地面数字电视技术

地面数字电视技术（精选十篇）

地面数字电视技术 篇1

关键词：地面,数字电视,接收,技术

数字电视地面广播是指利用电视台的发射天线发射无线电波, 以实现覆盖一定范围之内的数字电视用户, 覆盖范围之内的用户可通过接收天线与数字电视接收机来收看数字电视节目。数字电视地面广播是数字电视广播最基本的传输形式, 它同时也是一个重要的国家安全基础设施。当国家出现紧急情况量, 它可作为一种最直接、最可靠的政府喉舌, 因而数字电视地面广播在数字电视传输中占据着重要地位。

1 地面数字电视接收技术

多径接收是指因地形、地貌等因素, 使到达接收点的信号不止一个, 它是引起不同频率信号发生衰落的主要原因, 它使信道出现频率选择性衰落。多径接收在模拟电视接收中反映为重影现象, 在数字电视接收中, 某些特定相位的多径信号则会使接收完全失败, 在这种情况下, 接收性能的好坏不仅仅依赖于距离发射台的远近, 而且在很大程度上还依赖于接收信号之间的相位。

接收方式是固定接收、移动接收和便携接收。固定接收是指与固定天线相连接, 电视接收机不能随便搬移, 一般来说, 固定接收条件经调整后不再变化;移动接收通常是指车载高速移动接收, 其接收条件因地貌的不断变化而变化, 同时车速变化还会使接收受到多普勒频移效应的影响, 因而会使信道出现时间选择性衰落;便携接收则包括两种情况:一种是在居室内使用机上天线, 它可在居室内不同地点进行数字电视节目接收, 这种情况下, 接收条件变化会使信道特性存在差异;另一种便携接收是指将微型数字电视接收机装入衣袋, 可在户外进行低速移动接收。此外, 数字电视地面广播还逐级接收区域影响, 由于接收地点与主发射台的距离发生变化或者接收地点与其他发射台的相对关系发生变化而相起接收条件发生变化, 从而使接收具有地点选择性。

所有上述问题均使地面广播问题复杂化, 使接收信道随时间、频率和地点而发生变化。引起不同频率信号衰落的主要原因是多径接收, 只要信号带宽大于延时时间的倒数, 以接收时间倒数频率为周期, 会出现周期性的衰落现象, 这类似于一个信号通过延时线后原信号按不同比例加减而形成的数字滤波的情况。移动接收时, 主信号和反射信号到达接收点的角度有可能不同, 因多普勒效应, 其频率发生了不同的变化, 两者的差拍使接收信号的幅度随时间周期变化, 其结果使信道出现时间选择性。而由于接收地点的不同和相邻台距离的不同, 主信号和其他台信号之间的关系不同而使接收出现地点的选择性。这三种影响都必须在传输方案选择时加以考虑。在模拟的情况下, 接收性能随离发射台的距离变大而逐步变差, 不会像数字系统那样在接收得好和接收不好之间有突出的变化。在数字接收情况下, 这一过渡区有时只有几米。因此模拟接收是按50%。的时间概率和50%的地点概率进行频率规划的, 而数字接收则提高到99%。的时间概率和99%。的地点概率来规划。应注意的是, 尽管99%。比50%大得多, 但数字情况下仍有1%的时间或1%的地点根本收不到。而在模拟的情况下, 如不考虑接收质量, 有可能大部分时间和地点都能接收到。

各国在制定地面数字电视标准的时候, 都要根据国情和地面电视的特点充分发挥地面数字广播的性能和优点。美国有十大选择准则:服务范围;对原频道的适应程度;对广播业者的经济性;对其他媒体的经济性;对消费者的经济性;音视频质量;传输的可靠性;其他业务及特性;可扩展性;与其他业务的互操作性。新加坡面积比较小, 因此覆盖和频率不是大的问题。电视台也较少, 在单频网的情况下, 不存在同频或邻频干扰的问题, 而是与其他国家协调的问题。其选择原则是:包括移动接收在内的传输特性;数字电视设备的可靠性;实施费用;各种应用的可能性;与广播、信息技术和通信网的互操作性;潜在增长的可能性;频谱利用效率;可分级性;保密性。

2 各种制式接收技术简介

从电视信号接收原理上讲, 数字电视信号的接收过程与模拟电视信号一样, 就是将发射端通过天线向外辐射的VHF∕UHF电视信号利用天线接收下来, 一步一步地加工变换, 最后得到模拟 (或数字) 图像信号和伴音信号, 通过显像管和扬声器分别呈现出原始的图像和伴音。由于三个方面的原因, 使得数字电视接收机远比模拟电视接收机复杂:一是从发送端数字电视信号的产生开始, 至载波调制、上变频、功放后通过发射天线辐射出去, 这一过程中对信号加工处理的环节太多、太复杂, 这就必然使接收机也相应变得太多、太复杂;二是数字电视广播往往附加上较多的扩展业务和增值业务, 尤其是双向传输业务, 这样必然使接收机增设若干专用于完成扩展业务和增值业务的电路或模块, 使其电路结构进一步复杂化;三是目前和将来的相当一段时间内, 模拟电视广播和数字电视广播并存, 作为数字电视接收机, 即使不能接收模拟电视信号, 也应设置一个电路消除模拟电视信号对数字电视画面和伴音的干扰。当然, 等到模拟电视广播完全过渡到数字电视广播之后, 这部分电路就变成多余的了。

地面数字电视接收机和卫星、有线数字电视接收机一样, 不管是ATSC制式的接收机, 还是DVB-T制式的接收机及其他制式的接收机, 从功能上均可分为两部分:一是信道解码部分;二是信源解码部分。在各种制式的数字接收机中, 信源解码部分的电路组成和工作过程是一样的。由于信道编码尚未统一, 所以各种制式的接收机中, 信道解码部分的电路结构和工作过程不一样。

结束语

数字电视地面广播与卫星广播、有线广播相比, 突出的特点是:与卫星接收相比较, 地面广播实现容易, 价格低廉;与有线接收相比较, 地成广播不易受自然灾害、战争及施工建设等因素影响。此外, 数字电视地面广播具备蜂窝单频网功能, 采用蜂窝单频网技术可提高频谱资源利用率, 数字电视地面广播还可应用于宽带无线接入领域, 还能实现移动接收与便携接收, 任何人可在任何时间、任何地点实现任何方式的通信。总之, 数字电视地面广播具有巨大的社会需求与市场商机, 开发具有自主产权的数字电视地面广播系统对中国数字电视产业的发展具有非常重要的意义。

参考文献

[1]程轩, 有线电视网络的改建和升级[J].广播电视信息, 2007 (2) .[1]程轩, 有线电视网络的改建和升级[J].广播电视信息, 2007 (2) .

地面数字电视技术的作用探析论文 篇2

关键词:地面数字电视;广电应用;作用分析

社会进程的加速,数字电视的蓬勃发展就是人民生活水平提高的体现之一。数字电视已经逐渐将模拟电视替代,并成为数字技术的新宠,在现代乃至未来发展中占据了主导地位;而数字电视作为一个新型产业,其发展仍然需要探索和实践。

1数字电视的概念及特点

数字电视是指在发射、运输、接收中全程使用数字信号的技术。地面数字电视通过数字处理,对画面、声音、等数据进行编译、压缩,使其能直接播放或存储,为数字电视用户提供接收、播放的电视系统。地面数字电视广播技术特征为:

