時間：2023-05-29 18:17:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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12篇地面數(shù)字電視發(fā)射機，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機；特點；日常維護
隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，地面數(shù)字電視發(fā)射機技術的應用，標志著我國電視領域的一個重大突破，電視信號從模擬到數(shù)字，電視清晰度也從標清到高清。在此，筆者通過對1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機技術特點進行分析，并提供一些相關的日常維護措施。
11kW地面數(shù)字電視發(fā)射機的組成及其技術特點
數(shù)字發(fā)射機和模擬發(fā)射機在組成結構上并沒有什么太大的區(qū)別，其內部組成構件都包括激勵器、分配器、功放、耦合器以及帶通濾波器，唯一區(qū)別就是傳輸信號上的不同，數(shù)字發(fā)射機傳輸?shù)男盘柌捎玫氖俏覈灾餮邪l(fā)的新品標準AVS+信號。
1.1數(shù)字電視激勵器
數(shù)字電視激勵器是發(fā)射機內部結構構件中的主要設備和中心處理系統(tǒng)，其主要功能包括信號通道的編碼、信號頻道的調制、收放信號的放大和縮小等。數(shù)字電視激勵器的性能還是影響地面數(shù)字電視發(fā)射機質量的重要指標，數(shù)字電視激勵器在電視發(fā)射機運行期間所表現(xiàn)出來的技術指標主要包括對于誤差的調整、發(fā)射信號頻率的穩(wěn)定、相位噪聲的減小等，這都是能夠決定電視發(fā)射機信號覆蓋范圍的重要指標，對電視收到信號的穩(wěn)定性有著很大的影響。數(shù)字電視激勵器是我國研發(fā)的新一代技術性較強的信號處理設備，對于信號的處理工作有著極強的穩(wěn)定性和準確性，相對于較低的相位噪聲，能夠做到完美的融合并消除，進而保證信號在傳輸完成之后所展現(xiàn)出來的電視信號質量能夠更加穩(wěn)定，數(shù)字電視激勵器的優(yōu)良性能可以極大地改善電視機的收視質量。而1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機采用的雙電視激勵器共同工作，互為主備，其信號來源采用的是ASI雙路備份輸入，激勵器還擁有自動識別、自動切換和人工切換等功能，并且能夠對傳輸效果較差的信號進行分析和處理，自動校正，其輸出的頻率在500MW。該數(shù)字電視激勵器在組成方面符合國家規(guī)定的300中參數(shù)組合，操作方式較為簡單，設備的運行狀態(tài)和處理情況在顯示器上可以一目了然，設備主要參數(shù)設置的較為靈活，能夠適應多頻率網(wǎng)絡和單頻率網(wǎng)絡的組網(wǎng)要求。
1.21kW功率分配器和合成器
在數(shù)字信號發(fā)射機中，功率分配器和合成器的結構和作用相差無幾，但是在發(fā)揮作用的過程中其所涉及的功能性和性能并無法實現(xiàn)相互滿足。在1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機設備內部1kW功率分配器采用的是威爾金森方式，采用兩路輸出的方式，將來自于電視激勵器轉換的信號進行均勻分割。而1kW功率合成器采用的是吉賽爾型帶狀線，將均分分割的幅度相等、相位相同的兩路功率進行合并，在功率合成器進行設計的過程中考慮到其要進行的信號合并的問題，采用帶狀線形式擴大其信號填充量，能夠減少能量的損耗。
1.3600W功率放大裝置
發(fā)射機內部采用的功率放大裝置功率為600W，主要由前級推放、功率分配裝置、末級功放和功率合成器構成，功率放大裝置的主要功能是將不同傳輸功率的信號進行輸出大小的調整來保證發(fā)射機性能的高低和穩(wěn)定，和傳統(tǒng)的模擬電視發(fā)射機相比，數(shù)字電視發(fā)射機功率放大裝置能夠保證在動態(tài)情況下保持性能的穩(wěn)定性以及功放余量等各種技術指標都處于最佳狀態(tài)。功率放大裝置在功能方面包括對于前級信號和末級信號的放大，對工作電路實施監(jiān)控、對電路分配器和合成器進行主要信號的分析和采集，其內部各個單元都安裝了散熱基板，在三路合成裝置的輸出和配置端都設置有環(huán)形適配器，都能夠很好的起到對信號隔離的作用。在該裝置中，前級信號放大器采用的是雙管MRD6V3090模塊；末級放大裝置在技術設計方面采用的是并聯(lián)雙管BLF888模塊。該裝置在供電方面采用的是DC50V供電源，總增益為37dB，這在一定程度上極大的提高了發(fā)射機的性能和效率。其應用原理主要如圖1所示。
21kW地面數(shù)字電視發(fā)射機的日常維護
該數(shù)字電視發(fā)射機在功率放大裝置中采用了3個2000W的電源開關來對冗余備份電流供應電量，改電源在正常工作時由于生產廠家考慮到其可能會因為再長時間運行的基礎上產生大量的熱量和影響整個機器系統(tǒng)的正常運行，所以其具備著基本的保護功能。當發(fā)射機出現(xiàn)故障或者質量問題時整臺機器會自動的進入保護狀態(tài)。
2.1電視激勵器和功率放大裝置的保護和日常維護
功率放大裝置的每一個末級都具備著一定程度的對于電路的保護作用，尤其是針對高溫，當設備運行溫度超過安全溫度時，激勵器和功率放大裝置都會及時的對單元和控制系統(tǒng)進行負載的顯示和體型，自動發(fā)出警報并使機械自身進入保護狀態(tài)，并通過自動控制裝置來關閉機械主電源。通常電視激勵器和功率放大裝置容易受到來自于空氣中濕度、溫度要和灰塵的影響，為了盡可能減少設備在運行工程中出現(xiàn)質量問題，在機房內部可以設置大功率空調來進行吹風，在日常使用過程中，機房室內溫度盡可能控制在18℃～22℃之間，同時還要保持機房內衛(wèi)生的潔凈度，電視激勵器和功率放大裝置的安裝最好設置有軸流風機和金屬防塵濾網(wǎng)，工作人員應該定期的對風機和濾網(wǎng)進行清灰處理，尤其是風機處的清潔工作十分重要，在運行期間，盡量減少設備工作處于過熱狀態(tài)而引起的報警。
2.2冷卻系統(tǒng)及其日常維護
風機的自動保護主要是根據(jù)霍爾傳感器對風機的工作狀態(tài)進行實施監(jiān)督，對風機工作情況進行信號處理和生成，當其處于危險狀態(tài)時，風機會通過信號傳輸?shù)姆绞絹硐蚣钇鬟M行反應，系統(tǒng)控制器如果收到來自于風機傳輸?shù)奈ｋU信號，則會對其進行判斷，將會使整臺機器進入保護狀態(tài)無法進行信號的輸出。在該情況下，設備會主動進行風扇的冷卻，主要負責整臺機器的散熱，如果風機風扇出現(xiàn)問題，那么機器工作溫度就會升高，最終會導致機器發(fā)生構建損壞。由于風機長時間是保持冷卻的狀態(tài)，其發(fā)生故障的概率相對較高，一般引起風機發(fā)生故障的主要原因有以下幾點：1）長時間的工作導致風機內部機械軸承發(fā)生磨損；2）電源故障導致線圈短路或者短路；3）機房內部溫度過高，灰塵過大，導致風機風扇轉動受到影響，溫度無法進行有效的擴散。在此基礎上，一般每隔3年就要對主風機軸承進行一次更換，并要定期對風機濾塵網(wǎng)進行清灰和洗塵處理。
3結論
地面電視數(shù)字化，是地面廣播電視技術發(fā)展過程中重大歷史進程，地面數(shù)字電視發(fā)射機有著十分優(yōu)秀的抗干擾能力和高效的資源利用率，能夠提高電視節(jié)目的播出質量，保證電視傳輸信號的穩(wěn)定，極大地增強了電視傳播能力和影響力。
作者:韓道平 單位:新源縣文化體育廣播影視局電視臺
參考文獻
【關鍵詞】GT-5900-1000UHF地面 數(shù)字電視廣播發(fā)射機 原理
1 發(fā)射機簡單介紹
高斯貝爾GT-5900-1000UHF地面數(shù)字廣播電視發(fā)射機，工作在470-800MHZ頻段。本產品具有高指標、高穩(wěn)定性和高可靠性，可充分滿足多頻點和大地域覆蓋的需求。該系統(tǒng)設計先進，噪聲小，工作效率高，結構簡單，全面支持DTMB、CMMB、DVB-C/S/T/T2、ISDB-T、ATSC-T等校準，在實際過程中具有較好地靈活性和實用性。
2 發(fā)射機原理
GT-5900-1000發(fā)射機由射頻、監(jiān)控、散熱及供電等系統(tǒng)組成，射頻系統(tǒng)主要對激勵器輸出的射頻信號進行放大、分配、功率合成，濾波、預校正等處理，包括前置放大單元、功率放大單元、激勵器、信號切換器、分配完成系統(tǒng)及輸出濾波器組成，監(jiān)控部分采用實時采集設備的工作狀態(tài)參數(shù)，支持用戶遠程和本地對發(fā)射機的操作。
交流380V給功效單元的直流電源直接供電，同時取一組交流AC220V 給除功效外的其它設備供電。發(fā)射機有主備激勵器。主備激勵器是把前端送來的進行調制處理。同時對射頻信號進行預校正處理，主備激勵器輸出信號通過切換開關輸出。然后由一個前級放大單元經(jīng)功率分配后推動四個功率放大單元，再進行功率合成，經(jīng)過濾波器對帶外雜散信號進行濾波后輸出給天饋系統(tǒng)。監(jiān)控單元對前級較大單元，四個功率放大單元，合成單元等的狀態(tài)進行的監(jiān)控。各功放單元的前面極指示燈可直觀顯示設備工作狀態(tài)。監(jiān)控單元對前級和功放單元提供多種保護，如過流、過溫和大駐波保護。當某個功放單元的電流、溫度或VSWR過高時，監(jiān)控單元可產生一個電壓關閉此功放單元的電源；如果溫度或VSWR正常后，各功放單元的電源不會自動開啟，需人工將監(jiān)控單元系統(tǒng)設置內的溫度保護，電流保護和駐波保護開關鍵全部關閉再啟動一次，功放單元內的電源才會開啟工作。當信號輸入過激時，前級放大單元內的過激保護模塊能將輸入電平控制在需要的電平，使得AGC在鎖定范圍內，保證設備在過激狀態(tài)時也同樣正常工作。同時產生一個5V監(jiān)測電壓，監(jiān)控單元液晶顯示的過激指示燈由綠色變?yōu)榧t色，提醒工作人員需檢查輸入信號，排除輸入信號過激現(xiàn)象。
給GT-5900-1000發(fā)射機的設備提供輸入信號或接收GT-5900-1000發(fā)射機的輸出信號的設備。其輸出、輸入的應符合以下定義：
天饋系統(tǒng)：天饋系統(tǒng)的VSWR必須小于1.2，以1.1以下最佳。為保證覆蓋效果，天線的方向性必須良好。
射頻信號：輸入發(fā)射機前級放大單元的信號頻率為470～800MHZ，信號電平滿足-7dBm。
輸入信號線：由于發(fā)射機輸入和輸出頻率一致，為了防止輸出信號對輸入信號的干擾，請注意使用的輸入信號線必須使用高屏蔽射頻電纜，必要時還需在射頻電纜外作外部屏蔽處理。
3 設備處理
3.1 設備操作方法
如果您是第一次使用GT-5900-1000發(fā)射機搭建數(shù)字電視前端，建議按照如下步驟進行操作：
（1）搭建您的硬件環(huán)境；
（2）連接的好GT-5900-1000發(fā)射機的管理端口，輸入輸出RF信號線；
（3）通電前仔細檢查，有條件的情況下請配備UPS三相電源電壓，檢查機房接地線連接端子對面阻抗。三相電源電壓以及發(fā)射機的數(shù)據(jù)線是否連接正確。注意數(shù)據(jù)線上有12V的供電與地線之間是否短路，數(shù)據(jù)線不能在監(jiān)控單元開機的情況下進行熱插拔。
（4）檢查機房通風系統(tǒng)是否良好。
3.2 設備開機步驟
（1）閉合交流開關
（2）通過查看監(jiān)控面板電流顯示查看功放的靜態(tài)電流，正常的靜態(tài)電流應在3A。
（3）開啟前級單元供電，調節(jié)前級功率調節(jié)旋鈕，使得Vagc置于2.0V，輸出功率達到標稱值。烤機2小時后，觀察Vagc如其發(fā)生變化（烤機后出現(xiàn)0.32左右的變化屬于正常，如超過此范圍請及時通知廠家）通過調節(jié)前級模塊的拔碼開關將Vagc重新設置為2.0V。
（4）應注意放大單元內有漸變器存在，在設備開機15秒后，漸變器才會將輸入信號調節(jié)到正常輸出，輸入信號一旦超出信號輸入范圍漸變器會將信號衰減25個dB，待輸入信號恢復正常后過15秒再將信號調節(jié)到正常。
4 總結
由于前期人們做了大量的準備工作，從供電到前端到天饋線等，保證設備能夠正常穩(wěn)定高質量地運行。我們用此設備發(fā)射內蒙古漢語和蒙語兩套衛(wèi)視節(jié)目，效果非常好，這也為下一步發(fā)射中央電視臺的節(jié)目提供了經(jīng)驗。它不僅豐富人們的業(yè)余文化生活，也為我國的廣播電視無線覆蓋工程作出了貢獻。
參考文獻
[1]史，倪世蘭.廣播電視技術概論[M].北京：中國廣播電視出版社，2015（10）.
