時(shí)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(jī)，希望這些內(nèi)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(jìn)步。
關(guān)鍵詞:1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)；特點(diǎn)；日常維護(hù)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)電視領(lǐng)域的一個(gè)重大突破，電視信號(hào)從模擬到數(shù)字，電視清晰度也從標(biāo)清到高清。在此，筆者通過對(duì)1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，并提供一些相關(guān)的日常維護(hù)措施。
11kW地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的組成及其技術(shù)特點(diǎn)
數(shù)字發(fā)射機(jī)和模擬發(fā)射機(jī)在組成結(jié)構(gòu)上并沒有什么太大的區(qū)別，其內(nèi)部組成構(gòu)件都包括激勵(lì)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(hào)上的不同，數(shù)字發(fā)射機(jī)傳輸?shù)男盘?hào)采用的是我國(guó)自主研發(fā)的新品標(biāo)準(zhǔn)AVS+信號(hào)。
1.1數(shù)字電視激勵(lì)器
數(shù)字電視激勵(lì)器是發(fā)射機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的主要設(shè)備和中心處理系統(tǒng)，其主要功能包括信號(hào)通道的編碼、信號(hào)頻道的調(diào)制、收放信號(hào)的放大和縮小等。數(shù)字電視激勵(lì)器的性能還是影響地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)，數(shù)字電視激勵(lì)器在電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行期間所表現(xiàn)出來的技術(shù)指標(biāo)主要包括對(duì)于誤差的調(diào)整、發(fā)射信號(hào)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(jī)信號(hào)覆蓋范圍的重要指標(biāo)，對(duì)電視收到信號(hào)的穩(wěn)定性有著很大的影響。數(shù)字電視激勵(lì)器是我國(guó)研發(fā)的新一代技術(shù)性較強(qiáng)的信號(hào)處理設(shè)備，對(duì)于信號(hào)的處理工作有著極強(qiáng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，相對(duì)于較低的相位噪聲，能夠做到完美的融合并消除，進(jìn)而保證信號(hào)在傳輸完成之后所展現(xiàn)出來的電視信號(hào)質(zhì)量能夠更加穩(wěn)定，數(shù)字電視激勵(lì)器的優(yōu)良性能可以極大地改善電視機(jī)的收視質(zhì)量。而1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)采用的雙電視激勵(lì)器共同工作，互為主備，其信號(hào)來源采用的是ASI雙路備份輸入，激勵(lì)器還擁有自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)切換和人工切換等功能，并且能夠?qū)鬏斝Ч^差的信號(hào)進(jìn)行分析和處理，自動(dòng)校正，其輸出的頻率在500MW。該數(shù)字電視激勵(lì)器在組成方面符合國(guó)家規(guī)定的300中參數(shù)組合，操作方式較為簡(jiǎn)單，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和處理情況在顯示器上可以一目了然，設(shè)備主要參數(shù)設(shè)置的較為靈活，能夠適應(yīng)多頻率網(wǎng)絡(luò)和單頻率網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)要求。
1.21kW功率分配器和合成器
在數(shù)字信號(hào)發(fā)射機(jī)中，功率分配器和合成器的結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)相互滿足。在1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)設(shè)備內(nèi)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(lì)器轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)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(jìn)行合并，在功率合成器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中考慮到其要進(jìn)行的信號(hào)合并的問題，采用帶狀線形式擴(kuò)大其信號(hào)填充量，能夠減少能量的損耗。
1.3600W功率放大裝置
發(fā)射機(jī)內(nèi)部采用的功率放大裝置功率為600W，主要由前級(jí)推放、功率分配裝置、末級(jí)功放和功率合成器構(gòu)成，功率放大裝置的主要功能是將不同傳輸功率的信號(hào)進(jìn)行輸出大小的調(diào)整來保證發(fā)射機(jī)性能的高低和穩(wěn)定，和傳統(tǒng)的模擬電視發(fā)射機(jī)相比，數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大裝置能夠保證在動(dòng)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(shù)指標(biāo)都處于最佳狀態(tài)。功率放大裝置在功能方面包括對(duì)于前級(jí)信號(hào)和末級(jí)信號(hào)的放大，對(duì)工作電路實(shí)施監(jiān)控、對(duì)電路分配器和合成器進(jìn)行主要信號(hào)的分析和采集，其內(nèi)部各個(gè)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(shè)置有環(huán)形適配器，都能夠很好的起到對(duì)信號(hào)隔離的作用。在該裝置中，前級(jí)信號(hào)放大器采用的是雙管MRD6V3090模塊；末級(jí)放大裝置在技術(shù)設(shè)計(jì)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(jī)的性能和效率。其應(yīng)用原理主要如圖1所示。
21kW地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)
該數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在功率放大裝置中采用了3個(gè)2000W的電源開關(guān)來對(duì)冗余備份電流供應(yīng)電量，改電源在正常工作時(shí)由于生產(chǎn)廠家考慮到其可能會(huì)因?yàn)樵匍L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的基礎(chǔ)上產(chǎn)生大量的熱量和影響整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以其具備著基本的保護(hù)功能。當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障或者質(zhì)量問題時(shí)整臺(tái)機(jī)器會(huì)自動(dòng)的進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
2.1電視激勵(lì)器和功率放大裝置的保護(hù)和日常維護(hù)
功率放大裝置的每一個(gè)末級(jí)都具備著一定程度的對(duì)于電路的保護(hù)作用，尤其是針對(duì)高溫，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行溫度超過安全溫度時(shí)，激勵(lì)器和功率放大裝置都會(huì)及時(shí)的對(duì)單元和控制系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載的顯示和體型，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并使機(jī)械自身進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，并通過自動(dòng)控制裝置來關(guān)閉機(jī)械主電源。通常電視激勵(lì)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(shè)備在運(yùn)行工程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，在機(jī)房?jī)?nèi)部可以設(shè)置大功率空調(diào)來進(jìn)行吹風(fēng)，在日常使用過程中，機(jī)房室內(nèi)溫度盡可能控制在18℃～22℃之間，同時(shí)還要保持機(jī)房?jī)?nèi)衛(wèi)生的潔凈度，電視激勵(lì)器和功率放大裝置的安裝最好設(shè)置有軸流風(fēng)機(jī)和金屬防塵濾網(wǎng)，工作人員應(yīng)該定期的對(duì)風(fēng)機(jī)和濾網(wǎng)進(jìn)行清灰處理，尤其是風(fēng)機(jī)處的清潔工作十分重要，在運(yùn)行期間，盡量減少設(shè)備工作處于過熱狀態(tài)而引起的報(bào)警。
2.2冷卻系統(tǒng)及其日常維護(hù)