(1)数字电视用户的覆盖。首先电台发送无线数字信号,再运用地面数字电视广播技术来接收信号,使用户信号得到覆盖[1]。

(2)数字电视可以丰富多媒体节目,使观看的内容量和丰富程度得到满足的同时,更体现出观看的灵活性和随意性。

(3)提升频率效率。目前很多无线频谱闲置,开展地面数字电视可将其很好的利用起来,提高数字电视的便携、移动式接收,使其运用效率及电视清晰度更高。

2广电地面数字电视技术的应用分析

2.1手机电视的运用

随着数字技术的不断发展,电视和手机逐渐融为一体。传统的电视观看方式因新技术的出现被渐渐改变,使人们何时、何地都可观看节目,例如:电视剧、电影、广播、新闻等。手机数字电视最大的优点为体积小、重量轻、携带便捷,运用手机作为数字电视移动设备,在增加电视业务收入的同时,将通讯技术与地面广播技术相融合,使之内容变得更加丰富。但需要注意的是,在DVB-T的IP数据广播之下,宽带为100KHz-380KHz,电视频道为8MHz,所以在传送节目时可传25-80套电视节目;而地面电视频道每个节目占宽带2-5MHz,在电视频道同样为8MHz的基础上,地面广播电视只可传3-4套电视节目。再者,因为手机屏幕的限制,电视节目码率偏低,虽在DVB-T数据广播下,手机携带便携,移动、固定接收性能都较出色,但由于用手机接收地面信息时,信号会存在性能、功耗及移动网络是否可灵活设计问题。

2.2车载移动电视的运用

传统电视节目只能固定播放,而数字电视的普及运用,使得车载移动电视得以实现。车载移动电视通过无线数字信号的发射,利用地面数字设备来播放和接收,在时速不超120公里内,所接收的电视节目都可流畅、稳定播放。由此,在2002年中国推出公交车移动电视服务,上海成为第一个在公交车上拥有移动设备的城市,也是全球第二个运用移动电视设备并得到普及的城市。此车载移动设备的运用,标志着中国已正式进入广电地面数字电视技术应用实施的阶段。

2.3地面数字电视在广播电视应用中的要点分析

(1)选择发射天线。发射天线是地面数字电视信号最主要的发射装置,实现电磁波对空间的辐射,对数字电视的信号接收具有重要作用。地面数字电视的接收信号及质量,受到电磁波衍射性、干扰项、方向性的影响,所以,在选择发射天线时,要特别注意其垂直极化和水平极化的相关内容,做好恰当的两种极化选择。其中,垂直极化可以均匀的进区信号覆盖,而水平极化可以满足远程范围的信号覆盖,如:传统模拟电视的天线多运用高山或高塔悬挂的方式,在相同发射频率下覆盖远区效果良好情况下,就可使用水平极化;而在特定环境下,如多水潮湿、树林茂密的环境下,就可选择垂直极化。

(2)发射地点选址。在选择发射地址时,一般都会“高位定址”,即在高山、高塔、高层建筑等地方,且在选址时,需要首先考虑所选地址气候环境如何,因为发射天线当感应到雷雨天气时,便会自动水平极化选择,引起数字电视信号降低。因而,为确保数字电视信号质量,就要对环境因素着重分析;此外,还要考虑选址地形,保证所覆盖区域的信号稳定、良好,避免出现信号覆盖死角;最后,除了考虑选址,还需考虑经济因素,以免出现信号重复覆盖的现象,造成不必要的浪费,及信号间的相互干扰[2]。

(3)发射频率要点。地面数字电视的信号好坏,也由发射频率决定。所以,要对发射频率认真做好相关研究,例如:树林、湿地等对无线数字电视信号有接收限制,且接收信号随频率大增加而增加,因此,此区域开展频率应在H550-700Mz内移动接收,只有在这个范围内,其工作效率和信号效果才可达到更佳,对实现覆盖地面数字电视具有深远而重要的意义。

(4)发射场强能量噪音比。地面数字电视的发射场强,对地面数字电视信号的能量及噪音比,起着决定性的作用。不管是以往模拟电视信号,还是现代数字电视信号,场强是衡量信号覆盖率的标准。因而,在应用地面数字信号时,若要确保覆盖区域信号良好,就需要加强场强建设,使其保持在一定高度。与传统模拟信号相比,数字电视信号的效果还要考虑其载噪比,载噪比是对能量转化的一种体现,同时,能量也可向载噪比转化,两者间的能量转换是相对成立的,若能实现两者间转换的有效突破,则对于数字电视来说,其广电应用效果及信号将大大提升。

3结语

总之,广电应用地面数字电视,可以提高人们的感官享受,丰富人们的娱生活,使人类可以接收到更新资讯,是人类生活必不可少的娱乐通讯设施。但在充分利用其功能来提升人类精神世界的同时,要注意其应用要点,将地面数字电视应用于各个领域,提升数字电视的信号和清晰度,使其接收的信号质量得到保障。

参考文献

地面数字电视技术 篇3

关键词 广播电视 数字电视 地面数字电视技术

中图分类号：TN94 文献标识码：A

0前言

随着信息技术、网络技术、计算机技术、数字技术的高度普及，现代社会走入了数字时代。广播电视行业对数字技术的应用实现了地面数字电视技术。地面数字电视技术能够为人们提供更多的电视节目、更优质的节目服务、更稳定的频谱利用率、更好的画面效果。地面数字电视技术已经成了我国广播电视系统中的重要组成部分，模拟电视已经逐渐被数字电视所取代，地面数字电视技术是促进广播电视行业健康发展的重要手段，其在广播电视行业的应用实践研究意义重大。

1地面数字电视技术

数字电视技术概念，于一九八二年在美国被提出，并在一九八三年正式应用在广播电电视行业。经过不断的发展和改革，数字电视已经成为了世界广播电视行业发展的主流方向。许多欧洲国家已经全面普及了数字电视，并停播传统的地面模拟电视。数字电视从字面的理解就可以看出，数字电视信号的发射、传送、接收全过程都采用的是数字信号技术。地面数字电视技术是数字电视的重要组成部分，是对卫星广播电视系统和有线广播电视系统的补充，辅助其他广播电视系统协调实现最大范围受众覆盖。地面数字广播电视技术的发展目标是，为受众提供高清、高质、丰富的广播电视服务。地面数字电视技术的特点是投资少、维护省、建设快、绿色环保、节目多、抗干扰、覆盖率高、安全性好、功率省、业务多。首先，地面数字电视技术相比传统有线系统来说，不仅节省了光纤的铺设费用，更节约了发端与收端的建设费用，相比传统电视系统整体建设费用下降百分之六十左右。其次，在维护方面，地面数字电视技术无需穿墙施工，无需建设光线，因此维护十分容易，维护费用比传统电视技术节约百分之七十左右。最后，地面数字电视技术强大的信道编码及信道恢复功能，有着很好的抗电磁干扰能力，大大的保障了信号传输效果。地面数字电视技术的广泛推广是发展我国广播电视行业的重要手段。

2广播电视行业中地面数字电视技术的实践研究

2.1地面数字电视发射天线的选择

发射天线的目的是对抗电磁波的空间辐射，发射天线也是地面数字电视信号发射和辐射的主要装置。地面数字信号的电磁波由发射天线发出，所以天线的好与坏，直接影响地面数字电视信号的传输质量。因此在应用地面数字电视技术时，必须着重考虑发射天线的选择，并给予高度重视，以保障能够为受众提供优质的广播电视服务。地面数字电视发射天线选择应优先考虑水平极化和垂直极化。垂直极化的优点是，抗干扰能力强，适应性好。水平极化是强化信号覆盖范围和提高信号质量的关键。

2.2发射电场强度的确定

发射电场强度直接关系地面数字电视信号的能量与载噪比，电场强度至关重要，不论是现代数字电视技术还是传统虚拟信号技术都必须做好发射电场强度的确定。想要覆盖率高，性能好，电场强度就必须要高。另外，与传统模拟信号相比数字信号，还需要考虑到载噪比问题，确定电场强度是提升数字信号质量的关键。

2.3地面数字电视发射天线的选址

为了保障覆盖率、信号质量，地面数字电视发射天线选址应尽量选择高处，如：高山或高层建筑物之上，建设时地面数字电视发射天线应面对覆盖区域，这样才能保障信号的覆盖面积，避免信号覆盖死角。但高处易受到天气和雷雨影响，必须做好防雷措施，避免地面数字电视发射天线数到干扰。另一方面，在选址时应考虑其他发射天线信号范围，避免信号重叠造，如果重可能会出现信号相互干扰的现象，影响整个信号的传输，地面数字电视发射天线的选址至关重要。

2.4发射频率的确定

地面数字电视信号的强与弱、好与坏和信号发射频率密切相关。现今地面数字电视发射机采用的多为LDMOS功放模块，为了保障最大动态范围，工作频率段应用UHF频段。这种技术相比传统的FFT传输效果要好。传统的FFT不仅传输效果差，对数据处理效果也不明显，并且信号处理传输时间较长。UHF不仅有着很强的抗干扰能力，并且信号高度也会得到大幅度提升。

3结论

通过以上分析，不难看出地面数字电视技术与传统广播电视技术相比优势十分明显。不久的将来地面数字电视技术便能够成为广播电视行业的核心技术。地面数字电视技术使广播电视内容更加丰富，使用户得到了全新的体验。普及地面数字电视技术势在必行。

参考文献

[1] 陈鹏.中国地面数字电视技术的应用与广播电视行业的发展策略[D].中国科学技术大学，2012.

