Analysis and Optimization of the Asian Mobile and Terrestrial Digital Television Systems

Analyse et optimisation du système asiatique de diffusion terrestre et mobile de la télévision numérique

Ming Liu (1)

1 IETR - Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes

This thesis mainly focuses on the challenging channel estimation problem in the new Chinese digital television (DTV) standard-DTMB. First, we compare DTMB with DVB-T in terms of system specifications, power efficiency and BER. Secondly, we study channel estimation methods exploring the pseudo noise (PN) sequence in frequency and time domains. The frequency domain method is easy to implement. The time domain technique based on correlation of the PN provides a better performance, but suffers from an estimation error floor. Consequently we propose several methods to mitigate the error floor. Finally, we propose new data-aided channel estimation methods which exclude decoding and interleaving from the feedback loop to reduce the computational complexity. Moving average and Wiener filtering in frequency and time domains have been studied to refine the estimates. The new algorithms provide superior performance over the typical methods in the literatures in different applications and channels.

Cette thèse a pour objectif l'analyse du système de télévision numérique chinois (DTMB) et l'optimisation de sa fonction d'estimation de canal. Tout d'abord, une analyse approfondie de ce système est effectuée en comparaison du système DVB-T en termes de spécifications, d'efficacité spectrale et de performances. Ensuite, la fonction d'estimation de canal basée sur la séquence pseudo-aléatoire du système est étudiée dans les domaines temporel et fréquentiel, et plusieurs améliorations sont apportées aux méthodes typiques afin de notamment gérer les canaux très dispersifs en temps. Enfin, de nouveaux procédés itératifs aidés par les données et peu complexes sont proposés pour raffiner les estimés de canal. Les fonctions de décodage de canal et d'entrelacement sont exclues de la boucle et des fonctions de filtrage temps/fréquence sont étudiées pour fiabiliser les estimations. Ces nouveaux algorithmes démontrent leur efficacité par rapport aux méthodes courantes de la littérature.

Mots clés: digital television (DTV); terrestrial broadcasting; channel estimation; pseudo random (PN) sequence; data-aided channel estimation

Mots clés: télévision numérique; diffusion télévision numérique terrestre; Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T); Digital Terrestrial/Television Multimedia Broadcasting (DTMB); Time Domain Synchronous-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (TDS-OFDM); estimation du canal; séquence pseudo-aléatoire; estimation de canal aidée par les données

Domaines: Electronique; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]

Ming Liu. Analysis and Optimization of the Asian Mobile and Terrestrial Digital Television Systems. Electronics. INSA de Rennes, 2011. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00662247⟩