[2]高斯貝爾數(shù)碼科技有限公司GT-5900-1000地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機簡介[Z]，2015（12）.
關鍵詞：數(shù)字電視；發(fā)射機；高穩(wěn)定；高密度；高集成度
1、引言
地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機將逐步取代模擬電視發(fā)射機，我國的地面數(shù)字電視廣播也將進入一個高速發(fā)展的階段。從2015年度全國范圍內陸續(xù)進行的招標情況來看，各個招標方主要看各發(fā)射機廠家的功能、指標、服務以及業(yè)績，但是往往是低價中標，這將直接影響發(fā)射機穩(wěn)定性的提高。在保證發(fā)射機質量的前提條件下，如何降低發(fā)射機的成本擺放在了各個發(fā)射機廠家面前。目前，國內發(fā)射機設計能力比較強，但是和國際水平相比仍有很大的差距。盡管我們的發(fā)射機功能并不少，指標并不差，但是在穩(wěn)定性、發(fā)射機的功率密度、集成度等方面還有很大差距。這也就是為什么相當一部分用戶喜歡用進口的發(fā)射機，即使價格高得多。因此，新形勢下，發(fā)射機廠家對數(shù)字電視廣播發(fā)射機設計就有了新的設計要求。通過不斷的技術創(chuàng)新，北京長峰廣播通訊設備有限責任公司設計了高功率密度、高集成度、高穩(wěn)定度的地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機。我們先期設計生產了全新系列的地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機，其中典型代表是3kW地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機。
2、3kW地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機概述
本發(fā)射機由地面數(shù)字電視激勵器（支持DVT-T2標準）、機架控制器、整機控制器，功率放大器，功率分配器/合成器、定向耦合器、吸收負載、配電盤等組件構成。如圖1所示。DTV3kA型數(shù)字3kW電視發(fā)射機的設計核心是AMPC-1KU功放組合的設計，更是充分體現(xiàn)了高功率密度、高集成度和高穩(wěn)定度的設計。
3、AMPC-1KU功率放大器
AMPC-1KU功率放大器是我公司設計生產的最新一代產品。數(shù)模兼容，功放、電源、散熱器一體化設計，水冷散熱。用于數(shù)字電視時，額定輸出功率1000W。模塊工作在AB類，可覆蓋整個UHF電視頻段（470~860MHz），技術指標高度一致。功放選用12只Freescale第六代高壓（VHV6）50V推挽LDMOS管MRF6VP3450HR6。功率分配器、功率放大器、功率合成器、帶有溫度補償可開關的偏置電路以及數(shù)模檢波等電路，都設計安裝在同一張PCB線路板上。
3.1功能原理
AMPC-1KU由推動級和末級等組成，推動級使用2只FreescaleMRFE6VS25。末級由12只高增益（23dB）、大功率LDMOS管組成一個高增益放大系統(tǒng)，最大總增益63dB。功能框圖如圖2所示。
3.2主要特點
（1）功放ALC電路采用雙檢波平衡比較的控制方法，若某個放大晶體管出現(xiàn)故障時，ALC控制電路的輸出電平會保持不變，因而其余的晶體管的輸出功率不會增大，仍可繼續(xù)工作在原來的安全狀態(tài)，只是輸出功率會相應地減小。（2）功放中功分器、巴倫、功放匹配電路、功合等無源電路全部采用PCB微帶或帶線設計，產品一致性好，尤其共末級合成器及輸出傳輸線，應用懸?guī)Ъ夹g設計，不僅具有良好的匹配和平衡性能，而且具有最小的插損和更大的功率容限。（3）功放末級各個功放管設有穩(wěn)定可靠的柵極偏置電路，并帶有溫度補償功能，確保功放在一定溫度范圍內輸出穩(wěn)定的功率。偏置電壓可被調整，也可被控制器關掉或打開。峰值功放管有兩種可選電壓以實現(xiàn)工作狀態(tài)的設置：Doherty或AB類。（4）功放具有獨立可調的增益和相位偏移量。由PC機通過功放面板的4芯RS232調節(jié)，或通過機架控制器的CAN-bus口調節(jié)。可調的增益和相位偏移量，能將由此功放組成的發(fā)射機合成調到最佳正交平衡合成狀態(tài)。（5）集成的并行控制總線和CAN總線接口為冗余設計，控制單元可通過并行控制總線簡單地打開和緩推功放，并且能讀取功放的功率值和故障告警量。通過CAN總線完成并行控制的功能，更能讀取功放所有相關運行參數(shù)和故障信息。并行控制總線是CAN總線接口的應急保障，當CAN總線的連接中斷時，功放可繼續(xù)工作。（6）AMPC-1KU具有完善的自保護功能，具有過壓、過流、過溫、過激勵和射頻開短路保護設計，此保護由功放自行完成，功放面板給出報警指示，并上報給控制單元。①檢測到反射超限時，降低功率。當VSWR大于1.7時，關掉推動級輸出。②超過設定溫度（80℃），自動關掉推動級輸出。③功放管故障檢測，給出報警。④輸入電平過大，自動關掉推動級輸出。⑤輸出功率過大，關掉推動級輸出。（7）功放面板DB25接口具有功放狀態(tài)所有信息，面板指示燈齊全，具體如下所示。①監(jiān)測口（DB25）：反射功率檢波電壓、發(fā)射功率檢波電壓、兩個1/2功放模塊A/B檢波電壓、電源電壓、總工作電流、推動級及功放末級各個LDMOS功放管的電流、CAN_bus、控制功放增益電壓。②指示燈：溫度過高故障、功率管故障、反射故障、射頻輸入故障、功率故障、通信指示、功放開關指示。（8）AMPC-1KU采用優(yōu)化設計的水冷管道和先進的散熱仿真技術，使其具有以下優(yōu)點。①相對較輕的重量，便于生產、運輸、安裝和維護。②最佳熱傳導率和功放管散熱的均勻性，以提高散熱效率，增強整個功放的可靠性、穩(wěn)定性，滿足最大負載條件下24小時運行的要求。（9）熱插拔維護，本功放的“盲插”結構與發(fā)射機的正交3dB功合器一起可實現(xiàn)“熱插拔”，實現(xiàn)檢修功放不停播的目標。
4、綜述
北京長鋒廣播通訊設備有限責任公司設計的3kW地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機，其中設計核心是功放組合，功放組合的實現(xiàn)充分體現(xiàn)了高功率密度、高集成度、高穩(wěn)定度的設計特點。發(fā)射機的高功率密度、高集成度設計使得發(fā)射機在降成本方面具有很大優(yōu)勢。（1）發(fā)射機的結構體積大大減少，發(fā)射機組合數(shù)量減少、體積減小等，使得發(fā)射機的機械加工成本大大降低。（2）功放組合的一體化設計程度較高，其中線纜很少，功放組合中除了關鍵的功放管需要專業(yè)人士手工焊接外，功放組合的生產易于貼片機批量流水作業(yè)，一方面保證了產品的質量，另一方面大大減少了目前昂貴的人工成本。（3）我公司嚴格的質量體系條件下，優(yōu)選合格的原產品材料，通過技術優(yōu)勢降成本，保質量，樹立我公司在廣電領域的航天品牌。在新形勢下，我公司會秉承航天精神，充分發(fā)揮自身的技術優(yōu)勢，繼續(xù)在廣電領域打造自己的航天品牌，為廣大廣電的用戶提供優(yōu)質服務。
參考文獻：
【關鍵詞】數(shù)字電視;地面覆蓋;測試
1.測試方案的制定
數(shù)字電視測試方案制定時，第一步是確定選擇多少個地點進行測試，以及它們的特定位置。被選定的地點在數(shù)學統(tǒng)計上必須是相關的，通常應超過100個(最好超過200個)。在給定方向上最遠的測試地點距離通常由F(50,90)曲線確定，F(xiàn)CC過去使用的確定NTSC頻率規(guī)劃的方法也被用于DTV的頻道分配。發(fā)射機的ERP和HAAT首先影響最遠距離的測試地點的確定。另外, 如果在數(shù)字電視發(fā)射機附近有模擬NTSC發(fā)射機且頻率接近，則測試計劃還應包括測量模擬信號，比較模擬電視的數(shù)值和數(shù)字電視的數(shù)值。
2.數(shù)字電視場強測試數(shù)據(jù)分析方法
標準的歸一化的數(shù)據(jù)采集方法對于結果的分析來說是非常重要的。盡管對一個廣播公司而言，特定的地理環(huán)境可能會有一些唯一的與其它地方不同的測試結果，但是，測試中的一些關鍵參數(shù)，是非常重要同時又是必須測試的。
例如，有不同的服務區(qū)域預測技術要考慮。舊的基于統(tǒng)計測量的方法所得到的F(50,50)和F(50,10)曲線，從50年代起在約50年的時間內，被用作預測場強數(shù)值(dBmV/m)，這兩條預測曲線，在FCC規(guī)則的73.699節(jié)中出現(xiàn)(參考資料5)，給出了預測的50%的地點在50%或10%的時間概率下的最小場強電平，通常使用的F(50,90)曲線是從F(50,50)和F(50,10)采用下式計算得到：
F(50,90) = F(50,50)-[F(50,10)- F(50,50)]
就是說，F(xiàn)(50,90)場強電平值高于F(50,50)值，F(xiàn)(50,10)場強值低于F(50,50)值。這些FCC的標準曲線是基于發(fā)射機的ERP和HAAT、接收裝置的天線高度、發(fā)射機與測試地點之間距離而確定。通過在每一個測試地點應用這些曲線，場強電平可以被預計并且與測量的場強電平相比較。同樣，可以計算出超過最小場強電平的被測地點的百分比，按照統(tǒng)計規(guī)律，這些地點能基于F(50,90) 曲線成功地接收數(shù)字電視信號。可以直接比較在最小場強電平以上的測量地點數(shù)量和成功地接收數(shù)字電視信號的地點數(shù)量。
另一種場強電平預測技術是Longley-Rice算法，在FCC的工程技術部門(OET)公告69號(參考資料7)中有詳細的描述，不僅用到發(fā)射機的ERP，HAAT和接收裝置天線高度，而且涉及到在發(fā)射機和接收裝置之間的地面的類型。應用這種算法可以預計每個測試地點的場強電平，這些預測值也應與測量的數(shù)值進行比較。對于F(50,90)曲線，基于Longley-Rice算法，可以計算出最小場強電平以上的地點的百分比，以給出能成功地收到數(shù)字電視信號的地點的百分數(shù)。這能直接與成功地接收數(shù)字電視的地點的測量數(shù)字進行比較。