[2] 袁正光.我国广播电视行业发展中地面数字电视技术的地位[J].自然辩证法研究，20012，06（19）：17-28.

[3] 李旭东.数字革命：地面数字电视技术发展的趋势及广播电视发展对策[J].湖北科学院，20014，4（18）：67-68.

地面数字电视监测技术研究 篇4

2015年国家财政投入40多亿元, 启动中央广播电视节目无线数字化全国覆盖工程。按照统一规划、统一标准、统一组织的原则, 国家新闻出版广电总局计划在全国2562个广播电视发射台站, 每个台站配备2部发射机, 实现县级以上发射台站全部转播央视除3、5、6、8之外的12套节目。同时在330个地市的发射台建设数字音频广播发射站, 和模拟同频发射, 启动调频频段数字音频广播覆盖。每个地市发射台发1套模拟音频, 并发3套数字音频广播, 分别是中央人民广播电台第10、12、16套广播节目[1]。

基于这样的背景, 对地面数字电视播出的监测监管工作也有必要同步开展, 通过及时制定相关的技术标准和方案, 实现对地面数字电视网络的运行状态、信号质量以及网络覆盖效果的监测;同时进行监督和抽查地面数字电视节目播出内容的工作, 了解各地开展地面数字电视的有关服务信息, 为广播电视主管部门合理调配各地的频谱资源, 有效管理各地地面数字电视节目播出内容提供技术手段。

1技术架构

根据地面数字电视覆盖的技术特点, 主要通过发射机监测系统、射频监测系统、码流监测系统、音视频监测系统实现对整个播出环节的安全防护。发射机监测系统中, 在遵循发射机厂家协议的基础上, 通过发射机通讯接口, 采集发射机技术指标和运行数据;射频监测系统主要进行DTMB解调、载波监测等工作;码流监测系统按照TR101-290的标准对TS流进行监测;音视频监测系统主要完成信号源及空收节目的监测、存储。

2主要技术特点

2.1发射机监测系统

发射机监测系统是整个地面数字电视监测系统的核心, 它担负着发射设备、辅助设备的数据采集工作, 实时进行监测数据和报警信息的上报, 接收并执行远程监管平台下发的查询、配置指令, 完成播出信号质量、测试指标的汇总回传。发射机的核心设备是激励器, 按照GD/J 067-2015《基于卫星传输地面数字电视单频网激励器技术要求和测量方法》, 在发射机监测系统中增加了对激励器及单频网适配器技术指标的监测[2]。

1.激励器监测

地面数字电视发射机标配主备激励器, 两路卫星信号源分别输入主备激励器, 激励器具备自动判断信源并进行切换的功能。单频网状态下, 当输入码流丢失或错误时, 激励器可根据要求设置射频输出关断功能, 异常状态消除后, 激励器自动恢复到正常单频网组网工作状态。当输入码流的SIP丢失时, 激励器转入多频网工作模式, 保持调制输出, 从而避免地面数字电视广播的大范围停播, 提高了安全播出的可靠性。

针对激励器技术上的新特点, 对激励器的功率、主备激励器工作状态、单频网工作模式进行监测, 是整个发射机监测系统非常重要的一个环节。

2.单频网监测项目及报警条件

单频网是此次地面数字电视覆盖的主要技术, 对单频网技术指标的监测有别于传统的发射系统监测。单频网组网时, 对码流输入、外参考时钟有效性、射频本振、温度告警、单频网状态、发射机输出射频指标等规定了相应的报警条件, 表1为各项监测内容所对应的报警条件, 系统发现有触发报警条件的情况后实时进行报警。

2.2射频系统监测

系统对数字电视信号进行DTMB信道指标的监测, 主要包括:射频信号锁定状态、载波电平、调制误差比MER、误码率BER、误差向量幅度、载噪比等参数的测量和查询。

射频系统监测能够对电平为40d BμV~100d BμV的射频信号 (48MHz~870MHz频率范围) 进行接收解调, 支持对多种QAM调制方式的监测。系统能够按照远程指令执行射频指标监测任务, 并将结果回传中心系统或区域节点。

2.2码流监测系统

为加强对中央电视节目版权的保护, 覆盖工程对卫星链路传输的TS码流采用加扰加密措施防止非法接收, 即前端AVS+编码器输出的多路TS码流首先送入加扰复用器进行加扰加密和复用, 形成加扰加密的TS码流并送入地面数字电视单频网适配器。与模拟无线广播电视监测相比, 地面数字电视的监测需要增加码流监测的内容, 在对电视节目监测时, 有些码流方面的错误值班人员用肉眼无法识别和判断, 借助码流监测系统, 可以及时发现节目码流异常, 通过查找原因, 排除隐患, 减少对节目播出的影响。

码流监测系统能够对ASI信号码流结构和数据信息进行实时分析。可以实现码流带宽分析功能, 包括整个TS流总码率的最小值、最大值、有效值、当前值、TS流中每路节目的码率和所占带宽的比率、PSI/SI中每个PES的码率、空包率和其它数据的码率。码流监测系统还能够进行质量异态报警, 按照TR101 290技术规范, 进行一、二、三级的错误监测[3]。

2.3音视频监测系统

在整个地面数字电视监测中, 音视频监测是最为直观有效的监测手段, 更符合发射台值班人员对播出节目进行监测的习惯。音视频监测系统除提供信源节目和空收节目的多画面监测外, 还能对节目异态进行报警, 并实现节目存储。其主要组成如下:

1.信号源音视频监测

DTMB信号源主要采用卫星传输, 卫星接收机输出的ASI TS码流送入发射机, 发射机激励器具备对两路码流的手动和自动切换功能。

在进行信号源音视频监测时, 需要在卫星接收机与发射机激励器之间加装ASI TS无源码流分配器, 如图1所示, 分配后的一路码流送入激励器, 另一路码流经转码后在液晶监视器上进行监测。

2.空收节目音视频监测

在地面数字电视监测系统中, 值班人员通过空收节目的监测可直观了解播出情况。能够在第一时间发现播出异常并进行报警, 缩短故障时间。

在这一环节, 首先需对接收信号进行接收和解调, 解调后输出的传输流为清流, 直接发送给监测模块以硬件方式进行高速处理转码, 对传输流数据包进行TCP/UDP的IP封装, 实现TS over IP的网络传输。

3.音视频节目监听监看及报警

如图1所示, 主、备信号源码流与空收解调后的码流送入TS over IP设备, 进行IP封装, 经千兆交换机后, 送入AVS+转码及视音频处理器, 最终输出的音视频节目在监视器上实时显示。视音频处理器将每路信号的数据流通过网络传送到远程监测端, 进行存储和调用。

基于IP封装的信号源及空收节目的音视频节目可以在监视器上任意组合进行全面监视, 也可将一个节目画面独立监视, 能够监听节目的伴音音频。一旦出现视音频丢失, 视频图像质量变差 (黑屏, 静帧等) 的情况系统自动报警并在监视器上显示报警的视频图像, 同时扬声器输出伴音音频。