風(fēng)機(jī)的自動(dòng)保護(hù)主要是根據(jù)霍爾傳感器對(duì)風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)督，對(duì)風(fēng)機(jī)工作情況進(jìn)行信號(hào)處理和生成，當(dāng)其處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，風(fēng)機(jī)會(huì)通過信號(hào)傳輸?shù)姆绞絹硐蚣?lì)器進(jìn)行反應(yīng)，系統(tǒng)控制器如果收到來自于風(fēng)機(jī)傳輸?shù)奈ｋU(xiǎn)信號(hào)，則會(huì)對(duì)其進(jìn)行判斷，將會(huì)使整臺(tái)機(jī)器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)無法進(jìn)行信號(hào)的輸出。在該情況下，設(shè)備會(huì)主動(dòng)進(jìn)行風(fēng)扇的冷卻，主要負(fù)責(zé)整臺(tái)機(jī)器的散熱，如果風(fēng)機(jī)風(fēng)扇出現(xiàn)問題，那么機(jī)器工作溫度就會(huì)升高，最終會(huì)導(dǎo)致機(jī)器發(fā)生構(gòu)建損壞。由于風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間是保持冷卻的狀態(tài)，其發(fā)生故障的概率相對(duì)較高，一般引起風(fēng)機(jī)發(fā)生故障的主要原因有以下幾點(diǎn)：1）長(zhǎng)時(shí)間的工作導(dǎo)致風(fēng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械軸承發(fā)生磨損；2）電源故障導(dǎo)致線圈短路或者短路；3）機(jī)房?jī)?nèi)部溫度過高，灰塵過大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)受到影響，溫度無法進(jìn)行有效的擴(kuò)散。在此基礎(chǔ)上，一般每隔3年就要對(duì)主風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)行一次更換，并要定期對(duì)風(fēng)機(jī)濾塵網(wǎng)進(jìn)行清灰和洗塵處理。
3結(jié)論
地面電視數(shù)字化，是地面廣播電視技術(shù)發(fā)展過程中重大歷史進(jìn)程，地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)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(zhì)量，保證電視傳輸信號(hào)的穩(wěn)定，極大地增強(qiáng)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(tái)
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】GT-5900-1000UHF地面 數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī) 原理
1 發(fā)射機(jī)簡(jiǎn)單介紹
高斯貝爾GT-5900-1000UHF地面數(shù)字廣播電視發(fā)射機(jī)，工作在470-800MHZ頻段。本產(chǎn)品具有高指標(biāo)、高穩(wěn)定性和高可靠性，可充分滿足多頻點(diǎn)和大地域覆蓋的需求。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)，噪聲小，工作效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全面支持DTMB、CMMB、DVB-C/S/T/T2、ISDB-T、ATSC-T等校準(zhǔn)，在實(shí)際過程中具有較好地靈活性和實(shí)用性。
2 發(fā)射機(jī)原理
GT-5900-1000發(fā)射機(jī)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(duì)激勵(lì)器輸出的射頻信號(hào)進(jìn)行放大、分配、功率合成，濾波、預(yù)校正等處理，包括前置放大單元、功率放大單元、激勵(lì)器、信號(hào)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(shí)時(shí)采集設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)，支持用戶遠(yuǎn)程和本地對(duì)發(fā)射機(jī)的操作。
交流380V給功效單元的直流電源直接供電，同時(shí)取一組交流AC220V 給除功效外的其它設(shè)備供電。發(fā)射機(jī)有主備激勵(lì)器。主備激勵(lì)器是把前端送來的進(jìn)行調(diào)制處理。同時(shí)對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)校正處理，主備激勵(lì)器輸出信號(hào)通過切換開關(guān)輸出。然后由一個(gè)前級(jí)放大單元經(jīng)功率分配后推動(dòng)四個(gè)功率放大單元，再進(jìn)行功率合成，經(jīng)過濾波器對(duì)帶外雜散信號(hào)進(jìn)行濾波后輸出給天饋系統(tǒng)。監(jiān)控單元對(duì)前級(jí)較大單元，四個(gè)功率放大單元，合成單元等的狀態(tài)進(jìn)行的監(jiān)控。各功放單元的前面極指示燈可直觀顯示設(shè)備工作狀態(tài)。監(jiān)控單元對(duì)前級(jí)和功放單元提供多種保護(hù)，如過流、過溫和大駐波保護(hù)。當(dāng)某個(gè)功放單元的電流、溫度或VSWR過高時(shí)，監(jiān)控單元可產(chǎn)生一個(gè)電壓關(guān)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(huì)自動(dòng)開啟，需人工將監(jiān)控單元系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)的溫度保護(hù)，電流保護(hù)和駐波保護(hù)開關(guān)鍵全部關(guān)閉再啟動(dòng)一次，功放單元內(nèi)的電源才會(huì)開啟工作。當(dāng)信號(hào)輸入過激時(shí)，前級(jí)放大單元內(nèi)的過激保護(hù)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(nèi)，保證設(shè)備在過激狀態(tài)時(shí)也同樣正常工作。同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)5V監(jiān)測(cè)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(hào)，排除輸入信號(hào)過激現(xiàn)象。
給GT-5900-1000發(fā)射機(jī)的設(shè)備提供輸入信號(hào)或接收GT-5900-1000發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)的設(shè)備。其輸出、輸入的應(yīng)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(hào)：輸入發(fā)射機(jī)前級(jí)放大單元的信號(hào)頻率為470～800MHZ，信號(hào)電平滿足-7dBm。
輸入信號(hào)線：由于發(fā)射機(jī)輸入和輸出頻率一致，為了防止輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的干擾，請(qǐng)注意使用的輸入信號(hào)線必須使用高屏蔽射頻電纜，必要時(shí)還需在射頻電纜外作外部屏蔽處理。
3 設(shè)備處理
3.1 設(shè)備操作方法
如果您是第一次使用GT-5900-1000發(fā)射機(jī)搭建數(shù)字電視前端，建議按照如下步驟進(jìn)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(jī)的管理端口，輸入輸出RF信號(hào)線；
（3）通電前仔細(xì)檢查，有條件的情況下請(qǐng)配備UPS三相電源電壓，檢查機(jī)房接地線連接端子對(duì)面阻抗。三相電源電壓以及發(fā)射機(jī)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(jī)的情況下進(jìn)行熱插拔。
（4）檢查機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)是否良好。
3.2 設(shè)備開機(jī)步驟
（1）閉合交流開關(guān)
（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(yīng)在3A。
（3）開啟前級(jí)單元供電，調(diào)節(jié)前級(jí)功率調(diào)節(jié)旋鈕，使得Vagc置于2.0V，輸出功率達(dá)到標(biāo)稱值。烤機(jī)2小時(shí)后，觀察Vagc如其發(fā)生變化（烤機(jī)后出現(xiàn)0.32左右的變化屬于正常，如超過此范圍請(qǐng)及時(shí)通知廠家）通過調(diào)節(jié)前級(jí)模塊的拔碼開關(guān)將Vagc重新設(shè)置為2.0V。
（4）應(yīng)注意放大單元內(nèi)有漸變器存在，在設(shè)備開機(jī)15秒后，漸變器才會(huì)將輸入信號(hào)調(diào)節(jié)到正常輸出，輸入信號(hào)一旦超出信號(hào)輸入范圍漸變器會(huì)將信號(hào)衰減25個(gè)dB，待輸入信號(hào)恢復(fù)正常后過15秒再將信號(hào)調(diào)節(jié)到正常。
4 總結(jié)
由于前期人們做了大量的準(zhǔn)備工作，從供電到前端到天饋線等，保證設(shè)備能夠正常穩(wěn)定高質(zhì)量地運(yùn)行。我們用此設(shè)備發(fā)射內(nèi)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(tái)的節(jié)目提供了經(jīng)驗(yàn)。它不僅豐富人們的業(yè)余文化生活，也為我國(guó)的廣播電視無線覆蓋工程作出了貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]史，倪世蘭.廣播電視技術(shù)概論[M].北京：中國(guó)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(jī)簡(jiǎn)介[Z]，2015（12）.