兩種場強電平預測方法不僅能評估數(shù)字電視的場強分布曲線和效果，也能評估成功地進行數(shù)字電視服務的區(qū)域和效果。隨著更多的數(shù)字電視發(fā)射機投入使用，進行覆蓋狀況的試驗和分析，將會有更好的統(tǒng)計曲線來預測數(shù)字電視的覆蓋曲線。實際上，原有的F(50，50)曲線與實際的對于數(shù)字電視覆蓋的要求是不同的，數(shù)字電視要保證可靠接收，要求是F(90，90)。
還有幾個其它的參數(shù)被用于數(shù)字電視場強測試評估：服務有效性、系統(tǒng)性能指標、造成誤碼的極限電平、場強電平、C/N門限值、接收機靈敏度、地形輪廓及高度變化的統(tǒng)計等。并且每個參數(shù)在數(shù)字電視的系統(tǒng)構成上提供寶貴的信息，并且被分別描述。
服務有效性是指所有的可成功地接收數(shù)字電視信號的測試地點的百分比，包括那些場強電平較小但又可以成功解碼的所有的地點，對廣播公司來說是重要的，在測試的期間給定發(fā)射機ERP和HAAT，它是表示覆蓋區(qū)域的大小和服務有效性的主要參數(shù)。
另一方面，作為數(shù)字電視場強的測試手段，系統(tǒng)性能指標是其效果如何的一種表示方法。即，接收S/N在15dB(誤差極限)以上的站點的百分比。這種統(tǒng)計分析所確定的距離，對于那些低于接收門限的數(shù)字電視信號測試點(如嚴重的地形遮擋或天線增益過小)無效。在場強測試期間，在非白噪聲干擾情況下(如多徑反射、脈沖干擾或模擬電視與數(shù)字電視同頻干擾)，系統(tǒng)性能指標可從本質上得到很好的反映。
對于數(shù)字電視的接收而言，接收機的靈敏度同樣影響到接收的效果，實際上是覆蓋范圍的大小。接收機的最小接收門限值越低，越容易收到數(shù)字電視節(jié)目。反過來，在許多高于接收門限電平的地點并非一定能很好地接收，還受到載噪比門限的限制，只有載噪比門限超過所要求的數(shù)值，才能可靠地對數(shù)字電視信號進行解碼。可靠接收取決于兩個條件，一是接收的場強大于接收機的最小輸入門限電平，二是接收信號的載噪比大于可靠解碼所要求的數(shù)值。
場強電平統(tǒng)計顯示出所有測試地點的場強電平百分比(dBmV/m)，作為成功接收的條件，要求場強電平值大于接收機的門限。基于現(xiàn)場試驗車的接收機參數(shù)(例如天線增益，同軸饋線損耗，系統(tǒng)前置放大器增益和噪聲系數(shù)，以及在誤差極限S/N以上的比率)。這是能成功接收數(shù)字電視地點的最大的百分比，并且能與實際的服務效果比較。當然，也能與從F(50,90)曲線和從Longley-Rice算法得來的場強電平預測數(shù)據(jù)相對比。這些場強電平并不能顯示出在這些地點存在的頻道失真量(頻道的背景噪聲與接收到的射頻頻譜形狀)。基于這個原因，建議所有的數(shù)字電視現(xiàn)場試驗不僅僅只進行數(shù)字電視的場強測試，同時，也應進行包括頻道失真和專業(yè)解調器誤碼率的測量。
在信息時代的今天，有線電視發(fā)展的良好氛圍下，無線數(shù)字電視作為電視節(jié)目的一個輔助，在今天的電視發(fā)展中起到至關重要作用。隨著各國數(shù)字電視業(yè)務的開播和全球掀起的數(shù)字電視熱潮，電視發(fā)射技術也取得了較大的進步。數(shù)字電視系統(tǒng)是指數(shù)字電視在拍攝、編輯、制作、傳輸、播出、接收電視信號全過程均采用數(shù)字技術的電視系統(tǒng)。電視數(shù)字化后增加了節(jié)目容量，提供更多專業(yè)化、多樣化、對象化節(jié)目以及更加清晰的圖像質量和優(yōu)美的音質。同時用戶在享受廣播電視服務的同時，還可以享受到如股票、生活服務、市政公告、天氣預報、交通信息等各種資訊信息服務。數(shù)字電視從節(jié)目的拍攝以及后期編輯，然后到播出的發(fā)射都體現(xiàn)在數(shù)字化的進程中，比傳統(tǒng)的模擬信號具有更強的抗干擾能力，更高的信號質量以及優(yōu)質的畫面效果。無線網(wǎng)絡數(shù)字電視在與有線數(shù)字電視前端設備都是一樣的，只有到發(fā)射和接收設備不同而已，通過無線電視發(fā)射塔來完成發(fā)射，無線數(shù)字機頂盒接收信號并解碼出圖像和視頻。
無線數(shù)字電視前端系統(tǒng)可分為以下幾個部分，包括：信號源部分、處理部分、管理部分和大功率無線發(fā)射部分。其中信號源部分主要是各個電視臺自己生產的電視節(jié)目和數(shù)據(jù)信息，前期信號質量的好壞直接決定后期發(fā)射的信號質量。而處理部分主要對數(shù)字信號今次那個處理，按照國家和行業(yè)標準進行傳輸流處理、復用等。管理部分可以說是數(shù)字電視前端的關鍵，必須滿足差錯管理，設置管理，性能管理、安全管理和用戶管理等網(wǎng)絡運行的要求。最后大功率發(fā)射部分主要將各種數(shù)據(jù)流選擇合適的調制方式轉化為無線點頻率對空中發(fā)射。
數(shù)字MMDS發(fā)射系統(tǒng)由數(shù)字發(fā)射機、頻率基準源、頻率合成器、饋線與天線構成。早期的數(shù)字電視發(fā)射機是用外接的COFDM或8-VSB激勵器簡單取代模擬視音頻激勵器，用射頻波段濾波器取代射頻輸出濾波器和vision/sound雙工器。已有新的數(shù)字電視發(fā)射機產生，新的發(fā)射機有幾個特點。
（1）數(shù)字自適應預校正技術是指在不須人工干預的情況下在剛剛啟動發(fā)射機的幾分鐘內將發(fā)射機調整到最佳狀態(tài)。
（2）大功率晶體管應用于功放管的增益可達14DB以上，采用lDMOS管的PA模塊的增益可達60DB左右，增大功放的可靠性。lDMOS晶體管具有較好的溫度特性溫度系數(shù)是負數(shù)，因此可以防止熱耗散的影響。
（3）采用N+1系統(tǒng)用1部發(fā)射機給多部（N部）做備份，使得擁有多部發(fā)射機的臺站更經(jīng)濟。
一個數(shù)字電視系統(tǒng)的基本組成框圖。數(shù)字電視系統(tǒng)可分為三大部分：電視信號的數(shù)字化及處理、數(shù)字電視信號的傳送與交換、數(shù)字電視信號的接受和記錄。三大部分即對應圖示中的信源部分、信道部分及信宿部分。其中信源編碼部分包括信源音頻編碼器、視頻編碼器和復用器。信源編碼對視頻/音頻信號進行壓縮編碼，在一定壓縮率前提下可得到最高解碼圖像質量。 信道傳輸將傳輸媒體和完成各種形式的信號變換功能的設備包含在內的信道，包括信道編碼與調制、發(fā)射機、傳輸媒質、接收機和信道解調與解碼，其中傳輸方式可以是地表傳播、對流層傳播、電離層傳播、視線傳播及空間傳播等。根據(jù)媒質的不同在信道傳輸部分中將會采取不同的信道編碼和調制方式，信道傳輸部分對應不同的標準。受地面廣播信道影響及其他干擾和雜波使信號的差錯率增加、業(yè)務質量下降，地面廣播要采用其他更復雜的技術來避免信號差問題并且支持移動接收。
是一種新型接收信號方式，其傳輸原理是前端的各路數(shù)字電視信號源分別經(jīng)調制器調制后，送入混合器混合后再通過寬帶微波發(fā)射機進行功率放大，送至天線以無限發(fā)射的方式傳輸覆蓋。在接受段，數(shù)字機頂盒對從接受天線收下的數(shù)字電視包信號進行解碼，并經(jīng)IC卡智能管理系統(tǒng)識別授權，還原成音、視頻信號，供用戶收看。
在無線數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)中OFDM正交頻分復用技術被廣為采用，它是寬帶無線傳輸技術的發(fā)展方向，并已成為第四代移動通信（4G）和寬帶無線局域網(wǎng)的主流技術。實現(xiàn)數(shù)字電視移動接收的關鍵就是要解決動態(tài)多徑與多普勒頻移問題、從而減少符號問干擾。而OFDM的基本原理就是將高碼率的串行數(shù)據(jù)流變換成N個低碼率的并行數(shù)據(jù)流，并對N個彼此相互正交的載波分別進行調制，符號率降低即符號周期增大，從而減小因動態(tài)多徑和多普勒頻移引起的碼問干擾，又因設置了保護間隔，從而減少了多徑反射對多載波正交特性的影響，使碼間干擾進一步減小，經(jīng)過這些處理便能很好地支持移動接收。
無線數(shù)字電視技術探究
廣義的無線數(shù)字電視包括利用現(xiàn)有標準傳輸?shù)墓潭ê鸵苿訑?shù)字電視、CMMB移動多媒體廣播（手機電視）以及已經(jīng)比較成熟的數(shù)字MMDS等各種利用無線信道傳輸?shù)臄?shù)字電視系統(tǒng)。
1.模型
按照傳輸理論，一套電視廣播體系包括播發(fā)、傳輸和接收。而無線數(shù)字電視區(qū)別于地面模擬電視的本質特征除信道的傳輸容量增大外，還支持移動接收。因此無線數(shù)字電視的技術體系有其自己的特點，如圖1所示。
2.標準
目前世界上存在四個地面數(shù)字電視標準體系，如歐洲DVB組織提出的以COFDM為核心的DVB-T/H標準；美國大聯(lián)盟組織提出的以8VSB為核心的ATSC標準；日本提出的以BST-COFDM為核心的ISDB-T標準；我國清華大學提出的基于多載波的以TDS-COFDM(時域正交頻分復用)為核心技術的DMB-T/TH標準和上海交大的以基于單載波的VSB（殘留邊帶）調制技術的ADTB-T標準（先進數(shù)字電視廣播----地面標準）的融合標準（工程上常稱為DTMB）。
在我國主要采用歐洲的DVB-T標準和我國的DTMB標準。當然，從廣義上講，基于DVB-C調制方式的數(shù)字MMDS（多路微波分配系統(tǒng)）和MUDS（多路分米波分配系統(tǒng)）規(guī)范也被應用。
無線數(shù)字電視標準及設備的選擇
由于政策等原因，以下不考慮DVB-T標準
1. 信源編碼標準的選擇
無線數(shù)字電視對信源編碼標準未作特別要求，通常采用MPEC-2標準。因為此標準最成熟，支持此標準的編碼器、復用器的生產廠家最多，設備的穩(wěn)定性、可靠性、可信度理論上最高。