出现视音频黑场、静帧、静音、彩条、无伴音等故障时, 系统进行声光报警和提示框弹出提示, 将报警信息记录至数据库, 报警查询信息与异态录像信息可以实现联动查询。系统支持异态录像和下载功能, 支持远程调用, 异态节目内容保存一年以上。

3需进一步研究和完善之处

地面数字电视的监测工作处于初期阶段, 具体的技术应用有待通过实践进行验证。在今后的研究中, 仍需不断充实和完善监测技术手段, 使之更加切合地面数字电视的传输发射特点。

1.技术标准统一

目前, 全国各地的地面数字电视覆盖工作开始起步, 各级广播电视监测部门及相关的厂家也在研究地面数字电视的监测技术, 初期可能会有不同的技术方案, 特别是数据接口标准可能会不尽相同, 因此在进行监测技术研究和监测方案制定时, 应遵循统一的技术标准, 保证数据接口的一致性, 从而达到监测数据共享的目的, 更好的为覆盖工作服务。

2.通讯网络建设

此次承担覆盖任务的发射台大部分处于海拔较高的山顶, 位置偏僻, 通信网络基础条件较差, 严重影响远程监测能力, 严重影响数据共享。在今后的监测工作中应当积极探索在不同网络环境下实现数据通讯的能力, 如在光缆、微波等未通达的台站, 充分利用4G网络、远距离WIFI通讯等方式实现监测数据的回传。

3.CDR监测技术展望

考虑到当前我国正在开展数字音频广播相关研究及推广应用, 全国各地开始建设包括CDR在内的数字音频广播发射系统, 并正式提供数字音频广播业务。为此, 应在现有模拟广播监测系统的基础上, 通过进一步部署相应的数字音频广播网络及信号监测设备, 构建统一的数字音频广播监测监管平台, 实现对中央台数字音频广播系统和网络覆盖效果、信号质量和播出内容等的实时监测。

4结束语

地面数字电视覆盖工作正在全国开展, 此项工程投资大, 覆盖广, 如何对其进行监测监管, 保证投资成效, 保证中央台及地方台节目的良好覆盖, 是广播电视行政管理部门的职责。同时在组建单频网过程中, 如何利用监测手段, 合理优化单频网的覆盖及播出质量也是工程技术人员所需解决的问题。在今后一段时间里, 建设一个安全、稳定、高效的监测平台, 为地面数字电视覆盖工作提供服务, 有益于国家资金的有效利用、有益于广播电视公共服务事业的良性发展、有益于广播电视覆盖水平的不断提高。

参考文献

[1]张国庭, 杨威, 白鹤.中央广播电视节目无线数字化覆盖工程地面数字电视网络规划介绍[J].广播与电视技术, 2015 (6) .

[2]刘骏, 代明, 常江, 高杨, 曹志, 冯景锋.中央广播电视节目无线数字化覆盖工程地面数字电视组网技术方案[J].广播与电视技术, 2015 (6) .

地面数字电视技术 篇5

2.1电视激励器和功率放大装置的保护和日常维护

功率放大装置的每一个末级都具备着一定程度的对于电路的保护作用，尤其是针对高温，当设备运行温度超过安全温度时，激励器和功率放大装置都会及时的对单元和控制系统进行负载的显示和体型，自动发出警报并使机械自身进入保护状态，并通过自动控制装置来关闭机械主电源。通常电视激励器和功率放大装置容易受到来自于空气中湿度、温度要和灰尘的影响，为了尽可能减少设备在运行工程中出现质量问题，在机房内部可以设置大功率空调来进行吹风，在日常使用过程中，机房室内温度尽可能控制在18℃～22℃之间，同时还要保持机房内卫生的洁净度，电视激励器和功率放大装置的安装最好设置有轴流风机和金属防尘滤网，工作人员应该定期的对风机和滤网进行清灰处理，尤其是风机处的清洁工作十分重要，在运行期间，尽量减少设备工作处于过热状态而引起的报警。

2.2冷却系统及其日常维护

风机的自动保护主要是根据霍尔传感器对风机的工作状态进行实施监督，对风机工作情况进行信号处理和生成，当其处于危险状态时，风机会通过信号传输的方式来向激励器进行反应，系统控制器如果收到来自于风机传输的危险信号，则会对其进行判断，将会使整台机器进入保护状态无法进行信号的输出。在该情况下，设备会主动进行风扇的冷却，主要负责整台机器的散热，如果风机风扇出现问题，那么机器工作温度就会升高，最终会导致机器发生构建损坏。由于风机长时间是保持冷却的状态，其发生故障的概率相对较高，一般引起风机发生故障的主要原因有以下几点：1)长时间的工作导致风机内部机械轴承发生磨损;2)电源故障导致线圈短路或者短路;3)机房内部温度过高，灰尘过大，导致风机风扇转动受到影响，温度无法进行有效的扩散。在此基础上，一般每隔3年就要对主风机轴承进行一次更换，并要定期对风机滤尘网进行清灰和洗尘处理。

3结论

地面电视数字化，是地面广播电视技术发展过程中重大历史进程，地面数字电视发射机有着十分优秀的抗干扰能力和高效的资源利用率，能够提高电视节目的播出质量，保证电视传输信号的稳定，极大地增强了电视传播能力和影响力。

参考文献

[1]邓国华.国标地面数字电视广播单频网技术的研究与应用[D].南昌：南昌大学，2012.

地面数字电视新契机 篇6

解决国标后遗症

《通知》显示，国家将对数字电视地面广播传输标准配套标准研究制定、地面数字电视单频网应用示范网络建设，支持AVS、DRA的数字电视接收机等项目提供每项500万元以上的财政补贴。根据该《通知》，今后地面数字电视研发及产业化工作主要有三个重点：一是数字电视地面广播传输标准配套标准研究制定；二是地面数字电视单频网应用示范网络建设。选择有条件、有特点的地区建设地面数字电视单频网应用示范网络，探索合理的运营模式，为大规模推动地面数字电视播出夯实基础；三是关键产品研究开发与产业化。

据悉，此次地面数字电视的规划范围之大，扶持力度之强前所未有，而且可以保证扶持范围在向整个地面数字电视产业链的上下游扩展，显示了极大的拓展性。与之相呼应的是，在6月26日举行的“2009地面数字电视市场推进高峰论坛”上，国家广播电视规划院无线所所长李熠星表示，不久之后将会发布单频网、实施指南、相对评价标准等一系列地面数字电视国家标准，接收机等其他部分标准的研究进程也将加快。这意味着在数字电视地面传输国家标准发布以来，地面数字电视国标制定进展缓慢的情况将很快得以改观。地面数字电视各项国标的全面出台也必然会大大加速该产业的成熟度与发展进程。

2006年数字电视传输国标确定。清华大学的多载波方案和上海交大的单载波方案中标并被要求进行融合。而出局的STIMI标准则发展为如今的CMMB，成为移动多媒体广播的行业标准，并迅速成为广电关注和投入的重点。在很多地方的CMMB发展过程中，CMMB的频率资源保证更是被放到了优先保证的位置。此外，根据当时国家广电总局的规划，地面数字电视主要的应用范围，尤其是在城区车载和户外电视等领域，严禁进行加密播出，以保证其公益性质，并还陆续处罚过一些违规发展的地方广电部门。这种情况下，车载和户外电视有限的市场容量也在一定程度上抑制了各地广电对地面数字电视的投入热情。

“可以说是高清使得地面数字电视迎来了又一次发展契机。”清华大学数字电视技术研究中心博士王劲涛表示。随着国家高清电视策略的逐步清晰，大力发展地面高清数字电视被确定为迈向高清普及的第一步。据李熠星透露，根据目前的规划，在今后数年时间内，除各地省会和计划单列市实现地面高清覆盖外，地级城市也要进行地面标清同播，最终目标是全国90%以上人口都能通过地面数字电视的方式收看高清频道。