關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；發(fā)射機(jī)；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(jī)將逐步取代模擬電視發(fā)射機(jī)，我國(guó)的地面數(shù)字電視廣播也將進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段。從2015年度全國(guó)范圍內(nèi)陸續(xù)進(jìn)行的招標(biāo)情況來看，各個(gè)招標(biāo)方主要看各發(fā)射機(jī)廠家的功能、指標(biāo)、服務(wù)以及業(yè)績(jī)，但是往往是低價(jià)中標(biāo)，這將直接影響發(fā)射機(jī)穩(wěn)定性的提高。在保證發(fā)射機(jī)質(zhì)量的前提條件下，如何降低發(fā)射機(jī)的成本擺放在了各個(gè)發(fā)射機(jī)廠家面前。目前，國(guó)內(nèi)發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)能力比較強(qiáng)，但是和國(guó)際水平相比仍有很大的差距。盡管我們的發(fā)射機(jī)功能并不少，指標(biāo)并不差，但是在穩(wěn)定性、發(fā)射機(jī)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(dāng)一部分用戶喜歡用進(jìn)口的發(fā)射機(jī)，即使價(jià)格高得多。因此，新形勢(shì)下，發(fā)射機(jī)廠家對(duì)數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)就有了新的設(shè)計(jì)要求。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，北京長(zhǎng)峰廣播通訊設(shè)備有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)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(jī)。我們先期設(shè)計(jì)生產(chǎn)了全新系列的地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)，其中典型代表是3kW地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)。
2、3kW地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)概述
本發(fā)射機(jī)由地面數(shù)字電視激勵(lì)器（支持DVT-T2標(biāo)準(zhǔn)）、機(jī)架控制器、整機(jī)控制器，功率放大器，功率分配器/合成器、定向耦合器、吸收負(fù)載、配電盤等組件構(gòu)成。如圖1所示。DTV3kA型數(shù)字3kW電視發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)核心是AMPC-1KU功放組合的設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)。
3、AMPC-1KU功率放大器
AMPC-1KU功率放大器是我公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的最新一代產(chǎn)品。數(shù)模兼容，功放、電源、散熱器一體化設(shè)計(jì)，水冷散熱。用于數(shù)字電視時(shí)，額定輸出功率1000W。模塊工作在AB類，可覆蓋整個(gè)UHF電視頻段（470~860MHz），技術(shù)指標(biāo)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(bǔ)償可開關(guān)的偏置電路以及數(shù)模檢波等電路，都設(shè)計(jì)安裝在同一張PCB線路板上。
3.1功能原理
AMPC-1KU由推動(dòng)級(jí)和末級(jí)等組成，推動(dòng)級(jí)使用2只FreescaleMRFE6VS25。末級(jí)由12只高增益（23dB）、大功率LDMOS管組成一個(gè)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(diǎn)
（1）功放ALC電路采用雙檢波平衡比較的控制方法，若某個(gè)放大晶體管出現(xiàn)故障時(shí)，ALC控制電路的輸出電平會(huì)保持不變，因而其余的晶體管的輸出功率不會(huì)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(huì)相應(yīng)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(shè)計(jì)，產(chǎn)品一致性好，尤其共末級(jí)合成器及輸出傳輸線，應(yīng)用懸?guī)Ъ夹g(shù)設(shè)計(jì)，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(jí)各個(gè)功放管設(shè)有穩(wěn)定可靠的柵極偏置電路，并帶有溫度補(bǔ)償功能，確保功放在一定溫度范圍內(nèi)輸出穩(wěn)定的功率。偏置電壓可被調(diào)整，也可被控制器關(guān)掉或打開。峰值功放管有兩種可選電壓以實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的設(shè)置：Doherty或AB類。（4）功放具有獨(dú)立可調(diào)的增益和相位偏移量。由PC機(jī)通過功放面板的4芯RS232調(diào)節(jié)，或通過機(jī)架控制器的CAN-bus口調(diào)節(jié)。可調(diào)的增益和相位偏移量，能將由此功放組成的發(fā)射機(jī)合成調(diào)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(shè)計(jì)，控制單元可通過并行控制總線簡(jiǎn)單地打開和緩?fù)乒Ψ牛⑶夷茏x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(guān)運(yùn)行參數(shù)和故障信息。并行控制總線是CAN總線接口的應(yīng)急保障，當(dāng)CAN總線的連接中斷時(shí)，功放可繼續(xù)工作。（6）AMPC-1KU具有完善的自保護(hù)功能，具有過壓、過流、過溫、過激勵(lì)和射頻開短路保護(hù)設(shè)計(jì)，此保護(hù)由功放自行完成，功放面板給出報(bào)警指示，并上報(bào)給控制單元。①檢測(cè)到反射超限時(shí)，降低功率。當(dāng)VSWR大于1.7時(shí)，關(guān)掉推動(dòng)級(jí)輸出。②超過設(shè)定溫度（80℃），自動(dòng)關(guān)掉推動(dòng)級(jí)輸出。③功放管故障檢測(cè)，給出報(bào)警。④輸入電平過大，自動(dòng)關(guān)掉推動(dòng)級(jí)輸出。⑤輸出功率過大，關(guān)掉推動(dòng)級(jí)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(cè)口（DB25）：反射功率檢波電壓、發(fā)射功率檢波電壓、兩個(gè)1/2功放模塊A/B檢波電壓、電源電壓、總工作電流、推動(dòng)級(jí)及功放末級(jí)各個(gè)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(guān)指示。（8）AMPC-1KU采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的水冷管道和先進(jìn)的散熱仿真技術(shù)，使其具有以下優(yōu)點(diǎn)。①相對(duì)較輕的重量，便于生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和維護(hù)。②最佳熱傳導(dǎo)率和功放管散熱的均勻性，以提高散熱效率，增強(qiáng)整個(gè)功放的可靠性、穩(wěn)定性，滿足最大負(fù)載條件下24小時(shí)運(yùn)行的要求。（9）熱插拔維護(hù)，本功放的“盲插”結(jié)構(gòu)與發(fā)射機(jī)的正交3dB功合器一起可實(shí)現(xiàn)“熱插拔”，實(shí)現(xiàn)檢修功放不停播的目標(biāo)。
4、綜述
