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摘要:随着我国高速铁路的快速发展,其运营里程已经成为世界第一。高速铁路让旅客的出行变得更加便利,可以预见在未来越来越多人将会选择高速铁路作为他们的出行方式。因此,高速铁路上的数字电视传输成为一个新的研究热点。而实现高速铁路环境下的数字电视传输对通信技术提出了一系列挑战。目前数字电视传输标准包括基于地面数字电视广播的标准、基于卫星数字电视广播的标准和基于移动通信网络的标准。随着长期演进系统(Long Term Evolution, LTE)技术的不断发展,移动通信网络的性能也在不断增强。因此移动通信网络中的多媒体广播组播业务(Multimedia Broadcast Multicast Service, MBMS)技术具有很好的发展前景。本文首先介绍了LTE系统中MBMS的相关概念,并重点介绍多媒体广播单频网(Multimedia Broadcast Single Frequency Network, MBSFN)。MBSFN继承了单频网的特性,即多个发送端可以使用相同信道传输同一内容。它允许覆盖区域的重叠,能够增加小区边缘的通信质量,进而提高覆盖质量并增大覆盖范围。因此,基于LTE中MBMS的相关技术,文中提出了一种新的用于高速铁路数字电视传输的覆盖网络。该覆盖网络使用LTE系统中MBSFN传输方式传输数字电视信号。然后,本文介绍了多种电波传播模型。针对高速铁路的通信环境,通过对比和分析选择了最合适的传播模型:WINNERII D2a模型。对于新的覆盖网络,文中通过理论推导和仿真计算进行性能分析。而性能分析包括了接收端的平均信干噪比(Signal-to-Interference plus Noise Ratio, SINR)分析和MBSFN区域的频谱利用率分析。其中平均SINR分析利用选定的传播模型,通过公式推导和计算进行详细分析。分析结果表明新的覆盖网络能够利用单频网的特性,提高小区边缘的平均SINR。而MBSFN区域的频谱利用率分析则进一步说明了新覆盖网络的优越性。最后,针对Raptor码在MBMS中的应用进行一些初步探索。先介绍喷泉码的概念及其用于广播组播业务的优点。再介绍了LT码(Luby Transform Codes)和Raptor码的编解码算法。然后介绍了用于MBMS的Raptor码,并给出编解码算法。最后,通过程序仿真对其在不同删除概率的删除信道中性能进行分析。仿真结果表明Raptor码具有良好的抗删除性能。