8VSB

8VSB是用于 ATSC 数码电视标准的调变方式。ATSC 与 8VSB 调制方式主要用于北美；而 DVB-T 标准则使用 COFDM。

“调变方式”决定无线电讯号如何改变以运送资讯。ATSC 和 DVB-T 指定用于大气广播数码电视的调制方式；而 QAM 是用于有线电视的调制方式。因此，可用来接收有线电视的电视机，通常会指明支援 8VSB（用于无线广播电视）还是 QAM（用于有线电视）。

8VSB 是有 8 个层次的残留边带调变。亦即是说，其以调幅正弦波的方式，将二进制的串流转换为八进制的表示方式。8VSB 的每个符号可传送三个位元（2³=8）；在 ATSC，每个符号包括两个来自 MPEG 传输串流，以 网格调制为三个位元的数字。结果得出的讯号然后以 奈奎斯特滤波器作频带过滤，以移除边叶的多馀部份，然后再升高至广播频率。

调变技术

残留边带调变 （VSB）是一种调变方法，试图消除脉波振幅调变 （PAM）信号的频谱冗余。通过实值数据序列对载波进行调变会产生一个总和频率和一个差异频率，形成两个对称的载波边带。这种对称性意味著其中一个边带是多馀的，因此删除一个边带仍然可以进行解调。由于无法实现过渡带宽为零的滤波器，所实施的滤波保留了多馀边带的一部分，因此得名“残留边带”。

传输速率

在用于广播ATSC的6 MHz（百外赫兹）频道中，8VSB的符号速率为10.76百万鲍，总位元率为32百万位元/秒，可用数据的净位元率为19.39百万位元/秒。由于添加了前向错误更正码，净位元率较低。这八个信号级别是通过使用格子编码器选择的。还有类似的调变方法有2VSB、4VSB和16VSB。值得注意的是，16VSB最初是用于ATSC有线数位电视，但是由于QAM（正交振幅调变）成本低廉且易于获得，因此已成为实际行业标准。

节能优势

对于广播业者而言，8VSB的一个显著优势是在覆盖与早期NTSC系统相当的区域时，所需的功率要少得多，据报比最常见的替代系统COFDM更好。 这部分优势在于与COFDM相比所需的峰均功率比较低。 8VSB发射机的峰值功率能力需比其平均功率高6 dB（四倍）。 8VSB还更能抵抗脉冲噪声。 一些电视台在以约为类比广播功率的25%的有效辐射功率下能够覆盖相同的区域。 虽然NTSC和大多数其他类比电视系统也使用了遗留侧带技术，但在ATSC 8VSB传输中，不需要的侧带被过滤得更加有效。8VSB使用了奈奎斯特滤波器来实现这一点。保持数据完整性的主要系统是Reed-Solomon错误修正。

在2005年夏季，ATSC发布了增强型VSB（E-VSB）的标准[1]。使用前向错误更正码，E-VSB标准将使得在低功率手持接收器上以较小天线接收数位电视成为可能，这与欧洲的DVB-H类似，但仍然使用8VSB传输。

对ATSC使用的争议

有一段时间以来，一直有人在游说改变ATSC的调变方式为COFDM，就像欧洲的DVB-T和日本的ISDB-T一样。然而，美国联邦通信委员会（FCC）一直坚持认为8VSB是用于美国数位电视广播的更好调制方式。在1999年的一份报告中，该委员会发现8VSB在阈值或载波噪声（C/N）性能、数据速率能力、相同覆盖范围所需的发射机功率以及对脉冲和相位噪声的抗干扰性方面表现更好。 因此，美国联邦通信委员会在2000年否决了辛克莱尔广播集团（Sinclair Broadcast Group）提出的一项规则请求，该请求要求广播公司能够根据其覆盖区域的情况选择使用8VSB或COFDM调制方式。 FCC的报告也承认COFDM在存在动态多径（例如移动操作或风中树木的影响）的情况下通常表现更好。然而，随著第五代解调器在2005年的推出以及第六代和第七代的改进，8VSB接收中的等化范围现在约为-60至+75微秒（一个135微秒的范围），几乎消除了静态和动态的多径效应。相比之下，COFDM的等化范围为-100至+100微秒（200微秒的范围），但是为COFDM提供如此大的保护带宽空间会大大减少其有效的有效载荷。实际上，由于载荷能力减少的原因，许多欧洲地区已经采用1280×720p作为DVB-T1的高清标准。DVB-T2的推出旨在提高地面传输承载1920×1080p内容的能力。1920×1080i始终是8VSB方案的一部分，其改进的解调器对其固有的载荷能力没有影响。