北京長(zhǎng)鋒廣播通訊設(shè)備有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)的3kW地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)，其中設(shè)計(jì)核心是功放組合，功放組合的實(shí)現(xiàn)充分體現(xiàn)了高功率密度、高集成度、高穩(wěn)定度的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。發(fā)射機(jī)的高功率密度、高集成度設(shè)計(jì)使得發(fā)射機(jī)在降成本方面具有很大優(yōu)勢(shì)。（1）發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)體積大大減少，發(fā)射機(jī)組合數(shù)量減少、體積減小等，使得發(fā)射機(jī)的機(jī)械加工成本大大降低。（2）功放組合的一體化設(shè)計(jì)程度較高，其中線纜很少，功放組合中除了關(guān)鍵的功放管需要專業(yè)人士手工焊接外，功放組合的生產(chǎn)易于貼片機(jī)批量流水作業(yè)，一方面保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，另一方面大大減少了目前昂貴的人工成本。（3）我公司嚴(yán)格的質(zhì)量體系條件下，優(yōu)選合格的原產(chǎn)品材料，通過技術(shù)優(yōu)勢(shì)降成本，保質(zhì)量，樹立我公司在廣電領(lǐng)域的航天品牌。在新形勢(shì)下，我公司會(huì)秉承航天精神，充分發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，繼續(xù)在廣電領(lǐng)域打造自己的航天品牌，為廣大廣電的用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視;地面覆蓋;測(cè)試
1.測(cè)試方案的制定
數(shù)字電視測(cè)試方案制定時(shí)，第一步是確定選擇多少個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，以及它們的特定位置。被選定的地點(diǎn)在數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)上必須是相關(guān)的，通常應(yīng)超過100個(gè)(最好超過200個(gè))。在給定方向上最遠(yuǎn)的測(cè)試地點(diǎn)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(jī)的ERP和HAAT首先影響最遠(yuǎn)距離的測(cè)試地點(diǎn)的確定。另外, 如果在數(shù)字電視發(fā)射機(jī)附近有模擬NTSC發(fā)射機(jī)且頻率接近，則測(cè)試計(jì)劃還應(yīng)包括測(cè)量模擬信號(hào)，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(chǎng)強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法
標(biāo)準(zhǔn)的歸一化的數(shù)據(jù)采集方法對(duì)于結(jié)果的分析來說是非常重要的。盡管對(duì)一個(gè)廣播公司而言，特定的地理環(huán)境可能會(huì)有一些唯一的與其它地方不同的測(cè)試結(jié)果，但是，測(cè)試中的一些關(guān)鍵參數(shù)，是非常重要同時(shí)又是必須測(cè)試的。
例如，有不同的服務(wù)區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)要考慮。舊的基于統(tǒng)計(jì)測(cè)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(shí)間內(nèi)，被用作預(yù)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值(dBmV/m)，這兩條預(yù)測(cè)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(yù)測(cè)的50%的地點(diǎn)在50%或10%的時(shí)間概率下的最小場(chǎng)強(qiáng)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(jì)算得到：
F(50,90) = F(50,50)-[F(50,10)- F(50,50)]
就是說，F(xiàn)(50,90)場(chǎng)強(qiáng)電平值高于F(50,50)值，F(xiàn)(50,10)場(chǎng)強(qiáng)值低于F(50,50)值。這些FCC的標(biāo)準(zhǔn)曲線是基于發(fā)射機(jī)的ERP和HAAT、接收裝置的天線高度、發(fā)射機(jī)與測(cè)試地點(diǎn)之間距離而確定。通過在每一個(gè)測(cè)試地點(diǎn)應(yīng)用這些曲線，場(chǎng)強(qiáng)電平可以被預(yù)計(jì)并且與測(cè)量的場(chǎng)強(qiáng)電平相比較。同樣，可以計(jì)算出超過最小場(chǎng)強(qiáng)電平的被測(cè)地點(diǎn)的百分比，按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律，這些地點(diǎn)能基于F(50,90) 曲線成功地接收數(shù)字電視信號(hào)。可以直接比較在最小場(chǎng)強(qiáng)電平以上的測(cè)量地點(diǎn)數(shù)量和成功地接收數(shù)字電視信號(hào)的地點(diǎn)數(shù)量。
另一種場(chǎng)強(qiáng)電平預(yù)測(cè)技術(shù)是Longley-Rice算法，在FCC的工程技術(shù)部門(OET)公告69號(hào)(參考資料7)中有詳細(xì)的描述，不僅用到發(fā)射機(jī)的ERP，HAAT和接收裝置天線高度，而且涉及到在發(fā)射機(jī)和接收裝置之間的地面的類型。應(yīng)用這種算法可以預(yù)計(jì)每個(gè)測(cè)試地點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)電平，這些預(yù)測(cè)值也應(yīng)與測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行比較。對(duì)于F(50,90)曲線，基于Longley-Rice算法，可以計(jì)算出最小場(chǎng)強(qiáng)電平以上的地點(diǎn)的百分比，以給出能成功地收到數(shù)字電視信號(hào)的地點(diǎn)的百分?jǐn)?shù)。這能直接與成功地接收數(shù)字電視的地點(diǎn)的測(cè)量數(shù)字進(jìn)行比較。
兩種場(chǎng)強(qiáng)電平預(yù)測(cè)方法不僅能評(píng)估數(shù)字電視的場(chǎng)強(qiáng)分布曲線和效果，也能評(píng)估成功地進(jìn)行數(shù)字電視服務(wù)的區(qū)域和效果。隨著更多的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)投入使用，進(jìn)行覆蓋狀況的試驗(yàn)和分析，將會(huì)有更好的統(tǒng)計(jì)曲線來預(yù)測(cè)數(shù)字電視的覆蓋曲線。實(shí)際上，原有的F(50，50)曲線與實(shí)際的對(duì)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(gè)其它的參數(shù)被用于數(shù)字電視場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試評(píng)估：服務(wù)有效性、系統(tǒng)性能指標(biāo)、造成誤碼的極限電平、場(chǎng)強(qiáng)電平、C/N門限值、接收機(jī)靈敏度、地形輪廓及高度變化的統(tǒng)計(jì)等。并且每個(gè)參數(shù)在數(shù)字電視的系統(tǒng)構(gòu)成上提供寶貴的信息，并且被分別描述。
服務(wù)有效性是指所有的可成功地接收數(shù)字電視信號(hào)的測(cè)試地點(diǎn)的百分比，包括那些場(chǎng)強(qiáng)電平較小但又可以成功解碼的所有的地點(diǎn)，對(duì)廣播公司來說是重要的，在測(cè)試的期間給定發(fā)射機(jī)ERP和HAAT，它是表示覆蓋區(qū)域的大小和服務(wù)有效性的主要參數(shù)。
另一方面，作為數(shù)字電視場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)試手段，系統(tǒng)性能指標(biāo)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(diǎn)的百分比。這種統(tǒng)計(jì)分析所確定的距離，對(duì)于那些低于接收門限的數(shù)字電視信號(hào)測(cè)試點(diǎn)(如嚴(yán)重的地形遮擋或天線增益過小)無效。在場(chǎng)強(qiáng)測(cè)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(biāo)可從本質(zhì)上得到很好的反映。
