發布時間:2022-11-24 11:57:01
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇數字發射機的指標調整與無線覆蓋研究,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
0引言
現下群眾更加關注自身的精神文化需求,促進了廣播電視數字化技術的發展與創新,廣播電視數字化技術在傳輸覆蓋方面更是得到了廣泛應用,數字化技術的普及改變了以往的節目制作與傳輸模式,也使得數字電視收視效果更加符合人們的需求。電視發射機歷經時代與行業的改變,種類越來越豐富,從原來的電子管發射機,歷經了速調管發射機和全固態模擬電視發射機,一直到現在的全固態數字電視發射機,始終受到從業者的關注。數字發射機標準在實踐中有幾種,如CMMB手機電視標準和T-DMB移動數字標準,數字壓縮編碼所參考的標準近年來也有了很大改變,例如,早期參考國外的H.264,MPEG-2和MPEG-4,現在開始廣泛應用的我國自主知識產權的標準,即AVS+第二代移動數字標準。按照現行規劃要求,未來在AVS+標準壓縮方法基礎上,還需向其他的AVS+轉型。因此,專業領域的技術人員應該重點加強模擬發射機再利用的研發,改制數字發射機制式,提高發射機使用率,提高設備在廣播電視領域的服務水平。數字發射機的實踐應用需要進行指標調整,在無線覆蓋作用下,技術人員必須了解指標調整的要點,同時,在數字發射機不斷進步與創新的基礎上推動無線覆蓋發展,這是目前行業發展的核心方向。
1數字發射機和無線覆蓋
數字發射機通常稱為數字調頻發射機,是調頻廣播的關鍵設備之一,檢驗調頻廣播發射機的數字化程度,關鍵在于電路原理[1]。數字電視廣播目前已經全面實現了無線覆蓋,其顯著特征便是容量大,具有兼容性、安全性和穩定性,滿足高清、標清等不同等級的電視標準要求,可以同時采用室內外接收、移動接收與便攜接收方式,在運行時更是支持單頻網、多頻網的組網模式以及多業務混合模式,未來AVS+壓縮標準對比以往沿用標準,其壓縮效率高,且有利于節約頻道資源、提高抗誤碼效率[2]。現如今,數字發射機以全固態數字電視發射機為主,采用單通道模式,在模擬發射機基礎上,對信息源處理、功放、冷卻和控制等進行了調整與優化。不僅穩定性更強,還具有良好的覆蓋效益和傳送質量,單套節目傳播耗能不高。參考壓縮標準可以決定其最終的覆蓋效果,即發射機技術指標,數字發射機技術指標以功率等級、調制誤差率、頻譜特性、頻率穩定度等為主,常用的測試設備包括場強儀、功率計和頻譜儀等。為了進一步實現數字發射機無線覆蓋的目標,技術人員必須做好技術指標的調整。
2數字發射機指標調整內容
數字發射機由信號源、激勵器、功率放大器、發射天線等組成,信號源又包括音視頻和信號、碼流等,無論是H264,MPEG-4還是AVS+,其信源編碼、壓縮方法不同,但信號源均為碼流,這是其主要的共同點,功率放大通道在調整之后便可以得到使用。通過該特征可以對數字發射機進行改進,達到節約資源的效果,按照相應的發射頻率,功率放大器還可以調整至對應的發射頻率,帶寬在8MHz以上,輸入碼流通過復用器、放大器、天線進行發射,即可結束數字信號無線發射。經過改進的發射機必須提前測試,確定滿足技術標準后方可投入使用[3]。
3無線覆蓋系統在數字發射機中的應用
3.1構建無線多路微波分配系統