但H.264/MPEC-4及AVS信源編碼標準也可作選擇。因為這幾種編碼壓縮率較高，一個頻道可以傳送多套節(jié)目。但因目前主流機頂盒解碼芯片一般只支持MPEC-2和H.264/MPEC-4標準，且后者成本較高。故筆者建議無線數(shù)字電視建設初期采用MPEC-2信源編碼標準，以達到迅速推廣的目的，待系統(tǒng)運營發(fā)展成熟后，在換用H.264/MPEC-4標準進行（信源）編碼。
目前支持AVS標準的解碼芯片和（信源）編碼設備較貴，建議暫不考慮。
2.信道編碼與調制標準的選擇
數(shù)字電視無線廣播傳輸系統(tǒng)信道編碼與調制標準，具有自主知識產權，可以根本上擺脫專利費的困擾，而且其較歐洲的DVB-T標準接收靈敏度和抗脈沖干擾的性能要高，因此同等發(fā)射功率下覆蓋范圍更大。故應選用國標。但國標符號交織、（信道）編碼效率分別有2種和3種模式，調制方式有5種模式。這幾種模式還分別與3種幀結構、2種載波方式（單載波與多載波）組合，合計有330種模式，如何選擇？研究表明，表1的7種模式應優(yōu)先考慮。
表1中，模式2的符號交織深度（即延時緩存器中的緩存單元）為720符號，大于模式1的240符號，故優(yōu)先考慮。
無線數(shù)字電視信道編碼與調制方式的選擇應綜合考慮覆蓋對象、覆蓋半徑、節(jié)目套數(shù)和保護間隔（用于克服同頻率的多經(jīng)信號對主信號的影響而采用的校正技術）。
就覆蓋對象而言，包括固定接收、車載接收（高速）、移動接收（低速）和便攜接收。固定接收接有固定天線，電視機不會隨便搬移，一般來說接收條件經(jīng)調整后不再變化，故其對C/N門限和保護間隔要求不高，但固定接收是大面積的接收，其終端數(shù)量多而集中，要求節(jié)目的數(shù)量最多，因此，對單頻網(wǎng)（主、副發(fā)射機同頻率）各發(fā)射機的覆蓋半徑要求不高，但要求有較高的凈荷速率。故建議采用模式4，信道編碼率為0.6（折中考慮到服務對象的主流性及用戶數(shù)量的巨大）、調制方式采用表1中效率最高的64QAM；就移動接收而言，其要求C/N門限盡量低，以適應各種意想不到的惡劣環(huán)境，但要求的節(jié)目套數(shù)相對少，故建議采用模式3（4QAM調制方式）或模式7（16QAM調制方式，C/N門限為7.95dB）。
其它的覆蓋半徑、節(jié)目套數(shù)（凈荷速率為20Mbit/s時約傳送8-10套標清電視節(jié)目）和保護間隔請參見表1綜合選擇。
3．天線的選擇
在電視工程中，根據(jù)電場的方向，天線分為水平極化和垂直極化。從理論上說，水平極化天線具有良好的遠區(qū)場強分布，在同樣的發(fā)射功率下可以覆蓋更大的范圍；而垂直極化天線的近區(qū)場強分布則強于水平極化，尤其是在潮濕、多水、多樹林等環(huán)境條件下，垂直極化天線的近地接收效果更加明顯（因水平極化天線在潮濕、多水等環(huán)境下存在極化偏轉現(xiàn)象）；另外垂直極化天線很容易實現(xiàn)水平面內360度接收。相對于模擬電視而言，同樣發(fā)射功率的數(shù)字電視覆蓋范圍要大一些。因此，筆者建議無線數(shù)字電視選用垂直極化發(fā)射天線。對于移動接收，建議接收天線也選擇垂直極化天線，以實現(xiàn)運動平面的全方位接收。
4．發(fā)射頻率的選擇
無線數(shù)字電視對發(fā)射頻率的選擇應考慮如下因素：
1)發(fā)射機功放模塊的線性動態(tài)范圍。目前生產的無線數(shù)字電視發(fā)射機一般都采用LDMDS功放模塊，為獲得較大的線性動態(tài)范圍，基本上都選擇在UHF頻段工作。
2)環(huán)境的吸收損耗。研究表明，水、濕地、樹林等對無線數(shù)字信號的吸收，隨著頻率的增高而增大。
3)電磁干擾問題。理論上頻率越低，干擾越嚴重。
4)移動接收的多普勒頻移問題。對于速度相同的移動接收而言，頻率越低，多普勒頻移越小。
中和以上因數(shù)，建議地面數(shù)字電視（尤其是以移動接收為主的地面數(shù)字電視），選擇550-700MHz工作頻率為宜。對于水、濕地、樹林偏多的區(qū)域，開展數(shù)字移動電視以工作頻率偏低為宜。
關鍵詞:數(shù)學電視 地面移動技術優(yōu)化
1上海交通大學的AD丁B一數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>
ADTB一T是一種“單載波”方案，其采用偏置正交幅度調制(OffsetQuadrate Am-plitude Modulation OQAM)采用4位或16位及32位OQAM變調方式，并在其中融入了獨特的平均化技術，使用8M Hz帶寬，擁有SMbit/s. lOMbitls, 20Mbit/s三種傳輸模式。ADTB方案的工作過程大致為:各種數(shù)據(jù)碼流進入數(shù)據(jù)緩沖器，經(jīng)過擾碼、外編碼(RS編碼)、交織、內編碼后，經(jīng)過同步信號插入、導頻插入、OQAM調制后形成基帶信號，再經(jīng)上變頻為射頻信號。圖1為ADT’B-T方案流程框圖。
其主要的技術組成和特點包括:有效的數(shù)據(jù)結構:滿足靈活的綜合數(shù)字業(yè)務和抗干擾要求，雙導頻輔助同步技術:穩(wěn)健的上下導頻輔助同步系統(tǒng)，載波恢復和時鐘恢復更穩(wěn)健、可靠。采用級聯(lián)的交織內外碼信道編解碼技術。由于采用單載波調制技術，信號的峰均比低，載噪比門限低，.有利于頻譜規(guī)劃，做到更好的信號覆蓋，對抗相位噪聲的能力強，跟蹤快速變化信道的能力強。強大的對抗信道衰落的均衡技術:多經(jīng)和前、后向回波。更多高效的接收處理技術:普通高頻頭復雜的數(shù)字信號處理。大容量移動接收:移動條件下最高速率可達12Mbps。
2清華大學。MB一下數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>
清華大學DMB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨福捎昧薖N序列填充的時域同步正交頻分復用(TDS一OFDM)多載波調制技術，有機地將信號在時域和頻域的傳輸結合起來，控制信號以便進行同步、育旨。在頻域傳送有效載荷，在時域通過擴頻技術傳送信道估計，實現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。
在技術上，針對插人強功率同步導頻的傳統(tǒng)OFDM調制方式，在傳輸系統(tǒng)的有效性、可靠性都受損失的缺陷，發(fā)明了基于PN序列擴頻技術的高保護同步傳輸技術和巧妙利用OFDM保護間隔的填充技術，同時提高了傳輸系統(tǒng)的頻譜利用效率和抗噪聲干擾性能。針對地面數(shù)字電視廣播現(xiàn)有傳輸標準的信道估計迭代過程較長的不足，發(fā)明了新的TDS-OFDM信道估計技術(利用PN序列在接收端進行信道估計)，提高了系統(tǒng)移動接收性能。應用一種新的糾錯編解碼(FEC)(由格狀碼、卷積交織碼和R一S分組碼構成的級聯(lián)碼)技術，有效地改善了采用多載波OFDM技術系統(tǒng)誤碼門限差的現(xiàn)實，DMB-T還采用了不同于已有數(shù)字電視技術標準的與自然時間同步的分層復幀結構，來支持單頻網(wǎng)。單頻網(wǎng)不但能夠更好的支持移動數(shù)字電視服務，而且能夠解決由單個發(fā)射機無法覆蓋的盲區(qū)問題。
3兩種方案性能及特點分析
土海交通大學的ADTB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨甘且环N“單載波”方案，清華大學的DMB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨笧槎噍d波方式。本節(jié)從單載波與多載波角度對兩種方案性能及特點進行分析。
單載波方式的頻譜效率高，相應的減少了鄰頻干擾，有利于進行頻譜規(guī)劃。單載波方式信號峰均比相對較低，產生的非線性失真小，在同等的覆蓋范圍情況下，可以使用較小功率的數(shù)字電視發(fā)射機實現(xiàn)。單載波方式的接收靈敏度高，接收門限低，易解決弱信號的接收問題。單載波方式實現(xiàn)單頻網(wǎng)相對簡單，無需外部時鐘信息。單載波在支持移動接收方面技術研制較晚，相應的發(fā)射機及接收機成本高。
【關鍵詞】數(shù)字電視 廣播工程 運行過程 關鍵技術
一、引言
數(shù)字化的實現(xiàn)是技術史上的一大進步，它對眾多領域的發(fā)展造成了沖擊，豐富了目前的科技市場。數(shù)字電視是媒體界的一大飛躍，它使得傳統(tǒng)的廣播模式得以改變，概念得到豐富，創(chuàng)造了廣電行業(yè)的新興工具和觀念。與傳統(tǒng)的模擬電視相比，新興的數(shù)字電視具有較大優(yōu)點：抗噪音能力和抗干擾能力強、無信息失真、信號傳輸速度快且質量高。數(shù)字信號的實現(xiàn)將會極大地提高我國的科技水平，促使我國技術不斷飛躍。提高廣播電視的水平將會提升我國國民的生活水平，促進廣電行業(yè)的進一步發(fā)展。
二、數(shù)字電視廣播工程運行過程中的關鍵技術
（一）發(fā)射天線
發(fā)射天線在廣電行業(yè)作用重大，傳統(tǒng)天線發(fā)射方式非常簡單，它主要依靠高塔來進行懸掛。天氣狀況的變化對這樣的天線影響較小，垂直單極的形式也相當簡單。電視廣播需要快速、準確、真實的傳遞信號，這就需要電磁波不斷的向空間范圍進行輻射，從而實現(xiàn)電場的交變。為實現(xiàn)發(fā)射天線的高質量，必須要選擇合適的發(fā)射機，并對發(fā)射機進行準確的使用。這一過程也將會耗費過多的能源。
（二）電磁波極化傳輸方式
自然條件將會影響到傳輸電磁波的速度和質量。因此，在傳統(tǒng)傳輸方式下，為了實現(xiàn)無線覆蓋，選擇地理位置是很重要的。我國多采用水平化的發(fā)射天線，這主要是因為該種天線的場強分布較遠且良好，發(fā)射相同的功率將會有更多的范圍被覆蓋。發(fā)射臺需要安裝接收信號的天線，在進行安裝時通常也會首先考慮垂直化的天線。然而，水平化天線也有不如垂直化天線之處，比如在近區(qū)強場，尤其是在樹多、水多且較潮濕的地方，垂直化天線就顯示出其優(yōu)越性，它避免了水平化天線極其容易偏轉的缺點。此外，垂直化天線也更加符合移動接收的要求，它能夠非常簡單的完成360°水平面的移動信號接收。