對(duì)于數(shù)字電視的接收而言，接收機(jī)的靈敏度同樣影響到接收的效果，實(shí)際上是覆蓋范圍的大小。接收機(jī)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(diǎn)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(duì)數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行解碼。可靠接收取決于兩個(gè)條件，一是接收的場(chǎng)強(qiáng)大于接收機(jī)的最小輸入門限電平，二是接收信號(hào)的載噪比大于可靠解碼所要求的數(shù)值。
場(chǎng)強(qiáng)電平統(tǒng)計(jì)顯示出所有測(cè)試地點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)電平百分比(dBmV/m)，作為成功接收的條件，要求場(chǎng)強(qiáng)電平值大于接收機(jī)的門限。基于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)車的接收機(jī)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(diǎn)的最大的百分比，并且能與實(shí)際的服務(wù)效果比較。當(dāng)然，也能與從F(50,90)曲線和從Longley-Rice算法得來的場(chǎng)強(qiáng)電平預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)比。這些場(chǎng)強(qiáng)電平并不能顯示出在這些地點(diǎn)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(gè)原因，建議所有的數(shù)字電視現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不僅僅只進(jìn)行數(shù)字電視的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試，同時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行包括頻道失真和專業(yè)解調(diào)器誤碼率的測(cè)量。
在信息時(shí)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(gè)輔助，在今天的電視發(fā)展中起到至關(guān)重要作用。隨著各國(guó)數(shù)字電視業(yè)務(wù)的開播和全球掀起的數(shù)字電視熱潮，電視發(fā)射技術(shù)也取得了較大的進(jìn)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(hào)全過程均采用數(shù)字技術(shù)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(duì)象化節(jié)目以及更加清晰的圖像質(zhì)量和優(yōu)美的音質(zhì)。同時(shí)用戶在享受廣播電視服務(wù)的同時(shí)，還可以享受到如股票、生活服務(wù)、市政公告、天氣預(yù)報(bào)、交通信息等各種資訊信息服務(wù)。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(jìn)程中，比傳統(tǒng)的模擬信號(hào)具有更強(qiáng)的抗干擾能力，更高的信號(hào)質(zhì)量以及優(yōu)質(zhì)的畫面效果。無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視在與有線數(shù)字電視前端設(shè)備都是一樣的，只有到發(fā)射和接收設(shè)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(jī)頂盒接收信號(hào)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(gè)部分，包括：信號(hào)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(hào)源部分主要是各個(gè)電視臺(tái)自己生產(chǎn)的電視節(jié)目和數(shù)據(jù)信息，前期信號(hào)質(zhì)量的好壞直接決定后期發(fā)射的信號(hào)質(zhì)量。而處理部分主要對(duì)數(shù)字信號(hào)今次那個(gè)處理，按照國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳輸流處理、復(fù)用等。管理部分可以說是數(shù)字電視前端的關(guān)鍵，必須滿足差錯(cuò)管理，設(shè)置管理，性能管理、安全管理和用戶管理等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(diào)制方式轉(zhuǎn)化為無線點(diǎn)頻率對(duì)空中發(fā)射。
數(shù)字MMDS發(fā)射系統(tǒng)由數(shù)字發(fā)射機(jī)、頻率基準(zhǔn)源、頻率合成器、饋線與天線構(gòu)成。早期的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是用外接的COFDM或8-VSB激勵(lì)器簡(jiǎn)單取代模擬視音頻激勵(lì)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(jī)產(chǎn)生，新的發(fā)射機(jī)有幾個(gè)特點(diǎn)。
（1）數(shù)字自適應(yīng)預(yù)校正技術(shù)是指在不須人工干預(yù)的情況下在剛剛啟動(dòng)發(fā)射機(jī)的幾分鐘內(nèi)將發(fā)射機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)。
（2）大功率晶體管應(yīng)用于功放管的增益可達(dá)14DB以上，采用lDMOS管的PA模塊的增益可達(dá)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(fù)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(jī)給多部（N部）做備份，使得擁有多部發(fā)射機(jī)的臺(tái)站更經(jīng)濟(jì)。
一個(gè)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(hào)的數(shù)字化及處理、數(shù)字電視信號(hào)的傳送與交換、數(shù)字電視信號(hào)的接受和記錄。三大部分即對(duì)應(yīng)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(fù)用器。信源編碼對(duì)視頻/音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，在一定壓縮率前提下可得到最高解碼圖像質(zhì)量。 信道傳輸將傳輸媒體和完成各種形式的信號(hào)變換功能的設(shè)備包含在內(nèi)的信道，包括信道編碼與調(diào)制、發(fā)射機(jī)、傳輸媒質(zhì)、接收機(jī)和信道解調(diào)與解碼，其中傳輸方式可以是地表傳播、對(duì)流層傳播、電離層傳播、視線傳播及空間傳播等。根據(jù)媒質(zhì)的不同在信道傳輸部分中將會(huì)采取不同的信道編碼和調(diào)制方式，信道傳輸部分對(duì)應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)。受地面廣播信道影響及其他干擾和雜波使信號(hào)的差錯(cuò)率增加、業(yè)務(wù)質(zhì)量下降，地面廣播要采用其他更復(fù)雜的技術(shù)來避免信號(hào)差問題并且支持移動(dòng)接收。
是一種新型接收信號(hào)方式，其傳輸原理是前端的各路數(shù)字電視信號(hào)源分別經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后，送入混合器混合后再通過寬帶微波發(fā)射機(jī)進(jìn)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(jī)頂盒對(duì)從接受天線收下的數(shù)字電視包信號(hào)進(jìn)行解碼，并經(jīng)IC卡智能管理系統(tǒng)識(shí)別授權(quán)，還原成音、視頻信號(hào)，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(fù)用技術(shù)被廣為采用，它是寬帶無線傳輸技術(shù)的發(fā)展方向，并已成為第四代移動(dòng)通信（4G）和寬帶無線局域網(wǎng)的主流技術(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視移動(dòng)接收的關(guān)鍵就是要解決動(dòng)態(tài)多徑與多普勒頻移問題、從而減少符號(hào)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(gè)低碼率的并行數(shù)據(jù)流，并對(duì)N個(gè)彼此相互正交的載波分別進(jìn)行調(diào)制，符號(hào)率降低即符號(hào)周期增大，從而減小因動(dòng)態(tài)多徑和多普勒頻移引起的碼問干擾，又因設(shè)置了保護(hù)間隔，從而減少了多徑反射對(duì)多載波正交特性的影響，使碼間干擾進(jìn)一步減小，經(jīng)過這些處理便能很好地支持移動(dòng)接收。
