目前市場上對DVB-H服務開始啟動的預估相當分歧，但對市場的商機都一致樂觀。最保守的預估認為DVB-H的服務在2010年前大約會吸引1億2000萬的用戶，約佔整體手機用戶的3％。較樂觀的報告則預測在2010年時會有將近3億的用戶使用這項服務。若依上述的出貨量來看，所有參與的廠商都可以看到支援DVB-H的好處：

到目前為止包含TI、Motorola和Nokia在內的廠商均已開始支援DVB-H的標準。DVB-H是美國、歐洲和亞洲用來提供行動廣播數位電視的開放產業標準，現已獲得來自手機產業的廣泛支持，這些廠商將共同為成長中的數位電視市場帶來更多競爭和創新。

DVB-H解調變器的特色

DVB-H解調變器和DVB-T解調變器的最大差異在於：低功率消耗、在移動的環境中提供良好的接收。DVB-H接收機對都普勒（Doppler）頻率補償的要求為100Hz，在此環境下解調變器必須保持和在低都普勒環境之下相同的SNR以達到QoS的要求。對於系統業者來說，在進行網路規劃時有關都普勒效應的影響是非常重要的參數，當接收機的速度變化時網路的覆蓋範圍必須維持相同。除了都普勒效應之外，接收機會受到通道變化的影響，天線端所接收到的訊號及其多重路徑的成份會後到不同的環境影響而造成抵達天線的時間隨時在改變，解調變器也必須能夠處理時變的通道環境避免和接收機間的同步關係被破壞而影響到接收的性能。同頻干擾（Co-Channel Interference；CCI）也是另外一項重要的暫態干擾源，CCI主要是來自操作環境中的干擾源或甚至是鄰近的網路，即使干擾號的功率高於想要的訊號，接收機也必須有能力維持一定的接收品質。

靈敏度是和最佳地理覆蓋範圍相關的參數。在解調變器的設計中必須儘量使性能退化的影響維持在相對較低的水平上，和理論值的差距為0.5到1dB的實際邊界（Implementation Margin）是可以達到的。(圖一)所是為一個DVB-H解調變器的結構圖，它是由解調變和媒體進階控制（Medium Access Control；MAC）所構成。

《圖一 DiBcom DIB 7000-H解調變器的架構圖》

除了解調變之外，MAC層也被整合到解調變器中。MAC層主要是負責：時間切片（Time Slicing）、IP數據的提取和糾錯。

DVB-H解調變器的架構（Architecture of DVB-H Demodulator）

DVB-H解調變器是由下列的功能區塊所構成見(圖二)：

《圖二 DVB-H解調變器的功能區塊圖》

類比至數位轉換器（ADC）

ADC在整個DVB-H訊號的接收路徑中是配置在調諧器（Tuner）之後，COFDM解調變器之前。在DVB-T和DVB-H的應用當中，ADC具有10-bit解析度和25Msps的取樣率。一般解調變器的參考頻率為20.48 MHz，因此選擇25 MHz來作為ADC的取樣頻率。ADC的架構是採用4-3-3-stage導管式（pipeline）的架構，(圖三)所示為ADC的架構。

《圖三 ADC的架構》

(圖三)中的ADC的第一級為4-bit差動輸入的ADC，第二和第三級則是3+1-bit ADC，多出來的1個位元是可以用作數位錯誤的修正。利用此多餘的位元可以將量化DAC和比較器的精確度放寬，從原來的+/-1/2 LSB放寬至+/-1 LSB。ADC採用動態比較器和開迴路Miller-hold取樣保持（ample-and Hol0）構來實現高速度和低功率消耗的特色，因此特別適用於手持式的DVB-H系統。

COFDM解調變器（COFDM Demodulator）

正交分頻多工為一種多工的技術，由於DSP和VLSI技術的進步使得OFDM的技術得以使用FFT來實現。OFDM本身具有良好的傳輸特性，所以OFDM技術被廣泛的應用於無線通訊，例如DVB-T/H、WiFi、UWB與WiMAX等。

