解碼器
數位影像廣播之地面廣播Viterbi 解碼器模擬相關參數如下表所列：
表5.7 模擬 Viterbi 解碼器之數位廣播系統相關參數
Number of Sub-carriers 2048
Number of Active Sub-carriers 1705 Sampling Interval 7/64 µ sec Useful Symbol Duration T
U= 224 µ sec Sub-carrier Frequency Spacing 4464Hz
Effective Bandwidth 7.61Mhz
Guard Interval 1/4 T
U= 56 µ sec Maximum Delay 15T
S=15*7/64 µ sec Coherent Bandwidth 4.816 carrier spacing Carrier Frequency
fC600 MHz
Mobile Velocity 30, 90,120 Km/hr
Path Number 2 path
Maximum Doppler Frequency fd ~=66.67Hz
Maximum f
d*T
U~=0.01106
Modulation QPSK
z AWGN 通道
z Fixed Multipath 通道（多路徑無Fading通道）
雙重路徑，能量比 1：1，通道最大延遲為15*7/64 µ sec。
z 行動接收通道
通道的都卜勒頻率偏移和接收機的移動速度成正比，而都卜勒偏移又和 通道的同調時間成反比。因此當接收機移動速度越快，代表通道變化越快。
模擬環境為：
雙重路徑，能量比 4：1，通道最大延遲為 15*7/64 µ sec，車速30km/h、
60km/h，120 km/hr。
NCTU.cm.wireless communication Lab
¾ Reed-Solomon 解碼器
數位影像廣播之地面廣播Reed-Solomon 解碼器模擬相關參數如下表所列：
表5.8 模擬 Reed-Solomon 解碼器之數位廣播系統相關參數
Number of Sub-carriers 2048
Number of Active Sub-carriers 1705
Sampling Interval 7/64 µ sec
Useful Symbol Duration T
U= 224 µ sec Sub-carrier Frequency Spacing 4464Hz
Effective Bandwidth 7.61MHz
Guard Interval 1/4 T
U= 56 µ sec Mobile Velocity 30,90,120Km/hr
Modulation QPSK
z AWGN 通道
z Fixed Multipath 通道（多路徑無Fading通道）
雙重路徑，能量比 1：1，通道最大延遲為15*7/64 µ sec 。 z 行動接收通道
通道的都卜勒頻率偏移和接收機的移動速度成正比，而都卜勒偏移又和 通道的同調時間成反比。因此當接收機移動速度越快，代表通道變化越快。
模擬環境為：
雙重路徑，能量比 4：1，通道最大延遲為 15*7/64 sec，車速30km/h、
60km/h，120 km/hr。