农村市场率先启动

据了解，目前北京地区通过机顶盒或者一体机可以收看到8套节目，其中高清节目两套，今后还有可能再增加两套高清节目。传输方式上单载波和多载波同时播出，以实现优势互补。伴随着地面高清电视的发展，一体机、USB电视棒等地面数字电视设备开始热销。据上海高清市场营销部总经理王延峰介绍，目前已有东芝、LG、TCL、创维等一大批厂家与上海高清合作推出了地面高清数字电视一体机，实际市场销售情况还都不错。他认为未来以机顶盒、一体机为代表的高清终端市场会成为企业一项主要收入来源。

王劲涛认为，高清市场尤其是城市的高清市场成熟还需要时间，因为受政策和技术制约，一体机、机卡分离等一系列的相关标准至今还不成熟，受此影响，终端价格还是过高。北京电视台高级工程师郑督则表示，由于担心与有线电视发生冲突，地面数字电视的节目源偏少，这也是制约地面数字电视发展的另一因素。

不过，不论是上海高清还是清华方面，都对地面数字电视在广大农村地区和城乡接合部的发展前景十分看好，并均早已有所动作。据了解，目前全国约3.78亿户家庭中，有近两亿家庭特别是农村家庭仍然需要依靠地面无线方式收看电视节目。即使直播星能解决相当部分农村家庭的看电视需求，却无法解决当地政府和人民的本地化节目传播与收视需求。因此，在“村村通”市场中，地面数字电视仍然是具有竞争力的解决方案。

王延峰表示，从2005年开始上海高清就开始进入“村村通”市场，截止2008年年底，其“神州家家通”地面数字电视解决方案进入安徽、河南、湖南等全国十余个省市，开通地面数字的地区20余个，用户数达到百万，一般可以收看到40－50套節目。与上海高清相比，清华方面由于在技术推广与运营化体制上存在差异，并未组建相应的下属公司，而是通过合作企业为主体进行市场推广，也进入了一些地区的“村村通”工程中，但用户数量较上海高清偏少，相关企业正在加入推动这一市场的开发力度。

国家发改委在《通知》中提出地面数字电视要探索合理的运营模式，这意味着今后地面数字电视在满足公益服务基础上很有可能可以开发各类增值收费业务。这将在某种程度上刺激各地的投入积极性。王延峰表示，通过与各地广电部门之间的合作探索，上海高清“神州家家通”发展到现在已经不仅仅是一个技术解决方案，同时也是一个商业解决方案。根据他们的经验，在一个中西部县级地区，用户数量只要能发展到两万户以上，地面数字电视依靠基本收视费在2－3年内就可实现盈利，何况还有增值业务收入。在农村和城乡集合部市场如此，如果可以全面进入城市，地面数字电视的潜能将会被极大地激发出来。

地面数字电视技术的新进展 篇7

地面数字电视传输技术重在改善信道估计和信道均衡, 提高系统的前向纠错性能 (FEC) , 改善系统的抗动态多径和多普勒频移的性能, 提供更多样化的应用模式, 适应各种复杂条件下的传输和接收, 还要兼容HDTV和SDTV。

在数字电视发射机领域, 我们总结了国内外在发射机方面最新的技术研究, 立足于高效、节能和环保的设计理念;在技术上采用新型高线性LDMOS大功率RF晶体管, 实现发射机的小型化、大功率化;采用了耐低温冷却液和智能化控制循环泵液冷技术;采用新型算法的数字基带预校正技术, 进一步改善功放线性, 提高发射机效率;采用PAPR技术降低多载波系统的峰平比。

1 数字自适应预校正技术

北广的自适应校正原理如图1所示, 它主要有以下优点:

(1) 全自动

在校正过程中不需要频谱仪等辅助设备和人工干预, 可以同时实现线性校正和非线性校正。

(2) 自适应

可实现发射系统工况的实时检测、跟踪和校正, 并可实现远程、定时启动等校正功能, 实现发射机房的无人值班。

(3) 高效率

全系统校正时间小于15分钟。

(4) 高精度

目前的器件水平已经可以达到全系统64比特数字信号处理, 大于2万点独立的幅度与相位校正, 将来可以进一步提升。

(5) 高性能

全系统校正后带内不平坦度可以从7d B校正到小于1dB, MER改善8dB, 增益校正最大值15dB。

我们以北广1000W数字发射机为例, 进行了自适应校正性能的验证。校正前, 发射机的上下带肩比分别是-29.54dB和-31.84dB;校正之后, 发射机的上下带肩达到了-38.40dB和-40.23dB, 分别改善了8.86dB和8.39dB。

2 数字宽带发射系统

(1) 多频道数字电视功率合成技术

采用低成本的多频道数字电视邻频功率合成技术实现多频道大功率邻频 (或隔率) 合成。

(2) 宽带多频道数字电视发射系统

系统由数字调制器、宽带功放和邻频功率合成器等组成, 每个发射系统使用一台宽频数字电视发射机, 将多个频道的激励信号先合成再做宽带发射, 可以发射3-6个邻频或隔频频道, 一部发射机同时可传输几十套标清数字电视节目, 传送的节目的数量完全可以满足广大农村的目前的需求。

这里宽带多频道发射系统是针对小功率的, 因为作为数字电视来说, 小功率也可以实现很大范围的覆盖。大功率一般是采用平衡合路器、新型合路器来做。

谈到小功率的多频道播出, 就少不了N+1技术。N+1技术在调频方面应用得非常广泛, 在电视方面目前还没有应用。但是, 在今后数字电视多频道播出的时候, 因为发射机已经非常可靠, 不可能做1+1的备份, 所以N+1的备份是比较合理的方式。

3 数字射频同步技术

数字射频同步技术主要用于单频网。各个基站接收从中央站传来的已调波的射频信号, 通过射频同步再进行放大发射出去。射频同步技术的好处在于, 仅仅解决一个时延就可以了。

(1) 光波射频同步技术

将已调波信号调制到光波频段, 通过由光纤组成的延迟线进行光信号延时, 然后将延迟后的光信号转换为已调波射频信号, 从而实现对已调波射频信号的同步时延处理。该技术主要运用同频组网覆盖系统中。

(2) 数字射频同步处理技术

为了保证已调波信号时延均衡后较高的动态信噪比和波形不失真, 要先将已调波射频信号进行下变频到合适数字处理的频率上, 然后将该信号进行高速模数变换成数字信号, 再通过高速数字信号存储延时处理, 处理后的数字信号通过高速数模变换器转换成已调波模拟信号, 经上变频器还原已调波射频信号, 该技术可应用在同频组网覆盖系统中。这个技术我们已经做出来了。

4 北广科技数字电视发展历程和技术特点

在地面数字电视发射领域, 我们从1996年开始, 作为国家HDTV总体组的唯一的企业成员单位, 研制成功第一台地面数字电视发射机, 参加了国庆50周年的HDTV现场直播。03年研制了国内第一台商用固态DVB-T数字电视发射机, 在北京移动电视网投入商业运行。09年我们参加了国庆60周年的播出, 高清、标清数字电视转播的数字电视发射机由北广提供与中央电视塔的设备组成了单频网, 保证了国庆高清、标清数字电视的播出。

北广数字发射机的特点主要有:适应包括国家标准在内的不同数字电视标准;高效节能, 整机效率较前一代发射机提高10%;绿色环保设计, 降低噪声;低成本;并联冗余设计, 高可靠性;模块化设计, 易于维护和更换;体积小, 重量轻。

在固态功放方面, 采用了第六代的晶体管, 具有完善的状态检测和保护电路, 独有的增益和微调电路, 可以保证达到最佳的合成效果。

5 北广科技DTV发射机产品

针对不同用户, 我们做了不同功率等级的发射机。小功率的VHF/UHF-125W数字电视发射机, 中小功率的VHF/UHF-500W数字电视发射机, 中功率的UHF-1.2kW数字电视发射机和2x1kW/1.7kW数字电视发射机, 还有大功率数字和模拟电视的发射机。