無線覆蓋技術工作頻段低,特別是對比普通微波傳輸形式,無線多路微波分配系統還體現出繞射能力弱的特點。但由于建筑物吸收作用的存在,反而不會表現出較強的反射波,系統本身頻段并不會受到直接的影響[4]。此系統符合國際標準頻段,因其采用的是不變壓縮傳輸法,所以無需壓縮設備,頻段范圍在2503~2687MHz,滿足國際標準頻段范圍。在數字發射機中的應用,增加了傳送節目的是數量,這是因為該系統采用混合無線接入技術,優化了系統運營管理效率,同時采用數字壓縮技術,對多個電視節目進行壓縮,支持8MHz帶寬通道的節目傳輸。數字發射機的無線覆蓋不僅范圍較廣,節目數量也更多。應用數字濾波技術和數字存儲技術,能夠有效消除噪聲,特別是在二、三維覆蓋區。構建發射塔可以滿足一般規模城市在節目輸出方面的要求,發射天線范圍為5km,發射電視節目信號也有數百個。
3.2多路分米波系統
多路分米波系統采用的是數字無線多路電視覆蓋,電視節目效果甚至優于有線電視,還可以節約成本。此系統內部包括數字無線發射基站、室內分布系統,在室外環境需要安裝無線接收天線、數字機頂盒,連接了數字電視機后便可以接收電視節目。例如,某項目采用無線覆蓋系統,工作人員在準備階段對比了數字視頻廣播技術和常規電視頻道數字化模式發現,多路分米波系統具有多路覆蓋的功能。系統發射機功率為5~8W,根據測量數據分析發現,在10~15km范圍內所有信號覆蓋均保證了精準性,且不需要消耗過多的功率,實現了電視節目信號的高效傳輸。計算功率時,工作人員按照模擬發射機的峰值,將數字發射機計算標準作為平均值[5]。分析最終結果發現,多路分米波系統的帶寬為1MHz,和模擬發射機帶寬相比僅為12%,但實際發射效果卻可超出模擬發射機8倍左右。
4數字發射機指標調整
4.1發射功率
地面數字電視發射系統的發射機發射功率是地面數字電視信號場強的決定性因素,該指標更是與無線覆蓋范圍、覆蓋區域、服務質量等有關,但發射功率的關鍵性因素則是功率放大器增益,技術人員對功放增益進行調整,其本質也是地面數字電視發射系統輸出功率的調整,使其與設計規范相符,達到預期覆蓋成效,能夠得出測量發射系統發射功率。
4.2頻譜特性
頻譜特性指標主要包括帶肩比、鄰頻抑制、帶內不平坦度3項。(1)帶肩比。發射機放大器可以將數字電視信號功率放大,從而在所有頻道之間生成互調產物,此產物即頻道帶肩。例如,某項目根據規定設定了電視頻道帶寬是8MHz,由此可確定中心頻點、偏離中心點在±4.2MHz位置功率之比便是帶肩比。項目中,工作人員利用頻譜分析儀測量帶肩比,此項指標和模擬信號通道載噪比近似,隨之獲取了發射機輸出信號信噪比,即為信號輸出的實際質量[6]。功放為非線性器件,而增益、線性則屬于一對矛盾,若將功放增益提升,通道非線性也會隨之增加,此時非線性增大可能會產生信號畸變,使得輸出信號頻譜改變,對發射指標造成消極影響。因此,對于發射機的調試,建議技術人員將測試指標數值作為功放通道在非線性區的判斷依據,若指標不符合規范,可利用校正非線性技術指標進行調節。(2)鄰頻抑制。一般的發射頻道都會有相鄰頻道,分別是上鄰頻道與下鄰頻道。發射功率的差異會直接干擾到相鄰頻道信號,必須進行抑制。對鄰頻抑制指標的測試,建議采用頻譜儀、功率計,這種組合的方式也增加了調整便捷性。(3)帶內不平坦度。所謂帶內不平坦度,即有效帶寬中對發射機頻率響應特性的測量,這一指標代表的是工作頻段中最大電平和最小電平差值。數字電視發射產生的碼流信號,在有效頻帶中經過均勻放大處理,可以獲得滿足預期的效果。若想達到均勻放大的效果,平坦頻響曲線非常必要,所有線性失真、非線性失真均會干擾通頻帶頻譜的不平坦度、數字信號接收,最終導致誤碼。
4.3調制誤差率