由于在美国持续采用基于8VSB的ATSC标准并且ATSC接收器的数量不断增加，转换到COFDM将面临挑战。大多数美国的模拟地面传输已于2009年6月停播，而新电视机普遍具有8VSB收讯器，这进一步增加了未来转换到COFDM的复杂性。

然而，随著ATSC 3.0的发展，这是一个针对移动接收和更好的单频网络性能设计的美国数字电视标准的更新版本，ATSC已决定转换到使用OFDM和LDPC错误修正（本质上是COFDM）的技术。 因此，ATSC 3.0将与所有目前的ATSC 1.0接收器不兼容，观众将需要一台具有兼容收讯器或转换盒的新电视。 与FCC强制实施的前一次数位电视过渡不同，转换到ATSC 3.0将完全是自愿的。此外，FCC要求决定转换到ATSC 3.0的广播公司至少在2022年之前通过与同市场的另一家电视台（覆盖范围相似）的同步广播协议继续提供其主要频道。 Sinclair 宣布打算在2020年前在40个城市推出ATSC 3.0。

比较 8VSB 和 COFDM

在先前提到的美国联邦通讯委员会（FCC）报告中也发现，COFDM在动态和高强度静态多径情况下的表现更好，对于单频网络和移动接收也具有优势。然而，2001年，COFDM技术小组编制的技术报告得出结论，认为COFDM在8VSB上没有提供任何显著优势。该报告建议接收器与室外天线连接，天线高度约为30英尺（9公尺）。无论是8VSB还是COFDM，在大多数室内测试安装中的表现都无法令人满意。

然而，有人质疑（日期：2014年8月）进行这些测试所选择的COFDM接收器是否对结果产生了影响，该接收器是一种缺乏正常前端滤波器的发射机监测器[2] 互联网档案馆的存档，存档日期2007-09-27.。进行了重新测试，使用了相同的COFDM接收器并添加了前端带通滤波器，DVB-T接收器的结果得到了很大改善，但未进行进一步的测试。[3]。

对于8VSB和COFDM的调变方式的辩论仍在进行中。COFDM的支持者主张它对多径衰减的抵抗能力比8VSB要好得多。对于接收高画质电视（如在移动车辆中）来说，这是一个重要的调变特性，在8VSB中是不可能实现的。早期的8VSB数字电视（DTV）接收器在城市环境中接收信号时常常遇到困难。然而，新一代的8VSB接收器在处理多径衰减方面更加优秀，但移动的接收器仍然无法接收信号。此外，8VSB调变在传输相同距离的信号时所需的功率较低。在人口稀少的地区，由于这个原因，8VSB可能表现优于COFDM。然而，在一些城市地区以及移动使用情况下，COFDM可能比8VSB提供更好的接收效果。一些“增强型”VSB系统正在开发中，最著名的有E-VSB、A-VSB和MPH。对于8VSB在多径衰减接收方面的不足可以通过使用额外的前向错误修正码来解决，但这会降低可用的位元速率，例如ATSC-M/H用于移动/手持接收的方法。美国下一个主要的电视标准ATSC 3.0将使用COFDM。

绝大多数美国的电视台在其工作室到发射器连结和新闻采集操作中使用COFDM。这些是点对点的通信连结，而不是广播传输。