(1) VHF/UHF-125W数字电视发射机

多载波模式下, 台式机最大功率可达125W, 可用作300W模拟发射机, 支持所有的标准。第六代LDMOS场效应管, 高线性, 高效率。一键开机, 可以实现无人值守。内置高可靠性的激励器, 具有优异的数字基带预校正的功能, 并且具有嵌入式的MCU, 并且可以实现遥控遥测。这种小功率的发射机, 特别适合刚才提出的多频道的播出系统, 因为它是完全独立的, 每个频道使用这样一台小功率的发射机, 后面加上多功器, 就可以做多频道的播出。另外, 它可以实现N+1的备份。

(2) VHF/UHF-500W数字电视发射机

为了提高可靠性, 可以选取不同的功放模块来组建、配置为不同功率等级的机器。这个机器主要的优点在于功放的电源、风机都是一体的, 安装比较简单。另外, 它是单激励器铺选, 双激励器可切换。它具有多种遥控遥测的接口, 便于与其他的设备组网使用。

(3) UHF-1.2kW数字电视发射机

目前已在总局的CMMB和国标项目中大量使用。它的功放模块为250W, 单柜功率可灵活配置。它具有多种自我保护功能, 高度是1.9米标准的机箱, 不具备大功率的台可也以使用。

(4) 2x1kW/1.7kW数字电视发射机

这是2kW的发射机, 这可以配置成两台独立的1kW的发射机, 也可以配置成一台1.7k W的发射机, 还可以配置成1+1的系统, 这个机器的成本要低于两部1kW发射机的成本。占地面积也小, 对我们以后的布网很有好处。另外, 它采用双高压低噪音离心风机, 横向吹风, 独特的设计, 可以让它工作在海拔4000米以上。

(5) 大功率发射机

除了UHF-3kW风冷数字电视发射机, 我们去年还推出一款数模兼容的发射机, 支持数字、模拟两种模式工作, 数字和模拟的切换是软件切换, 不需要任何的调整。另外, 今年还推出了UHF-10kW模拟电视发射机, 这是国内最小体积的10kW发射机。

6 总结

地面数字电视技术的新进展 篇8

1 关于发展我国地面数字电视技术的必要性研究

1.1 我国有3亿多台电视机, 其中l亿台以上要靠地面无线发射台覆盖。未来广播电视政策应保证:任何一台电视机, 在没有机顶盒的情况下, 仅通过免费的无线或有线电视系统, 就可以收看到一定数量的中央和省级节目。

1.2 在自然灾害、战争情况下, 较之有线和卫星传输, 无线传输是最有效的广播电视安全覆盖手段。

1.3 地面数字电视作为一种不同于卫星和有线电视的覆盖方式, 可以发挥其独有的优势, 以市场化的业务自我生存和良性发展。特点表现在:地面数字电视将服务于未来宽带无线接入市场;支持移动接收业务;支持无线双向传输的双向业务;小功率多发射点, 保障室内小天线的正常接收;蜂窝式覆盖可以提高频谱利用率。

2 我国地面数字电视技术的发展现状

目前, 全球广播产业正面临着由模拟向数字过渡的时期, 地面数字电视广播作为一种受众面最广的广播手段, 已经成为各国的应急手段和公益性播出手段, 受到世界各国的广泛重视。例如, 美国已经强制要求2007年后全部市场销售电视均要具备地面数字电视接收功能, 2009年2月已停止模拟播出;欧洲各国基本上将在2012年停止模拟播出;日本计划2012年11月停止模拟播出。在我国, 从20世纪90年代, 就开始发展数字电视技术, 经过多年的努力, 2006年颁布了完全具有自主知识产权的地面数字电视传输标准GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》, 2007年开始强制实施与之配套的相关标准、频谱规划、发射台建设等均取得了可喜的进展, 主要体现在以下几方面:

2.1 初步构建了地面数字电视标准体系, 为产业发展提供标准指导。从2007年开始, 全国广播电视标准化技术委员会和全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会分别组织开展了地面数字电视发射前端、接收终端配套标准的制定工作, 目前进展顺利, 基本完成了16项前端标准和23项接收标准的制定。

2.2 完成了北京地区地面教字电视播出实验。确定了七种播出模式, 为大规模播出奠定了基础。2008年, 广电部门组织开展了播出模式选择, 最终推荐了七种播出模式。

2.3 八个奥运城市的试验播出以及我国香港地区的商业播出, 为大规模播出提供经验。2007年年底我国香港地区开播了采用国标的地面数字电视广播, 2008年八个奥运城市开始了地面数字电视播出, 通过总结播出经验, 将为大规模播出提供指导。

3 主要技术进展

3.1 数字宽带发射系统。多频道数字电视功率合成技术采用低成本的多频道数字电视邻频功率合成技术实现多频道大功率邻频 (或隔率) 合成。宽带多频道数字电视发射系统系统由数字调制器、宽带功放和邻频功率合成器等组成, 每个发射系统使用一台宽频数字电视发射机, 将多个频道的激励信号先合成再做宽带发射, 可以发射3~6个邻频或隔频频道, 一部发射机同时可传输几十套标清数字电视节目, 传送的节目的数量完全可以满足广大农村的目前的需求。这里宽带多频道发射系统是针对小功率的, 因为作为数字电视来说, 小功率也可以实现很大范围的覆盖。大功率一般是采用平衡合路器、新型合路器来做。

3.2 数字射频同步技术。数字射频同步技术主要用于单频网。各个基站接收从中央站传来的已调波的射频信号, 通过射频同步再进行放大发射出去。光波射频同步技术将已调波信号调制到光波频段, 通过由光纤组成的延迟线进行光信号延时, 然后将延迟后的光信号转换为已调波射频信号, 从而实现对已调波射频信号的同步时延处理。该技术主要运用同频组网覆盖系统中。

参考文献

[1]李剑锋.美国数字电视标准将收高额专利费.中国企业何以应对[J].电器, 2007, (2) .

[2]张学军.直线电机系统在重庆市轨道交通中的应用初探[J].都市快轨交通, 2005, (3) .

数字电视地面广播技术及应用 篇9

一、什么是真正的数字电视

对于真正的数字电视, 或许还有很多消费者并不十分了解。那么什么才是数字电视呢?首先数字电视就是采用数字编码与数字传输技术, 进行节目的采集、录制、发射和接收的电视。由于采用数字压缩技术大大节省了频道传输空间, 这就是为什么原来模拟频道传送一个节目的空间现在却可以传输6～8个频道。同时数字电视还提供更多新颖并附有互动性的功能, 如提供天气预报、路况信息等诸多信息, 通过数字电视发送短信, 甚至使用数字电视的交易功能进行购物等。正是因为数字电视的不同, 所以现在绝大多数的电视是无法接收数字电视内容的, 这些我们通常使用的电视都是所谓的“模拟电视”, 就是说这种电视只能接收模拟信号。

现在市场上所出售的常见的数字电视也并不能被称为严格意义上的数字电视, 真正的数字电视应该是集数字、高清于一体的电视机, 即数字电视一体机。

数字电视时代, 电视本身也是数据的一种。数字电视地面广播 (DTTB) 的应用将会带动除电视以外的其他业务, 首先数字电视出现在移动交通工具上, 随着移动电视的面世, 传统的电视覆盖理论被打破了!电视将无所不在!中国数字电视地面广播 (DTTB) 已经进入了实施阶段, 同时开创了传统无线电视的一种全新应用:移动接收。随着该业务被大众接受, 又逐步扩大到移动载体。随着视频压缩技术的发展, 从车载发展到个人手持终端。数字电视地面广播 (DTTB) 技术在更大程度上给传统的收看电视方式带来新的变化, 孕育着创造一个新的移动电视市场的机遇, 其应用前景将更加深远。