調制誤差率的作用是對數字發射機輸出信號質量進行衡量,該指標可以反映出數字電視信號在傳輸之后受到的損傷,而作為指標衡量數字電視系統時的表征形式為星座圖。電視發射機壓縮標準轉型為數字AVS+期間,發射設備需要改進,同時提高頻率資源再利用效率。當前電視發射頻率的頻率資源十分重要,一個頻道中模擬發射機頻道僅能夠發射1套節目,而數字電視發射機的一個頻道可以同時發射約6個節目,其中包括高清節目,且保證信號無損傷[7]。例如,實踐環節調試誤差率時,采用了AVS+壓縮方法,各個頻道在信號無損傷基礎上可以發射的標清電視節目數量為12套,高清節目的數量為3套,整體來說節約了頻率資源。若根據此模式長期發展,群眾能夠接收到的公益性質數字電視節目數量將越來越多。按照現行規劃,數字電視廣播網絡建設已經進行到了關鍵階段,技術實施方案中地面電視發射網絡多是應用頻點省級單頻網、1個頻點多頻網,在所有發射臺站中實現了無線覆蓋,各臺站中均有數字電視發射機,發射節目數量也逐漸增多。發射機采用單頻網形式發射節目。另外一套發射機則主要通過多頻網形式發射節目。按照所在地區的地理地貌條件,需要在行業發展過程中不斷完善傳輸網絡,在地面衛星站基礎上深入建設數字微波傳輸,從而形成互補的形式。
5數字發射機無線覆蓋的發展趨勢
一直以來,數字電視在實際應用過程中,其本身存在的優勢與特征逐漸得到了廣大用戶的認可,更是促進了我國廣電行業持續性發展。目前,很多用戶在行業技術的作用下,接收到的數字電視節目數量不斷增多,畫質也越來越清晰,在節目制作、傳輸等方面的技術水平均得到了提升,但因為我國無線數字技術依然處于發展階段,技術相關研究還不是非常深入,很多電視媒體在發展初期多會選擇引進國外的數字發射機技術。基于廣播電視模擬平臺相繼關閉的狀況下,我國對于無線數字電視給予了關注,也提供了資金與政策方面的支持,為無線數字發射機創造了發展前景[8]。各個生產企業也應該借鑒成功的技術經驗,通過產業融合研發與我國數字發射機無線覆蓋要求相符的無線數字電視發射裝置。數字調頻發射機和以往采用了模擬調頻廣播發射機對比,其優勢主要表現在以下幾個方面:第一,音質得到提升。數字調頻發射機運用的是全過程數字化處理,調頻廣播音質與CD的音質更為接近。第二,發射機穩定性得到提升。這主要是因為數字調頻發射機關鍵軟件采用了大規模集成電路,代替分量軟件和小規模集成電路,有效提升了發射機的穩定性。第三,數字調頻發射機功能柔性增加。改用軟件無線電技術,在確保發射機硬件條件的基礎上安裝了相應的軟件,便可生產具有多元化功能的調頻發射機,也為后續發射機升級創造了便捷條件。第四,遠程監控與故障診斷準確性更高。發射機內部安裝的硬件功能均得到軟件化處理,發射機LCD顯示屏可以了解到更多內部狀態信息,利用通信接口便可實現發射機遠程監控以及故障診斷。根據上述優勢,數字電視在廣電行業的發展中逐漸開辟了新的業務增長點,高清電視也在人們的生活中逐漸普及,很多新型數字發射機應用范圍越來越廣[9]。但實際上,我國產業一直以來的發展始終是基于挑戰并存的局面,今后數字化手機無線覆蓋的發展建議重點提高數字發射機技術,以此來提高在行業中的綜合競爭力,面臨不斷增加的無線數字電視設備要求,數字發射機整體需求也呈提高的態勢。因此,廣電企業和數字發射機生產企業應該緊密合作,將生產標準加以統一,通過現行先進技術手段,提高無線發射機技術水平,研發出功能更佳、先進質量更高的無線數字發射機,進一步拓寬無線數字傳輸覆蓋的范圍。
6結語
綜上所述,在信息化時代下,數字發射機與無線覆蓋技術逐步實現了融合,為了拓寬無線覆蓋范圍,技術人員應結合當前行業發展規劃進行數字發射機的指標調整,根據無線覆蓋發展方向,不斷提高技術水平,使行業在發展過程中能夠更加滿足廣大用戶的需求,提高數字發射機技術水平,并且實現無線覆蓋。
[參考文獻]
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[5]蘇中偉.淺析中央無線地面數字化覆蓋工程播控系統及應用[J].西部廣播電視,2019(18):241-242.
[6]張新權.三網融合背景下數字電視無線發射系統技術構建[J].中國有線電視,2018(6):692-694.
作者:朱運宏 單位:霍邱縣廣播電視臺