（三）天線選址
天線能夠對電磁波產生影響，這種影響直接關系到其質量，因此，對天線的選擇非常重要，應該充分考慮實際的現(xiàn)實情況。能否覆蓋充足的范圍是過去電磁波需要考慮的問題，它必須要能夠輻射足夠的空間范圍。然而，伴隨數(shù)字電視的發(fā)展，考慮的關鍵問題也發(fā)生了變化，已經(jīng)變?yōu)槌怯虻母采w問題。采用無線傳輸有較大的優(yōu)點，能夠最小程度的損害雨衰。然而，水平化天線則表現(xiàn)出許多不足：這種天線受天氣狀況影響較大，遇到暴雨，接收效果將會變得比平時差很多，特別是發(fā)射塔周邊地區(qū)。天氣晴朗時風向則會對接收信號的質量產生關鍵影響，需要重點關注風向。檢測無線信號的接收情況，容易發(fā)現(xiàn)其在雨天會有明顯變化，質量難以保障。云層的狀況會極大地影響傳輸電磁波，因此，我們通常采用高塔模式來減小云層對傳輸質量的影響。考慮到模擬電視重在天線覆蓋范圍，新興移動電視重點關注城域的覆蓋問題，我們必須要理性選擇天線的發(fā)射位置。在選擇過程中，遵循實現(xiàn)均勻覆蓋的原則，充分考慮覆蓋范圍內的地形特征。天線的位置沒有必要設置的特別高，我們最終追求的也不是天線的高度收益。因此，最好可以選擇四層以內的偶極板天線，這樣能夠達到最佳的效果。
（四）發(fā)射頻率
數(shù)字電視表現(xiàn)出許多優(yōu)勢，它的使用提升了發(fā)射以及接收信號的質量，使得呈現(xiàn)的畫面更加真實、清晰。傳輸過程中，電磁波的頻率是影響數(shù)字電視接收質量的一大因素。從現(xiàn)有條件來看，在頻率范圍的選擇上，地面數(shù)字電視空間較小。此外，地面數(shù)字電視有較高的標準，其對發(fā)射頻率要求嚴格，這一點非常關鍵，需要重點考慮。在現(xiàn)有情況下，發(fā)射頻率主要有兩類：高頻和低頻。它的要求主要有以下幾個方面：第一，數(shù)字電視通常采用ld-mos模式，這滿足了其對發(fā)射頻率動態(tài)范圍的要求。第二，芯片目前被廣泛運用于調解電視信道，然而它的處理范圍非常有限。第三，傳輸無線信號極易受到干擾，特別是濕地以及水源等因素，在此情況下，受影響的程度因頻率的高低而有所差異。第
，電磁遭到uhf頻率的干擾較強。
（五）全球定位系統(tǒng)
傳輸?shù)臄?shù)字信號能夠覆蓋廣泛的區(qū)域，而且這種覆蓋相對穩(wěn)定，在信號發(fā)射時能夠實現(xiàn)相同地區(qū)與多個發(fā)射臺的連接。在這一過程中，全球定位系統(tǒng)起到了重要作用，它為規(guī)劃信號發(fā)射的時間提供了依據(jù)。發(fā)射時存在許多技術難題，比如：如何實現(xiàn)單頻網(wǎng)發(fā)射端相同時間由眾多發(fā)射機發(fā)出相同節(jié)目的信號，如何實現(xiàn)單頻網(wǎng)接收端共同覆蓋不同站點發(fā)射的信號等，這些問題都是目前較難解決的。全球定位系統(tǒng)的應用能夠與衛(wèi)星同步，實現(xiàn)信號發(fā)射的高質量化。可以減少功率較大的發(fā)射機的運用，轉而選擇功率較小的發(fā)射機，這樣能夠使得信號的輻射得到降低。此外，也能實現(xiàn)均勻覆蓋，使得對電磁波的妨礙減小。
三、結束語
技術的發(fā)展使得廣電行業(yè)實現(xiàn)了技術革新。數(shù)字化的實現(xiàn)是技術史上的一大進步，它對眾多領域發(fā)展的沖擊豐富了目前的科技市場。數(shù)字電視是媒體界的一大飛躍，它使得傳統(tǒng)的廣播模式得以改變，概念得以豐富，創(chuàng)造了廣電行業(yè)的新興工具和觀念。在目前生活水平不斷提高的情況下，廣播電視傳播的是一種精神文化，我們應不斷努力促進其繼續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
[1]白楊，馮景鋒，黎陽.地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)組網(wǎng)調制器實現(xiàn)關鍵技術[j]. 廣播與電視技術.2011（12）
[2]楊知行，王昭誠.下一代地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)關鍵技術[j].電視技術. 2011（08）
[3]韋祿民.彩電數(shù)字變頻新技術[j].裝備制造技術.2010（08）
單頻網(wǎng)（SFN：Single Frequency Network）是由多個不同地點的處于同步狀態(tài)的無線電發(fā)射臺，在同一時間、以同一頻率發(fā)射同一信號，以實現(xiàn)對一定服務區(qū)的可靠覆蓋。它顯然不同于模擬電視時代采用不同頻率轉播同一節(jié)目的多頻網(wǎng)方案。
單頻網(wǎng)簡介
單頻網(wǎng)技術有哪些優(yōu)點？
單頻網(wǎng)的第一個優(yōu)點就是有利于頻率規(guī)劃。在我國空間頻譜資源緊張的情況下，可以大大節(jié)約寶貴的頻率資源，提高頻譜利用率。
第二點，由于無線電信號本身的特性，在高樓林立的城市或丘陵山地環(huán)境中，無論單個數(shù)字電視發(fā)射站點的發(fā)射功率多大都會有很多信號覆蓋不到的區(qū)域，這些覆蓋不到的區(qū)域被稱作覆蓋盲區(qū)或盲點，單頻網(wǎng)則可通過多點同頻發(fā)射的辦法來解決覆蓋盲區(qū)問題，獲得較好的覆蓋率。
第三，單頻網(wǎng)技術還可降低發(fā)射機設備的成本；通過優(yōu)化和調整單頻網(wǎng)發(fā)射網(wǎng)絡（基站數(shù)量、分布、發(fā)射天線高度、發(fā)射功率等），可以使用多個較小功率發(fā)射機代替一個大功率發(fā)射機，以降低信號輻射、減少電磁波污染、增強覆蓋均勻度，也可以根據(jù)需要隨時改變覆蓋意圖。
實現(xiàn)單頻網(wǎng)的難點是什么？
要實現(xiàn)單頻網(wǎng)，在發(fā)射端的最大難點是多個發(fā)射機的采用相同頻率同步播出同一節(jié)目。而接收端最大的技術難點是在多個發(fā)射站點都覆蓋到的交叉覆蓋區(qū)內，如何能可靠地接收發(fā)射信號。在實際應用中，發(fā)射端需要通過GPS等時鐘信號同步發(fā)射時間，保證各發(fā)射點數(shù)字電視信號的時間、頻率與比特嚴格同步。接收端如果僅收到一個發(fā)射站信號，這個信號將十分穩(wěn)定，是不需要考慮同步問題的。但實際上單頻網(wǎng)組網(wǎng)時會出現(xiàn)多個轉播基站信號共同覆蓋區(qū)，用戶端接收機接收到不同發(fā)射站信號的時間，完全有可能是不同步的（盡管各發(fā)射站發(fā)射時間是同步的）。單頻網(wǎng)廣播為了容許較大的時間差，在副載波里的每個“符號”之間加上“保護間隔”，只要不同發(fā)射站訊號到達的時間差小于“保護間隔”，便不會構成干擾。這是目前單頻網(wǎng)廣播得以實現(xiàn)的技術保障之一。
單頻網(wǎng)在實際組網(wǎng)中的應用實例和存在的一些問題
困擾各地地面數(shù)字電視廣播運營商最大的技術問題，是單頻網(wǎng)廣播的同頻干擾問題。我國地面數(shù)字電視廣播標準為此提出了單頻網(wǎng)廣播的解決方案，目前采用的主要是各基站利用GPS同步發(fā)射時間的方案。
我國香港地區(qū)在2008年開展地面數(shù)字電視廣播（國標DTMB）時，在慈云山、九龍坑山、青山等幾個大功率（1000W以上）電視轉播站采用單頻網(wǎng)技術轉播586MHz、602MHz的兩個頻點的地面數(shù)字電視廣播節(jié)目，另用多頻網(wǎng)模式播出另外幾套數(shù)字電視節(jié)目。組網(wǎng)模式為利用GPS同步各基站發(fā)射時間。深圳2010年9月開始在梧桐山、大南山、蓮花山（東莞深圳交匯處）等幾個大功率（1000W以上）電視轉播站采用單頻網(wǎng)技術轉播562MHz、706MHz的兩個頻點的地面數(shù)字電視廣播節(jié)目。這是國內較大規(guī)模采用大功率單頻網(wǎng)廣播的試點城市，香港在近兩年多的單頻網(wǎng)廣播實踐中，不斷調整，現(xiàn)在基本保證港內各交叉覆蓋地方單頻網(wǎng)廣播的正常接收。而深圳市在單頻網(wǎng)廣播開始后，也出現(xiàn)了很多同頻干擾問題。由于深圳地勢相對平坦，各基站信號交叉覆蓋區(qū)域較廣，同頻干擾問題比較多，現(xiàn)正在進行測試和修正。上海等地的單頻網(wǎng)廣播也是做過多次修正與調整。
現(xiàn)在簡單介紹香港、深圳地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)組網(wǎng)遇到的一些問題。兩地信號基本共同覆蓋，我們根據(jù)在深圳的測試結果對兩地單頻網(wǎng)廣播作一些分析總結，供讀者參考。
圖2中間部分為香港三大網(wǎng)交叉覆蓋的地方，其他重疊部分為兩個差轉臺信號交叉覆蓋的地方。實際上因為發(fā)射功率較大，交叉覆蓋的地方比圖中的示意圖還要大得多。香港各基站單頻網(wǎng)廣播的發(fā)射時間需經(jīng)GPS接收機嚴格同步，使信號共同覆蓋區(qū)的接收天線上不同基站的信號盡可能同步到達。在香港境內離發(fā)射臺5~20公里的地方，有很多地方是會同時收到不同發(fā)射臺發(fā)來的單頻網(wǎng)信號的，這些不同發(fā)射站到達某接收地點的信號的時間差非常小（20 uS左右），在機頂盒解調的保護間隔內，接收機可以正常解碼。這些不同發(fā)射站的信號由于頻率、時間、比特高度一致，接收機可以認為這是同一個信號，同頻干擾被消除了。