二、数字电视地面广播

在现代通信中, 通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等, 加上地面无线电广播电视发射构成信息传输主体。目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视 (地面数字电视) 、卫星传输数字电视 (卫星数字电视) 、有线传输数字电视 (有线数字电视) 三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能, 使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点;较之卫星接收, 有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收;不易受城市施工建设、自然灾害、战争等因素造成的断网影响;数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电波, 覆盖电视用户, 用户通过接收天线和电视机收看电视节目, 主要的用户也是针对本地区的。完善的数字电视地面广播 (DTTB) 系统所具备的蜂窝单频网功能, 不仅提高了频谱的利用率, 而且可应用与宽带无线接入市场;而移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会“信息到人”的要求, 也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。

地面数字电视可以做到便携接收和移动接收, 可以供私人轿车、出租车、长途客车和火车乘客观看, 还可以供手机等便携机用户观看。按接收方式可分为固定接收、车载移动接收和便携接收。固定接收接有固定天线, 电视机不能随便搬移, 一般来说接收条件经调整后不再变化;便携接收是可以将接收机装入衣袋, 在户外低速移动接收。移动接收, 指车载高速移动接收。我们日常接触最多的是传统的固定接收的电视, 下面就对车载移动电视和手机电视进行详细的介绍。

1. 车载移动电视。

所谓移动电视就是通过无线数字信号发射、地面数字设备接收的方法进行电视节目的播放和接收。在数字电视技术的支持下, 交通工具在时速120公里以下的移动状态中, 能够稳定、清晰地接收到电视节目, 主要针对公交、地铁、出租等交通工具上的移动人流。这种在数字技术支持下, 人们在运动状态中可以收看电视节目的方式被称为”移动电视”。学术界、传媒界已经开始将“移动电视 (移动多媒体) ”称为区别于传统媒体和网络媒体的“第五大媒体”。

移动电视技术的核心是移动接收, 即车载高速移动接收, 接收的条件因地貌不断变化而变化, 同时因车速的变化还会受到多普勒效应频率变化的影响。接收地点是指由于接收地点离主发射台的距离变化和与其他发射台发射信号间相对关系的变化而引起的接收条件的变化。移动接收主要解决是动态多径和多普勒频移的问题。因为移动接收主要受地形地貌, 如山、建筑物等反射的影响, 使到达接收点的信号不止一个。在模拟电视中的反映是重影, 在数字接收中, 某些特定相位的多径信号将使接收完全失败。在这种情况下, 接收好坏不单单依靠于与发射台距离的远近, 而且在很大程度上还依靠于接收信号之间的相位。由于上述问题使得地面广播问题复杂化, 使接收信道随时间、频率和地点而发生变化。引起不同频率信号衰落的主要原因是多径接收, 其结果使信道出现频率选择性。移动接收时, 主信号和反射信号到达接收点的角度有可能不同, 因多普勒效应, 其频率发生了不同的变化, 两者的差拍使接收信号的幅度随时间周期变化, 其结果使信道出现时间选择性。而由于接收地点的不同和相邻台距离的不同, 主信号和其他台信号之间的关系不同而使接收出现地点的选择性。

DVB-T由于采用OFDM调制系统, 它首先是将高码率的串行数据流变成N个低码率的并行数据流, 并对N个彼此互不影响的载波分别进行调制符号码率的降低, 实际上是符号周期的增大, 使动态多径和多普勒频移造成的码间干扰减小, 加上保护间隔的设置, 减少了多径对多载波正交特性的影响, 使码间干扰进一步减小, 从而能很好的支持移动接收。我国现在正在研究适合自己的数字电视地面广播的标准, 期望在搭建数字电视中有更大的自主权。地面数字电视传输标准作为一个基础标准, 涉及的是一个无线系统, 我国明确提出必须满足数字电视广播传输系统应用和产业两个方面的基本需求, 并为今后实现扩展功能做好必要的预备。我国DTTB的制定原则是: (1) 传输信息量要大, 支持包括高清电视的多媒体广播服务; (2) 抗干扰能力强, 在一般室内环境下可接收; (3) 与现有模拟广播电视频道兼容, 并有利于频道规划和模拟向数字过渡; (4) 具有灵活性:支持标准高清楚度和高清楚度兼容的电视广播, 支持移动接收设备, 支持便携接收设备; (5) 具有可扩展性:支持包括互联网的交互数据综合业务, 支持广播网络化的发展需要, 整体性能指标应优于或相当于相应的国外现有标准的性能。据悉国家有意考虑以清华大学提交的方案为主融合其他方案之长, 形成我国的DTTB标准。清华的地面数字多媒体/电视广播传输标准方案采用自主原创的时域同步正交频分复用技术。与国际现有的数字电视地面传输标准比较, 具有多项鲜明的应用特点、较好的整体性能。其采用以下几项主要技术:时域同步的正交多载波技术;保护间隔的PN填充技术;快速信道估计技术;前向纠错编码与相位映射相结合的纠错技术;与绝对时间同步的帧结构。

2. 手机电视。

电视是最大的媒体, 是手机中缺少的一个内容, 数字移动通信系统的高速发展提高了人们生活空间的移动性, 在这个移动世界中公众也非常渴望让电视进入手机, 这样无论身处何地都可以看到自己喜欢的电视节目如:喜剧、旅游指南、商务电视、游戏、音乐、体育、购物、新闻服务、媒体点播和互动式选择等。这不仅将取悦移动运营商, 对于设备制造商和广播业者来说, 它将使电视变成寿命更长、重量更轻的手持产品。

数字电视地面广播与移动通信的结合将给人们带来更多新的业务, 它不仅扩展了电视广播内容的种类, 而且支持内容的移动接收, 这种结合最新的体现就是欧洲DVB-T标准的出现。对采用移动网络 (手机) 和地面广播 (电视机) 两种接收电视节目方式进行比较, 可以看出, 由于手机电视的屏幕较小, 因此每一路电视节目所需的码率较低, 对于基于DVB-T的IP数据广播, 每个视频流占用100-384KHz的带宽, 于是在一个8MHz带宽的电视频道上可以传送25-80套电视节目。由于移动网络覆盖能力强大, 带宽不高, 价格较贵, 非常适合小文件VOD使用;而地面电视广播每个电视节目需要2-5MHz的带宽, 一个8MHz频道只能广播3-4套节目, 地面电视广播的优点是没有带宽限制, 价格便宜, 但不适合VOD, 网络覆盖能力也差。它主要使用范围在城市地区, 而且仍然有很多盲区, 如在楼道、地铁、电梯和高楼林立的地方。为了寻求两者结合的模式, DVB组织制定出了一个地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务的传输标准:DVB-H。它将蜂窝电话网络和地面数字电视广播网络更好的结合, 并将用于向所有用户传送视听及多媒体服务。今年2月份DVB-H标准得到了TDVB Technical Module的批准。这标志着DVB成员公司走过了最后一个阶段, 接下来就可以利用该标准设计产品和服务, 目前正在进行的最大的试验性项目是把广播视频和音频扩展到移动设备。

3. 地面电视广播技术应用前景。

安徽地面数字电视组网技术探讨 篇10

随着中国地面数字电视传输标准的颁布,在广电总局国标强制转换的部署和要求下,安徽省正积极推进自己的国标数字地面电视覆盖工作。由于安徽广播电视传输发射总台不仅拥有全省范围内完善的传输网络,而且拥有全省丰富的发射台站,便于在全省范围内进行资源调配,考虑到数模转换时期频率资源的稀缺,进行全省地面数字电视单频组网自然成为最佳的解决方案[1],然而这种方案涉及到许多技术环节,下面对此进行探讨。

2 安徽省地面数字电视组网技术分析

2.1 调制模式确定

安徽省最初就确定了一个频道多套标清节目的播出模式,考虑到全省大单频网组建及兼顾移动接收的需要,宜采用国标多载波模式,该模式也更有利于原DVB-T系统的升级改造,重点则是子模式的选择。