無線數(shù)字電視技術(shù)探究
廣義的無線數(shù)字電視包括利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)傳輸?shù)墓潭ê鸵苿?dòng)數(shù)字電視、CMMB移動(dòng)多媒體廣播（手機(jī)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(zhì)特征除信道的傳輸容量增大外，還支持移動(dòng)接收。因此無線數(shù)字電視的技術(shù)體系有其自己的特點(diǎn)，如圖1所示。
2.標(biāo)準(zhǔn)
目前世界上存在四個(gè)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)體系，如歐洲D(zhuǎn)VB組織提出的以COFDM為核心的DVB-T/H標(biāo)準(zhǔn)；美國(guó)大聯(lián)盟組織提出的以8VSB為核心的ATSC標(biāo)準(zhǔn)；日本提出的以BST-COFDM為核心的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)；我國(guó)清華大學(xué)提出的基于多載波的以TDS-COFDM(時(shí)域正交頻分復(fù)用)為核心技術(shù)的DMB-T/TH標(biāo)準(zhǔn)和上海交大的以基于單載波的VSB（殘留邊帶）調(diào)制技術(shù)的ADTB-T標(biāo)準(zhǔn)（先進(jìn)數(shù)字電視廣播----地面標(biāo)準(zhǔn)）的融合標(biāo)準(zhǔn)（工程上常稱為DTMB）。
在我國(guó)主要采用歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)的DTMB標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，從廣義上講，基于DVB-C調(diào)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(yīng)用。
無線數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備的選擇
由于政策等原因，以下不考慮DVB-T標(biāo)準(zhǔn)
1. 信源編碼標(biāo)準(zhǔn)的選擇
無線數(shù)字電視對(duì)信源編碼標(biāo)準(zhǔn)未作特別要求，通常采用MPEC-2標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榇藰?biāo)準(zhǔn)最成熟，支持此標(biāo)準(zhǔn)的編碼器、復(fù)用器的生產(chǎn)廠家最多，設(shè)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(biāo)準(zhǔn)也可作選擇。因?yàn)檫@幾種編碼壓縮率較高，一個(gè)頻道可以傳送多套節(jié)目。但因目前主流機(jī)頂盒解碼芯片一般只支持MPEC-2和H.264/MPEC-4標(biāo)準(zhǔn)，且后者成本較高。故筆者建議無線數(shù)字電視建設(shè)初期采用MPEC-2信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到迅速推廣的目的，待系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)發(fā)展成熟后，在換用H.264/MPEC-4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行（信源）編碼。
目前支持AVS標(biāo)準(zhǔn)的解碼芯片和（信源）編碼設(shè)備較貴，建議暫不考慮。
2.信道編碼與調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的選擇
數(shù)字電視無線廣播傳輸系統(tǒng)信道編碼與調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以根本上擺脫專利費(fèi)的困擾，而且其較歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)選用國(guó)標(biāo)。但國(guó)標(biāo)符號(hào)交織、（信道）編碼效率分別有2種和3種模式，調(diào)制方式有5種模式。這幾種模式還分別與3種幀結(jié)構(gòu)、2種載波方式（單載波與多載波）組合，合計(jì)有330種模式，如何選擇？研究表明，表1的7種模式應(yīng)優(yōu)先考慮。
表1中，模式2的符號(hào)交織深度（即延時(shí)緩存器中的緩存單元）為720符號(hào)，大于模式1的240符號(hào)，故優(yōu)先考慮。
無線數(shù)字電視信道編碼與調(diào)制方式的選擇應(yīng)綜合考慮覆蓋對(duì)象、覆蓋半徑、節(jié)目套數(shù)和保護(hù)間隔（用于克服同頻率的多經(jīng)信號(hào)對(duì)主信號(hào)的影響而采用的校正技術(shù)）。
就覆蓋對(duì)象而言，包括固定接收、車載接收（高速）、移動(dòng)接收（低速）和便攜接收。固定接收接有固定天線，電視機(jī)不會(huì)隨便搬移，一般來說接收條件經(jīng)調(diào)整后不再變化，故其對(duì)C/N門限和保護(hù)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(duì)單頻網(wǎng)（主、副發(fā)射機(jī)同頻率）各發(fā)射機(jī)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(wù)對(duì)象的主流性及用戶數(shù)量的巨大）、調(diào)制方式采用表1中效率最高的64QAM；就移動(dòng)接收而言，其要求C/N門限盡量低，以適應(yīng)各種意想不到的惡劣環(huán)境，但要求的節(jié)目套數(shù)相對(duì)少，故建議采用模式3（4QAM調(diào)制方式）或模式7（16QAM調(diào)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(shí)約傳送8-10套標(biāo)清電視節(jié)目）和保護(hù)間隔請(qǐng)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(chǎng)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(yuǎn)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)分布則強(qiáng)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(zhuǎn)現(xiàn)象）；另外垂直極化天線很容易實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)360度接收。相對(duì)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(duì)于移動(dòng)接收，建議接收天線也選擇垂直極化天線，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(duì)發(fā)射頻率的選擇應(yīng)考慮如下因素：
1)發(fā)射機(jī)功放模塊的線性動(dòng)態(tài)范圍。目前生產(chǎn)的無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)一般都采用LDMDS功放模塊，為獲得較大的線性動(dòng)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(duì)無線數(shù)字信號(hào)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(yán)重。