但超過20公里的地方如深圳境內，如果能同時接收香港方面不同轉播臺傳來的單頻網(wǎng)信號，時間差往往超出保護間隔，就容易出現(xiàn)同頻干擾，數(shù)據(jù)誤碼率過高，嚴重時根本無法解碼。盡管此時信號場強足夠強，但用戶就是無法收看單頻網(wǎng)的節(jié)目。這就是深圳很多可以同時接收香港兩個以上電視轉播臺信號的地方，接收多頻網(wǎng)信號正常，而無法接收單頻網(wǎng)信號的原因。實際上，在香港很多地區(qū)，單頻網(wǎng)信號到達用戶接收機的時間并不同步，也出現(xiàn)大量同頻干擾導致接收失敗的案例。香港方面也是進行了反復測試、調整后才保證大部分地區(qū)接收單頻網(wǎng)信號正常。由于香港屬多山地區(qū)，山脈的遮擋作用使很多地方僅收到一個基站的信號，大大減輕了同頻干擾的影響；如果在較平坦的平原地區(qū)，不同發(fā)射站單頻網(wǎng)廣播信號共同覆蓋區(qū)域要比山區(qū)、城市大得多，同頻干擾現(xiàn)象將更為嚴重。
因為對單頻網(wǎng)的特殊技術要求，其建設及維護成本亦比多頻網(wǎng)相對提高。但單頻網(wǎng)有一個非常突出的優(yōu)勢，即節(jié)省頻率資源。以前香港用近50個大大小小電視差轉臺，轉播老四臺的模擬電視節(jié)目，其結果是占用了幾乎全部的UHF波段的頻率，導致現(xiàn)在深港地區(qū)UHF波段的頻率資源非常緊張。香港取消模擬電視后，如果全部采用單頻網(wǎng)組網(wǎng)，無疑將騰出大量的頻率用于其他用途。
香港是國內首個真正把單頻網(wǎng)方案大規(guī)模商用地方，很顯然，單頻網(wǎng)廣播模式能夠使全港地區(qū)使用相同的頻率轉播相同的電視節(jié)目，節(jié)省了大量的頻率資源。在大功率轉播站的陰影區(qū)采用相同頻率轉播自然沒有任何問題，但實際上很多地方是有交叉覆蓋的，即一個地方可能收到來自兩個或兩個以上轉播臺傳來的單頻網(wǎng)數(shù)字電視廣播。根據(jù)國標單頻網(wǎng)的理論及實際測試，證明在一定范圍內，如主站信號和副站信號強度相差10dB以上、或接收點離多個轉播臺的距離在20公里以內，則不同發(fā)射站訊號到達機頂盒的時間差小于“保護間隔”，其干擾是可以被消除的，接收機可以正常解碼；而超過以上數(shù)值，就不可能正常解碼。目前香港數(shù)字地面電視的單頻網(wǎng)廣播在香港地區(qū)基本正常，而距離較遠的深圳地區(qū)，由于地勢較平坦，同一接收地點收到香港不同方向傳來的單頻網(wǎng)直射波或反射波的可能性很大，如兩個不同轉播臺的單頻網(wǎng)信號強度差小于10dB，加之與差轉臺的距離已超過保護間隔，就很難接收好單頻網(wǎng)信號。但這已經(jīng)能滿足香港當?shù)夭捎脝晤l網(wǎng)轉播電視節(jié)目的初衷了，可以說單頻網(wǎng)在香港的運用是成功的，至于深圳地區(qū)接收香港信號不正常，主要是因為超出保護間隔。在實踐中，我們只要滿叉覆蓋區(qū)域內的成功接收，就可以認為該單頻網(wǎng)廣播是成功的。
圖3為深圳單頻網(wǎng)交叉覆蓋區(qū)域示意圖（實際交叉覆蓋區(qū)域要大得多）。深圳在開播單頻網(wǎng)以前，曾在梧桐山電視發(fā)射塔用562MHz、706MHz、786MHz播出三個頻點的數(shù)字電視節(jié)目。2010年9月開始在大南山、東莞蓮花山利用562MHz、706MHz兩個頻點進行單頻網(wǎng)廣播實驗。這兩個發(fā)射站開播后，是解決了不少原來接收不到信號的區(qū)域的地面數(shù)字電視廣播接收問題，但在某些（不是全部）交叉覆蓋區(qū)內，卻出現(xiàn)了原來能接收而現(xiàn)在無法接收的現(xiàn)象，這很顯然是同頻干擾造成的。
現(xiàn)在深圳、香港地區(qū)部分用戶單頻網(wǎng)同頻干擾的解決辦法是：1、用戶端選用方向性尖銳的多單元八木天線或網(wǎng)狀天線；2、更換用戶端接收地點，利用建筑物等屏蔽掉其中一方或多方的同頻信號，使接收到信號僅剩一個發(fā)射臺的，信號變得干凈，自然就降低了同頻干擾的影響。3、降低某個發(fā)射站功率，使共同覆蓋區(qū)域內的不同基站接收信號強度相差10 dB以上。 4、調整發(fā)射基站信號時延。其中最后兩點是需發(fā)射站確定，跟終端用戶無關。而香港深圳廣電技術部門改變發(fā)射參數(shù)影響重大，這在實踐中比較難以實施。
一種簡單實用的單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術
同頻干擾是單頻網(wǎng)廣播面臨的最大問題。傳統(tǒng)單頻網(wǎng)依靠GPS同步各發(fā)射機的發(fā)射時間，靠保護間隔保證天線收到的不同信號能同時到達接收機。一旦超過保護間隔允許的距離，兩個或以上的同頻信號到達接收機時間不同，將導致接收機解碼失敗。故而靠GPS同步的方式仍有很多不足。實際上，根本不需要在各發(fā)射站完全同步，只需要解決各基站同頻信號交叉覆蓋地區(qū)的同步問題即可。故在本方案中，1、只需對各基站同頻信號交叉覆蓋地區(qū)，采用時延調節(jié)模塊進行相應調整；2、相鄰基站采用不同極化方式發(fā)射信號。通過對這兩種方式的選用或全部采用，基本能保證各基站“同頻干擾”現(xiàn)象消失。這是單頻網(wǎng)得以實現(xiàn)的一個技術保證，并在一些地區(qū)得到成功的商業(yè)運用。
這種單頻網(wǎng)廣播模式，可以省掉各個基站復雜昂貴的GPS時鐘同步系統(tǒng)，降低系統(tǒng)復雜性，提高安全性，妥善處理某些交叉覆蓋區(qū)的同頻干擾現(xiàn)象。
前端處理好的數(shù)字化信號輸入微波寬頻帶發(fā)射機或光發(fā)射機（經(jīng)有線電視光纜）傳輸，轉發(fā)基站接收到信號后，將微波天線上的下變頻器轉為UHF信號，或將有線電視光纜送來的地面數(shù)字電視廣播UHF波段信號，經(jīng)濾波后對所有RF射頻信號進行適當延時調整后（傳統(tǒng)方案中是對不同頻道TS流進行延時，相對比較復雜），經(jīng)小功率發(fā)射機作單頻網(wǎng)發(fā)射，覆蓋5~20公里范圍用戶。
按照中國數(shù)字電視地面廣播編碼標準--GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道編碼和調制》所建議的單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式：“本標準系統(tǒng)也可以采用不依賴于GPS的主從結構方案，全系統(tǒng)自動調節(jié)各自相對于主發(fā)射機的時延，實現(xiàn)了整個單頻網(wǎng)的發(fā)送時間同步”，該方案是有權威理論支持的。由于不象傳統(tǒng)方式采用昂貴的GPS同步設備，故不需設置保護間隔。 該方案已在內地多個地區(qū)單頻網(wǎng)廣播中得到很好應用，是真正質優(yōu)價廉的可靠的單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術方案。其原理圖見圖5
信號源采用MMDS微波或光纜傳輸，而不是各接收基站接收開路地面數(shù)字電視廣播信號后另行轉發(fā)，是為了保證后面發(fā)射基站信號不至于時延過于滯后，難以保證交叉覆蓋區(qū)接收點同步接收到不同基站信號。一般來說，離前端近的基站設計時時延調整多些。距離前端遠的基站時延調整少些，則比較容易平衡。
通過在多個單頻網(wǎng)交叉覆蓋區(qū)測試數(shù)據(jù)，調整補點基站的不同時延，可保證在交叉覆蓋區(qū)的信號能基本同步到達接收機，接收機即可正常接收解碼，消除同頻干擾的影響。
如圖6所示，在2個交叉覆蓋區(qū)內（可事先估算出位置），用一條直線畫出2交叉覆蓋區(qū)域中同頻干擾最嚴重的地方，到該地實測確定后，對2個轉播基站中的一個進行時延調整，一般在5~20 uS 之間。經(jīng)過這樣的調整，相鄰發(fā)射基站的發(fā)射時間不一定嚴格同步，但只要保證在交叉覆蓋區(qū)中心點收到的兩個不同基站的信號能同時到達接收機，同頻干擾現(xiàn)象就會消失。測試時可以采用儀器與機頂盒接收相結合的辦法進行。一般通過幾次調整，就可以解決問題，以后也基本不需要再調試。
如有多個基站信號交叉覆蓋區(qū)，相鄰的基站可以采用不同的極化方式（水平或垂直），這樣能最大限度降低同頻干擾的影響。因為用戶主要是固定接收，只要采用相同的天線架設方式即可，不會影響其日常收看電視。在一些農村地區(qū)，有時僅需采用不同極化方式安裝轉發(fā)基站，不需調整基站發(fā)射時延也可以保證交叉覆蓋區(qū)的良好接收效果。
另外，采用定向發(fā)射或降低某個相鄰基站的發(fā)射功率等辦法，也可以進一步降低同頻干擾。
2004年12月28日，這是深圳特區(qū)建設史上值得紀念的日子，做為深圳城市建設的一個重要里程碑―深圳地鐵正式開通試運行！伴隨著嶄新的地鐵列車的徐徐開出，列車車廂內移動數(shù)字電視也正式開播。深圳地鐵移動數(shù)字電視的開通至今已近十年的時間，當人們在地鐵車廂內欣賞精彩實時的數(shù)字電視節(jié)目時，又有多少人能知道當年深圳廣電人所付出的艱辛呢？地鐵內開通數(shù)字電視廣播，當時在國內、外都屬首次，為了移動數(shù)字電視能夠如期在地鐵中開播，在項目任務重大、開播時間緊迫、沒有技術先例可循的極大壓力面前，深圳市廣播電視傳輸中心（簡稱傳輸中心）的技術人員不畏困難，迎難而上，勇敢地挑起了這副重擔，為項目成功實施付出了極大的努力。這里我做為項目負責人做一個簡要的回顧。
一.接受任務
與深圳地鐵移動電視結緣還得從2004年11月23日說起，當日我接到當時深圳電視臺總工傅峰春同志的電話，希望傳輸中心協(xié)助移動視訊公司完成深圳地鐵數(shù)字電視項目，具體要求是在12月28日深圳地鐵開通試運行當日開通地鐵移動電視，也就是說要在這短短的35天里，完成從方案試驗、設備招標采購、工程安裝到設備聯(lián)調的整個項目實施過程，時間十分緊迫！
深圳市廣播電視傳輸中心是國家廣電總局珠江口覆蓋工程的重要單位，主要任務是承擔中央、省、市廣播電視節(jié)目的無線發(fā)射傳輸任務，發(fā)射的無線廣播電視信號覆蓋珠江三角洲的大部分地區(qū)。傳輸中心的技術人員擁有豐富的無線廣播電視發(fā)射傳輸經(jīng)驗，尤其是在數(shù)字電視應用領域擁有豐富經(jīng)驗，事前在國標數(shù)字電視試驗中做了大量工作，為了完成這次任務，中心專門在內部進行了動員，在確保安全播出工作的前提下，把所有技術力量都調動起來迎接這次挑戰(zhàn)。
二.方案制定