為了提供高速資料率且具有極低的BER值，DVB-T和DVB-H採用編碼正交分頻多工的技術來傳輸MPEG-2或H.264的影像資料。在DVB-T中定義了2k和8k mode的操作模式；2k mode適用於小的單頻網。DVB-H另外提供了一個4k mode的操作，4k mode主要是在細胞大小和行動接收的能力之間作一最佳化的平衡。2k mode主要是應用在小區域但具有高移動速度的單頻網，8k mode是應用在大區域且具有較低移動速度的單頻網中；4k mode可以提供中等的細胞涵蓋範圍和支援高移動速率因此特別適用於手持裝置中。(圖四)為DVB-H基頻解調變器的架構。

《圖四 DVB-H頻解調變器的架構》

RF訊號經由調諧器處理之後降頻至類比的基頻訊號，經由ADC轉換成數位訊號。ADC輸出的數位訊號先經過同步器（Synchronizer）修正頻率和時間的偏移，之後會進入COFDM解調變器進行OFDM訊號的解調變COFDM解調變器包含：快速傅利葉轉換（Fast Fourier Transform；FT）通道估測器（Channel Estimator）道等化器（Channel Equalizer）。

FFT

在OFDM通訊系統中，FFT是一項關鍵的技術之一，而FFT中最關鍵的數學運算為乘法累加（Multiply Accumulation；MAC）。在一般的架構中FFT的計算是利用一個具有高時脈的處理器來實現，此架構較簡單但是具有較高的功率消耗因此並不適用於DVB-H系統。一種稱為導管式的架構可以允許操作在較低的時脈頻率，因此特別適用於DVB-H系統。

多模式（2k、4k、8k mode）FFT運算可以利用Single Delay Feedback（SDF）架構來實現。DVB-H系統有三種不同的操作模式，所提供的資料率也不同；系統業者可以根據環境和通道的狀況來選擇最適合的操作模式來提供最強健的服務品質。有效位元率（Useful Bitrate；UB）利用(公式一)計算而得。

《公式一》

(1)

其中

GI：保護區間（Guard Interval）

CR：編碼率（Code Rate）

QAM：調變架構

Channel Estimator & Equalizer

一個OFDM訊框中除了傳輸的資料之外還有離散導頻（Scattered Pilots）波、連續導頻（Continual Pilots）載波和傳輸參數訓令（Transmission Parameter Signaling；TPS）波。TPS主要是攜帶傳輸相關的參數，例如：編碼率（1/2、2/3、 3/4、5/6、7/8）、調變型態（QPSK、16-QAM、64-QAM）、階層式調變參數（）、循環字首長度（1/4、1/8、1/16、1/32）和傳輸模式（2k、4k、8k mode）。

導頻訊號其傳輸的內容為BPSK，在星座圖上僅為?個固定的點（±1），而內

容之決定乃由一虛擬隨機序?（Pseudo-Random Binary Sequence；PRBS）產生之輸出位元決定。由於其為虛擬隨機，故在接收端可?用相同的PRBS得知每個導頻訊號傳輸之內容，與接收之訊號比較即可進?通道估測，進而執?通道等化。此外，?續導頻訊號在每個符碼之固定載波上均傳送相同之?考訊號，此特性可用以估計載波頻?誤差以及取樣頻?誤差。(圖五)所示為DVB-T的訊框架構。

《圖五 DVB-T訊框的架構》

在一般的DVB-T/H的同步架構如(圖六)所示。

《圖六 DVB-T/H同步的架構》

同步的第一個步驟為Pre-FFT的同步，在這一級中必須使用兩個OFDM符碼來進行同步。第二級為Post-FFT同步，將兩個連續的OFDM符碼的連續導頻相關之後便可以取得同步。在載波和時間同步之後和通道估測之前，OFDM符碼內的離散導頻的位置必須確定。在COFDM系統中通道估測和等化也是很重要的一環，即時的通道估測和等化可以對抗訊號在多重路徑傳播時的快速衰落。

FEC解碼器（FEC Decoder）

內解交錯器（Inner Deinterleaver）

內解交錯器是由一個位元和一個符碼交錯器所構成。DVB-H的交錯程序主要是作用在頻域而不是時域，這主要是因為DVB-H擁有較寬的頻寬，因此在任何時刻整個通道頻寬遭受到深度衰落（Deep Fade）的可能性較低。另外DVB-H在2k和4k mode時也可以使用時間交錯。