4)移動(dòng)接收的多普勒頻移問題。對(duì)于速度相同的移動(dòng)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(dòng)接收為主的地面數(shù)字電視），選擇550-700MHz工作頻率為宜。對(duì)于水、濕地、樹林偏多的區(qū)域，開展數(shù)字移動(dòng)電視以工作頻率偏低為宜。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)電視 地面移動(dòng)技術(shù)優(yōu)化
1上海交通大學(xué)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(diào)制(OffsetQuadrate Am-plitude Modulation OQAM)采用4位或16位及32位OQAM變調(diào)方式，并在其中融入了獨(dú)特的平均化技術(shù)，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(jìn)入數(shù)據(jù)緩沖器，經(jīng)過擾碼、外編碼(RS編碼)、交織、內(nèi)編碼后，經(jīng)過同步信號(hào)插入、導(dǎo)頻插入、OQAM調(diào)制后形成基帶信號(hào)，再經(jīng)上變頻為射頻信號(hào)。圖1為ADT’B-T方案流程框圖。
其主要的技術(shù)組成和特點(diǎn)包括:有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):滿足靈活的綜合數(shù)字業(yè)務(wù)和抗干擾要求，雙導(dǎo)頻輔助同步技術(shù):穩(wěn)健的上下導(dǎo)頻輔助同步系統(tǒng)，載波恢復(fù)和時(shí)鐘恢復(fù)更穩(wěn)健、可靠。采用級(jí)聯(lián)的交織內(nèi)外碼信道編解碼技術(shù)。由于采用單載波調(diào)制技術(shù)，信號(hào)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(hào)覆蓋，對(duì)抗相位噪聲的能力強(qiáng)，跟蹤快速變化信道的能力強(qiáng)。強(qiáng)大的對(duì)抗信道衰落的均衡技術(shù):多經(jīng)和前、后向回波。更多高效的接收處理技術(shù):普通高頻頭復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理。大容量移動(dòng)接收:移動(dòng)條件下最高速率可達(dá)12Mbps。
2清華大學(xué)。MB一下數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>
清華大學(xué)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(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS一OFDM)多載波調(diào)制技術(shù)，有機(jī)地將信號(hào)在時(shí)域和頻域的傳輸結(jié)合起來，控制信號(hào)以便進(jìn)行同步、育旨。在頻域傳送有效載荷，在時(shí)域通過擴(kuò)頻技術(shù)傳送信道估計(jì)，實(shí)現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。
在技術(shù)上，針對(duì)插人強(qiáng)功率同步導(dǎo)頻的傳統(tǒng)OFDM調(diào)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(kuò)頻技術(shù)的高保護(hù)同步傳輸技術(shù)和巧妙利用OFDM保護(hù)間隔的填充技術(shù)，同時(shí)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(duì)地面數(shù)字電視廣播現(xiàn)有傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信道估計(jì)迭代過程較長(zhǎng)的不足，發(fā)明了新的TDS-OFDM信道估計(jì)技術(shù)(利用PN序列在接收端進(jìn)行信道估計(jì))，提高了系統(tǒng)移動(dòng)接收性能。應(yīng)用一種新的糾錯(cuò)編解碼(FEC)(由格狀碼、卷積交織碼和R一S分組碼構(gòu)成的級(jí)聯(lián)碼)技術(shù)，有效地改善了采用多載波OFDM技術(shù)系統(tǒng)誤碼門限差的現(xiàn)實(shí)，DMB-T還采用了不同于已有數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的與自然時(shí)間同步的分層復(fù)幀結(jié)構(gòu)，來支持單頻網(wǎng)。單頻網(wǎng)不但能夠更好的支持移動(dòng)數(shù)字電視服務(wù)，而且能夠解決由單個(gè)發(fā)射機(jī)無法覆蓋的盲區(qū)問題。
3兩種方案性能及特點(diǎn)分析
土海交通大學(xué)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(xué)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(duì)兩種方案性能及特點(diǎn)進(jìn)行分析。
單載波方式的頻譜效率高，相應(yīng)的減少了鄰頻干擾，有利于進(jìn)行頻譜規(guī)劃。單載波方式信號(hào)峰均比相對(duì)較低，產(chǎn)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(jī)實(shí)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(hào)的接收問題。單載波方式實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單，無需外部時(shí)鐘信息。單載波在支持移動(dòng)接收方面技術(shù)研制較晚，相應(yīng)的發(fā)射機(jī)及接收機(jī)成本高。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視 廣播工程 運(yùn)行過程 關(guān)鍵技術(shù)
一、引言
數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)是技術(shù)史上的一大進(jìn)步，它對(duì)眾多領(lǐng)域的發(fā)展造成了沖擊，豐富了目前的科技市場(chǎng)。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(diǎn)：抗噪音能力和抗干擾能力強(qiáng)、無信息失真、信號(hào)傳輸速度快且質(zhì)量高。數(shù)字信號(hào)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)極大地提高我國(guó)的科技水平，促使我國(guó)技術(shù)不斷飛躍。提高廣播電視的水平將會(huì)提升我國(guó)國(guó)民的生活水平，促進(jìn)廣電行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
二、數(shù)字電視廣播工程運(yùn)行過程中的關(guān)鍵技術(shù)
（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(jiǎn)單，它主要依靠高塔來進(jìn)行懸掛。天氣狀況的變化對(duì)這樣的天線影響較小，垂直單極的形式也相當(dāng)簡(jiǎn)單。電視廣播需要快速、準(zhǔn)確、真實(shí)的傳遞信號(hào)，這就需要電磁波不斷的向空間范圍進(jìn)行輻射，從而實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)的交變。為實(shí)現(xiàn)發(fā)射天線的高質(zhì)量，必須要選擇合適的發(fā)射機(jī)，并對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的使用。這一過程也將會(huì)耗費(fèi)過多的能源。
（二）電磁波極化傳輸方式
自然條件將會(huì)影響到傳輸電磁波的速度和質(zhì)量。因此，在傳統(tǒng)傳輸方式下，為了實(shí)現(xiàn)無線覆蓋，選擇地理位置是很重要的。我國(guó)多采用水平化的發(fā)射天線，這主要是因?yàn)樵摲N天線的場(chǎng)強(qiáng)分布較遠(yuǎn)且良好，發(fā)射相同的功率將會(huì)有更多的范圍被覆蓋。發(fā)射臺(tái)需要安裝接收信號(hào)的天線，在進(jìn)行安裝時(shí)通常也會(huì)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(qiáng)場(chǎng)，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(zhuǎn)的缺點(diǎn)。此外，垂直化天線也更加符合移動(dòng)接收的要求，它能夠非常簡(jiǎn)單的完成360°水平面的移動(dòng)信號(hào)接收。