DTTB国标支持4QAM,4QAM-NR,16QAM,32QAM和64QAM共5种调制模式,2种时域交织模式,3种LDPC码率,3种PN序列帧头,2种载波模式[2]。应根据各地的实际情况,确定具体的参数组合模式。安徽省地面数字电视要求1个频道至少6套节目,因此需要较高的码率支持。由净荷数据码率计算公式Rata=×Ri×Rm×7.56 Mbit/s可知,码率与PN(保护间隔)、Ri(编码效率)和Rm(调制效率)相关,其中,PN可取420,595(单载波专用)和945,Ri可取0.4,0.6和0.8,Rm可取2,4,5和6。表1是根据计算得出的不同组合码率,其中黑体字部分为多载波方式下的8种推荐模式,由于PN945具有最大的单频网保护间隔(表2),考虑到全省大范围单频网组建需要,安徽省地面数字电视只能采用PN945,16QAM,0.6/0.8编码效率的参数组合模式。

2.2 数字频率规划

依据数字频率的规划方法准则及安徽省频率资源现状[1],目前已规划第一套实验节目采用43频道,该频道在全省各地区均为空闲频道,且对各在用频率的干扰极小,符合频率规划要求。所以,计划用43频道将安徽省正常播出的卫视、影视频道、经济频道、文体频道、公共新闻频道及一套自办节目打包复用,实现“模数同播”。

2.3 初期覆盖规划

对于地面数字电视广播覆盖网络结构的规划,目前主要有传统的中心大功率覆盖法、格网法、等间距蜂房法等。中心大功率覆盖法属于非网格规划方法,格网法和等间距蜂房法都属于网格规划方法。在模数过渡时期,为了充分利用现有模拟台的基础设施,同时考虑数字电视峭壁效应和需要提高地点概率的特点,宜采用中心大功率覆盖和盲点转发的非网格方法,以达到降低网络成本和提高频谱效率的目的[3]。

由于一开始组建单频网的难度较大,因此覆盖工作应该是循序渐进的。首先应该在骨干台中选点进行大功率多频网覆盖,可以根据CCIR电波传输曲线图(图1)测算出各发射台的覆盖范围,该曲线图根据接收天线4 m、发射机功率1 kW的基准绘制,假设各地发射台的功率均为2.4 kW,天线增益为10 dB,按国标多载波模式16QAM的最小接收场强45 dBμV计算[1],可测出图中对应的门限值应为:45-10-10lg 2.4≈31 dBμV。根据各地骨干台的海拔及天线高度即可得出各地覆盖范围[4]。

合肥大蜀山(A)、宣城敬亭山(B)、黄山光明顶(C)、安庆大龙山(D)、淮南东洞山(E)、淮北相山(F)和滁州瑯玡山(G)的海拔高度分别为284 m,286 m,1 860 m,693 m,215 m,342 m和236 m。考虑到安徽省平均海拔50~100 m及皖南山区地形,兼顾各台天线高度,为建模方便,统一认为合肥大蜀山(A)、宣城敬亭山(B)、淮南东洞山(E)、淮北相山(F)和滁州瑯玡山(G)天线相对高度300 m,黄山光明顶(C)1 700 m,安庆大龙山(D)600 m,阜阳插花发射台(H)150 m,在图中相对应最低门限场强的覆盖范围分别为100 km,160 km(参照1 200 m曲线,实际应更远),120 km和80 km,以这些数值为半径在地图上画圆,可得出多载波模式理论上的多频网覆盖效果。如图2a所示,事实上只需在合肥大蜀山(A)、黄山701台(C)、淮北相山(F)和阜阳插花台(H)4处设点就可基本完成全省覆盖,如果在安庆大龙山(D)和淮南东洞山(E)设定向天线小功率播出,将会使实际覆盖面积进一步增加。由于均采用43频道,初期可能在各发射点边缘有一些交叉区,会有同频干扰,可通过调整发射机功率、天线下倾角等方式予以改善,但无法完全消除,这是暂时必须付出的代价,这种干扰需要在单频网建设后才能完全解决。

2.4 单频网建设

不同于城市或地区的单频组网,省际单频网属于大范围单频网。这种大范围的单频网一方面可有效节约宝贵的频率资源,通过多点同频发射的办法还可解决盲区覆盖问题,获得较好的覆盖率;另一方面,地域的广大及复杂的地形都为单频网实际架设带来了很大困难,使得成本和建设模式都很难确定。

单频网一个值得注意的问题就是发射点的保护间隔,国标多载波模式的保护间隔设置使得发射机间最大距离只能是37.5 km,这远小于台站的覆盖半径,这是一个非常不利的因素,按这个保护半径在地图上以所有骨干台为圆心画圈(图2b),可以看出,即使将合肥大蜀山台和安徽7个骨干发射台全部布点,组建全省大范围单频网仍旧远远不足,这不仅需要动用发射总台更多的台站资源,而且还须与一些地方台协商,考虑增补数字台站事宜。因为各发射机满功率时的覆盖范围已远超出保护间隔距离,因此单频网中的发射机功率不需太大,但在距离上要符合要求,否则更易产生多径干扰,这对于原先覆盖规划中的发射机功率等级来说是一种损失。

在单频网具体实施中,如果全部按单频网有效设台距离在全省采取蜂窝式设点显然是不合适的,应根据实际情况进行相应的调整。对原先几个覆盖范围较大的点仍应充分发挥其覆盖作用,采用多频网同频播出模式,在组建单频网时将其覆盖地域部分摒除出去,由于仍采用同频播出,在几个单频网与多频网交界处可能会形成一定数量的盲区或多径干扰区,为减少这种不利局面,一方面可在具体规划时应尽量使其落入山区和无人区,另一方面可通过对发射机功率和天线参数进行小范围调整、SFN网络调整及增补站点等措施,使建成的地面数字电视广播网络满足规划需求。规划优化是规划实施过程中的重要环节。安徽省地面数字电视单频网部分的网络结构如图3所示。

3 组网实验

国标多载波模式在不同参数模式的组合下,其覆盖效果及单频网性能有所不同,而国内先期国标使用台站都是根据自身实际情况制定播出模式,由于他们的运营实际情况及组网要求与安徽省有较大区别,故无法参考他们的组网经验及实验数据。除了参数模式外,地形、气候、已有台站位置等自然条件也对具体的网络覆盖有一定的影响,因此对安徽省网络覆盖效果及单频网性能的分析,只能通过边组网边实验的方式进行。

先期规划中发射设备型号是统一的,当最初几个实验点发射机安装结束并播出后,可在各实验点进行覆盖测试及干扰分析。由于先期实验点很可能就是最终网络中几个大功率多频网的发射点,因此必须在实验和测试中对覆盖数据和接收效果进行仔细分析和评价,在地图上建模,为以后单频网组建提供数据和理论支持。

在完成先期发射点的安装后,可在有条件的地区组织单频网测试实验。合肥地区大蜀山发射台、三十头发射台及合肥中波台就是理想的实验场所,它们之间的台站距离合适,而且处于省会城市,有利于先期组建小型的单频网传输网络,除了大蜀山外,其余两个点均可采用成本低的小功率发射机,这样既可节约成本又有利于将来发射机在单频网中的再利用,实验中需对所选调制模式和参数组合进行测试,分析具体地理环境的单频网实际保护间隔和接收效果。对其他发射点,如果其地形与合肥地区有很大差异(如皖南和皖西山区),也可进行类似的实验,确定最合理的发射机运行参数,为单频网的后期建设和补点提供依据。

4 小结

在安徽省实现DTTB单频组网是可行的,而且通过单频网和多频网组合方式的合理设置可实现在全省的良好覆盖,但这种模式必须建立在良好的技术分析基础上,并且需要通过组网实验提供更准确的数据依据,即便如此,在具体实施过程中,实际情况可能仍与理论模型会有一定出入,需要在建设中不断地实验和调整。虽然困难颇多,但一旦网络建成,将大大促进安徽省广播电视事业的发展,相信通过全省传输发射工作者的共同努力,安徽省地面数字电视组网的目标一定能实现。

参考文献

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