符碼解交錯器（Symbol Deinterleaver）

符碼解交錯器是一個區塊式的解交錯器，在2k、4k和8k mode的區塊分別為1512、3024和6048v-bit字元；其中v為每個調變符碼的位元數。資料的重新排序可以藉由記憶體至記憶體的轉移來實現，從某依記憶體的資料可以移到一個位址的記憶體。V-bit的字元循序的被讀取成一個向量，解交錯的向量被定義為：

《公式二》

-->對偶數的OFDM符碼

-->對基數的OFDM符碼

其中

1512 (2k)、3024 (4k)、6048 (8k)

：符碼交錯的排列函數（Permutation Function）

位元解交錯器（Bit Deinterleaver）：

位元解交錯器也是屬於區塊式的，其區塊大小為126位元。對不同的位元位置每個區塊會循環的移位並輸出。當操作在不同的調變型態（QPSK、16-QAM、64-QAM）時，分別具有2、4和6個sub-data輸出串流。只需要在位元解交錯器中啟動相對應的記憶體組（Memory Bank）就可以支援多模式、不同調變型態的位元解交錯。

Viterbi解碼器（Viterbi Decoder）

迴旋碼（Convolutional Code）是通訊系統中的一個重要頻道編碼（Channel Coding）。迴旋碼主要是透過具有記憶性質的時序電路（sequential circuit）對輸入資料進行特定的轉換，產生具有碼距（Metric）和一定序列關係的輸出訊號。藉由此種碼距與特定的序列關係，當訊號在傳輸過程中即便遭受各種干擾（脈衝雜訊、多重路徑衰落）而造成叢發式的錯誤時，在接收機的解碼器仍然可以透過訊號本身內含的碼距和序列關係將錯誤的位元更正。Viterbi解碼器算是在各種迴旋編碼解碼器中具有最佳的效能和最低的硬體複雜度。

(圖七)所示為一個Viterbi解碼器的區塊圖，Viterbi解碼器主要是由分支碼距計算單元（Branch Metric Unit；BMU）、相加比較選擇單元（Add-Compare-Select Unit； ACSU）和存活記憶體單元（Survivor Memory Unit；SMU）。BMU負責每一個輸入資料的每一個分支的碼距的計算，藉由漢明距離（Hamming Distance）的定義來完成計算。ACSU對目前的狀態計算每一個分支碼距的累積和並且選擇具有最小Hamming Distance的分支來取代目前狀態的碼距。在進行某些次數的遞迴之後選擇一條最相關的路徑作為解碼之用。因此，SMU的功能為儲存每一個狀態的碼距和每一次遞迴的格子（Trellis）。在每一個存活深度週期（Survivor Depth Cycle）後，可以回溯到存活記憶體的內容，此即為解碼的資料。

《圖七 Viterbi解碼器的架構》

外解交錯器（Outer Deinterleaver）

RS編碼和交錯的結合可以有效的修正來自頻道內的脈衝雜訊所造成的叢發錯誤。循序的將編碼的符碼移位至一個具有12條分支的位移暫存器組，每個分支具有17個位元組。在接收端符碼也是循序的從位移暫存器中讀取。

Reed-Solomon解碼器（RS Decoder）

RS編碼廣泛的應用在無線通訊系統中，降低來自叢發式錯誤所造成的影響。RS解碼程序主要可以分為四部份，如(圖八)所示。

Syndrome Calculator

syndrome calculation是用來偵測在碼字（Code Word）內是否有錯誤產生，若有錯誤產生則將所接收的received polynomial R(x)經過Syndrome Calculator計算之後產出syndrome polynomial S(x)。當R(x)經過圖八的Syndrome Calculator計算之後，可以產生2t個syndrome值，我們通常定義syndrome polynomial S(x) = S1+S2x＋…+S2tx2t-1。

《公式二》

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

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

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

《圖八 RS解碼器的區塊圖》

在DVB-H系統中，從原始系統中的RS（255,239）碼所推導出來的RS（204,188）shortened code會被加到每一個傳輸封包（Transport Packet;；188 bytes）。可以在資料位元組之前塞入51個設為0的位元組，在RS解碼程序之後這些無效的位元組會被移除進而產生一個N=204 bytes的RS code word。

解調變器的功能是藉由數位訊號處理器（Digital Signal Processor；DSP）來實現，因此可以利用程式來實現一個支援多模式的解調變器，例如：DVB-T、DVB-H、DAB和ISDB-T。

（作者任職於晨星半導體）