深圳地鐵移動數(shù)字電視是國內首個在地鐵隧道內開通的移動電視項目，當時我國自主地面數(shù)字電視標準尚在制定中，規(guī)模性試驗尚未展開，國內、外無任何先例可循。有專家提出仿效歐標DVB―T地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)模式，每個地鐵站設獨立發(fā)射基站，采用衛(wèi)星GPS信號同步的模式建立“地下單頻網(wǎng)”。由于深圳地鐵一號線路全部建在地下，衛(wèi)星GPS信號因距離地面過遠無法順利傳輸?shù)綌?shù)字電視機房，也就是無法取得單頻網(wǎng)組網(wǎng)關鍵的GPS同步信號，當時我在深入分析深圳地鐵線路實際構成特點后，大膽地提出不采用獨立激勵器和常規(guī)的GPS衛(wèi)星同步信號的方案，而是由射頻光端機通過光纖傳輸射頻信號，各發(fā)射基站分別放大同一射頻信號，運用光纖傳輸信號時延和漏纜信號衰減的數(shù)據(jù)支持避免同頻干擾，從而將數(shù)字電視信號覆蓋控制在保護間隔內，實現(xiàn)接收同步。經(jīng)過充分的論證和試驗，我和傳輸中心的技術團隊最終確認了這一方案的可行性并開始組織實施。
三.技術方案概述
深圳地鐵一期工程是深圳建市以來投資最大的市政工程，由1號線東段和4號線南段組成，全長21.866km，共20個車站。根據(jù)每站最長距離不超過1.9公里的特點，我們將地鐵發(fā)射網(wǎng)絡規(guī)劃9個功率放大器基站，每站發(fā)射平均功率為50W。第一期建設中暫不考慮站臺和站廳的無線覆蓋，但發(fā)射機留出了一定的功率冗余。
經(jīng)申請，發(fā)射頻道定為28頻道，中心頻率為634MHz。我們本次建設的是覆蓋深圳地鐵1號線和4號線的數(shù)字電視網(wǎng)，節(jié)目播出中心設在竹子林車輛調度中心，電視信號由光纖和數(shù)字微波送至中心機房，經(jīng)過MPEG-2編碼，在這里完成DVB-T格式的調制放大，再經(jīng)由射頻光端機傳輸?shù)礁骰景l(fā)射點；在各發(fā)射機房光接收機將光信號轉換RF射頻電信號送至50W放大器發(fā)射。車廂內的DVB？T接收系統(tǒng)通過天線接收電視信號，送到八臺15（或17、20）寸LCD顯示器完成移動數(shù)字電視的解碼顯示。這里要需要強調的是，由于當時數(shù)字電視廣播的國家標準尚未確定，深圳地鐵移動數(shù)字電視項目播出制式只能暫時采用歐標DVB？T標準，當時計劃在國家標準確定對激勵器進行改造升級，以最小的代價完成國標轉換。
由于地鐵線路深埋于地下，不易接收來之衛(wèi)星的GPS同步信號，因此不采用單頻網(wǎng)組網(wǎng)方式，而是統(tǒng)一在地鐵控制機房完成信號的調制放大，再經(jīng)由RF光端機傳輸?shù)礁靼l(fā)射點放大送至漏纜。由于無緣光纖網(wǎng)絡的時延很短（每公里約5？s），考慮到DVB-T標準56？s的保護間隔，整個地鐵隧道內可以認為是一個統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡。
四.接收場強計算
根據(jù)RFS 1-5/8”漏纜的技術指標和其它有關參考資料，數(shù)字電視場強的有關參數(shù)如下：
百米傳輸損耗為2.0dB，2m處95%耦合損耗L為65dB；以路徑最長損耗最大的華強路-崗夏為例，漏纜長度為1985米，則漏纜插入損耗為LL=39.9dB，設發(fā)射機輸出功率為50W（47dBm/154dB？v），則華強路-崗夏段漏纜末端連接點的數(shù)字電視信號場強RxL為：
RxL=發(fā)射機輸出功率Po-瑞利衰落LD-車體損耗LC-跳線損耗LT-寬度因子LK-二功分器插入損耗LG-頻段合路器插入損耗LH-漏纜插入損耗LL-頻段分路器插入損耗LP *4-95%耦合損耗L+接收天線增益G-接收饋線損耗LK
=154dB？v-6dB-5dB-5.3dB-6dB-3.5dB-5dB-39.9dB-1.5dB*4-65dB+6dB-2dB=16.3 dB？v
由于數(shù)字電視接收機的移動接收門限一般在19dB？v-25dB？v之間，因此在長站距場強會不夠，當時重點考慮了接收天線的安裝位置，盡量減少車體損耗。
圖1是深圳地鐵移動電視技術方案示意圖。
五.項目實施
1.模擬試驗
方案制定了，但我們對能否成功實施并沒有把握，當時我們在平時工作中沒有接觸過漏纜，也不是很了解光纜傳輸射頻信號的時延情況，必須經(jīng)過實際測試和實驗才能完成這項艱巨任務。試驗主要包括梧桐山機房實驗和地鐵隧道測試兩個部分：
（1）梧桐山機房測試主要試驗數(shù)字RF信號經(jīng)過光纖傳輸后，光纖時延對接收性能的影響。我們知道理論上光纖傳輸RF信號的時延約為5？s/Km，考慮到DVB-T移動傳輸模式下56？s的保護間隔，實際傳輸過程中時延應不會對信號接收產生影響。為此，我們還特意找來3公里長的光纜，12月15日在梧桐山發(fā)射成了地鐵數(shù)字電視方案中最關鍵部分――經(jīng)過光纖傳輸射頻信號后數(shù)字電視接收的模擬試驗，試驗結果與方案論證的預想效果完全一致， 3公里長的光纖時延只有15.52？s，而實際上這時漏纜RF信號的傳輸衰減已達到60dB，兩路信號疊加遠未達到56？s的保護間隔，因此可以認為信號傳輸?shù)臅r延不會對接收產生任何影響，充分驗證了方案的可行性。
（2）隧道測試主要試驗真實環(huán)境下數(shù)字電視信號的實際接收效果。
根據(jù)對漏纜實際傳輸RF信號衰減的計算，我們設計了隔站安裝放大器的方案，即在20個地鐵車站安裝9個放大基站，目的是減少信號間的干擾，降低設備投資。試驗中在會展中心車站設發(fā)射傳輸點，深圳電視臺信號經(jīng)過編碼送至DVB-T激勵器，激勵器輸出一路射頻信號經(jīng)由RF光端機傳輸?shù)饺A強站發(fā)射點；主輸出送至放大器，放大后饋入漏纜合路器。華強站發(fā)射點的光端機接收來自會展中心車站的信號，輸出RF送入放大器再饋入漏纜；崗夏站沿途設測試點，DVB？T接收系統(tǒng)通過天線接收數(shù)字電視信號，送到LCD電視完成數(shù)字電視的解碼顯示。在崗夏站沿途重點測試同頻干擾特性和漏纜長距離站距的信號傳輸性能，具體分析了地鐵漏纜數(shù)字電視信號的傳輸距離，以及接收機的載噪比門限、最小接收電平、誤碼率及其相互關系等。試驗取得圓滿成功，為項目完成打下堅實基礎。
2.項目施工
由于當時地鐵方面也處于開通前的最后準備階段，所以不能給我們很多的時間進行安裝調試，為了最大限度地提高工作效率，保證地鐵移動電視的成功開通，我把項目主要參加人員分成了機電設備安裝、光纖信號傳輸、微波信號傳輸、發(fā)射機安裝調試等四個跨部門項目組，與時間賽跑，同困難奮戰(zhàn)，全面并行推進各項工作。盡管當時中心的技術人員已經(jīng)具備了不少工作經(jīng)驗，但是由于這個項目是廣播電視項目首次進入地鐵工程領域，國內外沒有先例可循，在項目推進過程中還是遇到了很多困難和意想不到的問題，在工程進行到緊要關頭還發(fā)生了數(shù)字電視發(fā)射機因進口商出現(xiàn)了問題而不能按時到貨的情況，關鍵時刻我們緊急與R/S公司北京辦事處磋商，從全國各地借調50W數(shù)字發(fā)射機。最終我們技術人員充分發(fā)揚團結協(xié)作的精神，克服了重重困難，按時完成了設備采購、系統(tǒng)安裝、設備調試、路測、試播等整個過程，傳輸、發(fā)射設備在12月25日全部安裝完成并一次性調試完畢，通過全線路測，整個地鐵線路的數(shù)字電視信號傳輸和發(fā)射功能均正常，信號覆蓋效果非常理想。
六.小結
論文摘要:我國的科研工作者在數(shù)字電視廣播標準的研究方面作了大蚤的工作，提出了多套方案，筆者其中以上海交通大學提出的高級數(shù)字電視廣播ADTB系統(tǒng)傳愉方案和清華大學電子工程系提出的地面數(shù)字多嫌體/電視廣播傳愉系統(tǒng)((DMB-T)較為成熟，在實際的地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中都有所試用，本文時此進行了研究。
1上海交通大學的AD丁B一數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>
ADTB一T是一種“單載波”方案，其采用偏置正交幅度調制(OffsetQuadrate Am-plitude Modulation OQAM)采用4位或16位及32位OQAM變調方式，并在其中融入了獨特的平均化技術，使用8M Hz帶寬，擁有SMbit/s. lOMbitls， 20Mbit/s三種傳輸模式。ADTB方案的工作過程大致為:各種數(shù)據(jù)碼流進入數(shù)據(jù)緩沖器，經(jīng)過擾碼、外編碼(RS編碼)、交織、內編碼后，經(jīng)過同步信號插入、導頻插入、OQAM調制后形成基帶信號，再經(jīng)上變頻為射頻信號。圖1為ADT’B-T方案流程框圖。
其主要的技術組成和特點包括:有效的數(shù)據(jù)結構:滿足靈活的綜合數(shù)字業(yè)務和抗干擾要求，雙導頻輔助同步技術:穩(wěn)健的上下導頻輔助同步系統(tǒng)，載波恢復和時鐘恢復更穩(wěn)健、可靠。采用級聯(lián)的交織內外碼信道編解碼技術。由于采用單載波調制技術，信號的峰均比低，載噪比門限低，.有利于頻譜規(guī)劃，做到更好的信號覆蓋，對抗相位噪聲的能力強，跟蹤快速變化信道的能力強。強大的對抗信道衰落的均衡技術:多經(jīng)和前、后向回波。更多高效的接收處理技術:普通高頻頭復雜的數(shù)字信號處理。大容量移動接收:移動條件下最高速率可達12Mbps。
2清華大學。MB一下數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>
清華大學DMB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨福捎昧薖N序列填充的時域同步正交頻分復用(TDS一OFDM)多載波調制技術，有機地將信號在時域和頻域的傳輸結合起來，控制信號以便進行同步、育旨。在頻域傳送有效載荷，在時域通過擴頻技術傳送信道估計，實現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。
在技術上，針對插人強功率同步導頻的傳統(tǒng)OFDM調制方式，在傳輸系統(tǒng)的有效性、可靠性都受損失的缺陷，發(fā)明了基于PN序列擴頻技術的高保護同步傳輸技術和巧妙利用OFDM保護間隔的填充技術，同時提高了傳輸系統(tǒng)的頻譜利用效率和抗噪聲干擾性能。針對地面數(shù)字電視廣播現(xiàn)有傳輸標準的信道估計迭代過程較長的不足，發(fā)明了新的TDS-OFDM信道估計技術(利用PN序列在接收端進行信道估計)，提高了系統(tǒng)移動接收性能。應用一種新的糾錯編解碼(FEC)(由格狀碼、卷積交織碼和R一S分組碼構成的級聯(lián)碼)技術，有效地改善了采用多載波OFDM技術系統(tǒng)誤碼門限差的現(xiàn)實，DMB-T還采用了不同于已有數(shù)字電視技術標準的與自然時間同步的分層復幀結構，來支持單頻網(wǎng)。單頻網(wǎng)不但能夠更好的支持移動數(shù)字電視服務，而且能夠解決由單個發(fā)射機無法覆蓋的盲區(qū)問題。
3兩種方案性能及特點分析
土海交通大學的ADTB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨甘且环N“單載波”方案，清華大學的DMB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨笧槎噍d波方式。本節(jié)從單載波與多載波角度對兩種方案性能及特點進行分析。
單載波方式的頻譜效率高，相應的減少了鄰頻干擾，有利于進行頻譜規(guī)劃。單載波方式信號峰均比相對較低，產生的非線性失真小，在同等的覆蓋范圍情況下，可以使用較小功率的數(shù)字電視發(fā)射機實現(xiàn)。單載波方式的接收靈敏度高，接收門限低，易解決弱信號的接收問題。單載波方式實現(xiàn)單頻網(wǎng)相對簡單，無需外部時鐘信息。單載波在支持移動接收方面技術研制較晚，相應的發(fā)射機及接收機成本高。
1.1國家地面數(shù)字電視標準已經(jīng)實施
2007年8月1日實施[2]《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道編碼和調制》
1.2福建發(fā)展地面數(shù)字電視的必要性
地理環(huán)境：75%山地，15%丘陵，10%平原，發(fā)展地面數(shù)字電視是建設數(shù)字福建的重要組成部分，人民的物質文化的需求，也是省廣電集團發(fā)展的需要。
1.3福建發(fā)展地面數(shù)字電視的有利條件
分布全省有41個臺站、有1000多人的技術隊伍、省政府的大力支持和強大的市場支持
1.4國內現(xiàn)有的主要技術方案
1.4.1小功率多點單頻網(wǎng)覆蓋。如青島[3]，主要面對人口密集市區(qū)移動接收用戶。優(yōu)點：實現(xiàn)移動接收。缺點：受眾范圍小，投入大，形不成規(guī)模，投資回報少。
1.4.2小功多頻點單點覆蓋[4]。如湖南，主要面對固定接收用戶。優(yōu)點：建網(wǎng)快，播出節(jié)目量大。缺點：范圍小，移動客戶無法接收
1.4.3本設計提出的技術方案
根據(jù)福建的實際地理情況，以及實際的臺站分布情況和覆蓋技術的要求，采取相應的天線極化方式，以滿足覆蓋的技術要求，設計采用以多個大功率發(fā)射臺結合部分小功率發(fā)射臺補點定向覆蓋的單頻網(wǎng)設計方案。覆蓋的是全省9個（福州，廈門，寧德，莆田，龍巖，泉州，南平，漳州，三明）主要城市市內固定和移動接收、高速公路、國道的移動接收，實現(xiàn)車載高速移動情況下的用戶穩(wěn)定接收，特別是移動接收全省范圍內實現(xiàn)一個頻道接收到底，中途不用頻繁切換頻道的效果。
2傳輸標準的選擇
地面數(shù)字電視的傳輸標準有DVB-T、ISDB-T、ATSC和DTMB，這幾種標準各有其特點。在建設福建地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)單頻網(wǎng)之前，要在上述數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敿夹g標準中選擇適合福建省實際情況的、兼容性和擴展性強的、有豐富的商用產品支持的技術體制。增加網(wǎng)絡的實用性、降低成本、提高網(wǎng)絡的可擴展性。國標DTMB[5]具有自己鮮明的技術特點。其幀結構以整秒為單位，實現(xiàn)設備簡單，可對單頻網(wǎng)進行同步，支持高清晰度電視和多媒體數(shù)據(jù)廣播等業(yè)務、建網(wǎng)成本低。滿足大范圍固定覆蓋及移動接收的需要。因此，經(jīng)過多方面考察、考慮，最終選擇DTMB技術作為建設福建省地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的傳輸標準。
3福建省地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的設計
3.1單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡分布
結合福建省實際情況，本人提出：單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式[6]。全省高速公路和9個（福州，廈門，寧德，莆田，龍巖，泉州，南平，漳州，三明）主要城市實現(xiàn)26CH的單頻網(wǎng)覆蓋，同時保證該地區(qū)的固定和移動的能穩(wěn)定接收到26CH的地面數(shù)字電視節(jié)目。增設建陽，福鼎，福清等26CH補點以實現(xiàn)高速公路單頻網(wǎng)的覆蓋。實現(xiàn)目標：既能覆蓋固定用戶又能覆蓋移動用戶，同時還能夠達到5套節(jié)目的傳輸量的地面數(shù)字地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)的要求。
3.2系統(tǒng)參數(shù)的選擇
在實際單頻網(wǎng)組網(wǎng)過程中，根據(jù)福建當?shù)氐牡乩憝h(huán)境比較復雜，地勢多山的地貌特點、現(xiàn)有的調頻同步廣播單頻網(wǎng)的9個模擬發(fā)射站資源等。因此福建省地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)設計方案采用國家標準GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道編碼和調制》中:大范圍單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式。主要應用于實現(xiàn)全省以及大范圍單頻網(wǎng)組網(wǎng)的地區(qū)，該模式可用來實現(xiàn)在無線環(huán)境下大范圍的高速率移動接收，因為其具有較好的移動特性，且可提供最高的多徑延時保護能力。參數(shù):保護間隔為1/4，子載波為3780，調制方式為QPSK,FEC為0.40。信源編碼格式：MPEG-2的MP@ML標準清晰度電視播出。
3.3福建省發(fā)射基站站點的選擇
3.3.1站點選擇的原則
首先保證福建九個主要城市的覆蓋，之后解決高速公路、國道沿線的覆蓋。考慮優(yōu)先利用原有在九個城市的主發(fā)射站點，再根據(jù)實際情況調整各主發(fā)射點的發(fā)射功率使他們之間沒有交越點，然后中間的盲點用補點,采用定向天線進行覆蓋有利于單頻網(wǎng)的組建，布點要便于整個單頻網(wǎng)區(qū)域場強的均勻覆蓋。
3.3.2福建省布點選擇
基于站點選擇的原則，根據(jù)福建省的特殊地理和自然條件的實際情況，充分利用現(xiàn)有的有利資源。可以利用1999年建的覆蓋全省的調頻同步廣播單頻網(wǎng)的9個發(fā)射臺做為發(fā)射機站，九城市的市中心人口密集區(qū)用大功率覆蓋。由于發(fā)射塔較高，覆蓋條件理想，從計算結果看，用1.3KW發(fā)射機即可達到較好的效果。然后根據(jù)這9個點相互之間的距離，考慮到盡量減小相干區(qū)的距離和保證對人口相對密集區(qū)的覆蓋，增設小功率的發(fā)射點，盡量把相干區(qū)移到人口稀少的地區(qū)如大海或山區(qū)。如增設福清五馬山,建陽庵山，福鼎太姥山300W發(fā)射點，在調試過程中，對相干區(qū)進行收聽收測，以及進行多次場強測試，根據(jù)實際情況，來調整各臺站的實際發(fā)射功率。
3.4采用補點設備
福建省位于中國東南沿海，它的特殊地理條件的實際情況，以及市區(qū)由于高樓林立建筑較多的原因，會存在地面數(shù)字電視信號覆蓋弱信號區(qū)和盲區(qū)。在這些傳輸信號多徑干擾嚴重的地方須采用補點設備，類似于移動通信中的G網(wǎng)、C網(wǎng)直放站設備。補點設備天線采用定向發(fā)射天線，采用太陽能供電或220V電源，功率等級一般是1W、5W等。站點開通之后，市區(qū)需要進行網(wǎng)絡優(yōu)化調試，故在設計中考慮了調整余量。
3.5發(fā)射天線的選擇
根據(jù)地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的特點，目前模擬電視天線很成熟；其采用水平極化天線[7]所以從兼容性來講，地面數(shù)字電視天線用水平極化更合理；國標系統(tǒng)多用水平極化；偶極子天線可以滿足上述所有要求，所以在本系統(tǒng)中優(yōu)先采用；由于市區(qū)高樓林立、公路沿線相對比較空曠，所以需要定向天線和延時控制。
4網(wǎng)絡實施效果
4.1網(wǎng)絡實施
整個覆蓋網(wǎng)絡實施可以分兩個階段進行：第一階段：首先實施的是在福建省九個主要城市(福州，廈門，寧德，莆田，龍巖，泉州，南平，漳州，三明)實現(xiàn)26CH的單頻網(wǎng)覆蓋保證該地區(qū)的固定和移動的接收。第二階段：進行實地收測根據(jù)具體情況對某些信號較差的區(qū)域以及特殊地區(qū)增加補點發(fā)射，改善覆蓋效果，以實現(xiàn)連接九大城市的高速公路的單頻網(wǎng)覆蓋。
4.2實施效果
移動接收能接收到5套標清節(jié)目，固定接收可接收到5套標清節(jié)目，可以滿足有線用戶的需求，CA系統(tǒng)使用可以有效的對用戶進行管理。
5總結