（三）天線選址
天線能夠?qū)﹄姶挪óa(chǎn)生影響，這種影響直接關(guān)系到其質(zhì)量，因此，對(duì)天線的選擇非常重要，應(yīng)該充分考慮實(shí)際的現(xiàn)實(shí)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(guān)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(diǎn)，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(huì)變得比平時(shí)差很多，特別是發(fā)射塔周邊地區(qū)。天氣晴朗時(shí)風(fēng)向則會(huì)對(duì)接收信號(hào)的質(zhì)量產(chǎn)生關(guān)鍵影響，需要重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)向。檢測(cè)無線信號(hào)的接收情況，容易發(fā)現(xiàn)其在雨天會(huì)有明顯變化，質(zhì)量難以保障。云層的狀況會(huì)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(duì)傳輸質(zhì)量的影響。考慮到模擬電視重在天線覆蓋范圍，新興移動(dòng)電視重點(diǎn)關(guān)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(shí)現(xiàn)均勻覆蓋的原則，充分考慮覆蓋范圍內(nèi)的地形特征。天線的位置沒有必要設(shè)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(nèi)的偶極板天線，這樣能夠達(dá)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(shì)，它的使用提升了發(fā)射以及接收信號(hào)的質(zhì)量，使得呈現(xiàn)的畫面更加真實(shí)、清晰。傳輸過程中，電磁波的頻率是影響數(shù)字電視接收質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)發(fā)射頻率要求嚴(yán)格，這一點(diǎn)非常關(guān)鍵，需要重點(diǎn)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(gè)方面：第一，數(shù)字電視通常采用ld-mos模式，這滿足了其對(duì)發(fā)射頻率動(dòng)態(tài)范圍的要求。第二，芯片目前被廣泛運(yùn)用于調(diào)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(hào)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(qiáng)。
（五）全球定位系統(tǒng)
傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)能夠覆蓋廣泛的區(qū)域，而且這種覆蓋相對(duì)穩(wěn)定，在信號(hào)發(fā)射時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)相同地區(qū)與多個(gè)發(fā)射臺(tái)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(hào)發(fā)射的時(shí)間提供了依據(jù)。發(fā)射時(shí)存在許多技術(shù)難題，比如：如何實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)發(fā)射端相同時(shí)間由眾多發(fā)射機(jī)發(fā)出相同節(jié)目的信號(hào)，如何實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)接收端共同覆蓋不同站點(diǎn)發(fā)射的信號(hào)等，這些問題都是目前較難解決的。全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用能夠與衛(wèi)星同步，實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)射的高質(zhì)量化。可以減少功率較大的發(fā)射機(jī)的運(yùn)用，轉(zhuǎn)而選擇功率較小的發(fā)射機(jī)，這樣能夠使得信號(hào)的輻射得到降低。此外，也能實(shí)現(xiàn)均勻覆蓋，使得對(duì)電磁波的妨礙減小。
三、結(jié)束語
技術(shù)的發(fā)展使得廣電行業(yè)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)革新。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)是技術(shù)史上的一大進(jìn)步，它對(duì)眾多領(lǐng)域發(fā)展的沖擊豐富了目前的科技市場(chǎng)。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(yīng)不斷努力促進(jìn)其繼續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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單頻網(wǎng)（SFN：Single Frequency Network）是由多個(gè)不同地點(diǎn)的處于同步狀態(tài)的無線電發(fā)射臺(tái)，在同一時(shí)間、以同一頻率發(fā)射同一信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)一定服務(wù)區(qū)的可靠覆蓋。它顯然不同于模擬電視時(shí)代采用不同頻率轉(zhuǎn)播同一節(jié)目的多頻網(wǎng)方案。
單頻網(wǎng)簡(jiǎn)介
單頻網(wǎng)技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？
單頻網(wǎng)的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是有利于頻率規(guī)劃。在我國(guó)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(diǎn)，由于無線電信號(hào)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(gè)數(shù)字電視發(fā)射站點(diǎn)的發(fā)射功率多大都會(huì)有很多信號(hào)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(diǎn)，單頻網(wǎng)則可通過多點(diǎn)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(shù)還可降低發(fā)射機(jī)設(shè)備的成本；通過優(yōu)化和調(diào)整單頻網(wǎng)發(fā)射網(wǎng)絡(luò)（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(gè)較小功率發(fā)射機(jī)代替一個(gè)大功率發(fā)射機(jī)，以降低信號(hào)輻射、減少電磁波污染、增強(qiáng)覆蓋均勻度，也可以根據(jù)需要隨時(shí)改變覆蓋意圖。
實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)的難點(diǎn)是什么？
要實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)，在發(fā)射端的最大難點(diǎn)是多個(gè)發(fā)射機(jī)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(shù)難點(diǎn)是在多個(gè)發(fā)射站點(diǎn)都覆蓋到的交叉覆蓋區(qū)內(nèi)，如何能可靠地接收發(fā)射信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)射端需要通過GPS等時(shí)鐘信號(hào)同步發(fā)射時(shí)間，保證各發(fā)射點(diǎn)數(shù)字電視信號(hào)的時(shí)間、頻率與比特嚴(yán)格同步。接收端如果僅收到一個(gè)發(fā)射站信號(hào)，這個(gè)信號(hào)將十分穩(wěn)定，是不需要考慮同步問題的。但實(shí)際上單頻網(wǎng)組網(wǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)多個(gè)轉(zhuǎn)播基站信號(hào)共同覆蓋區(qū)，用戶端接收機(jī)接收到不同發(fā)射站信號(hào)的時(shí)間，完全有可能是不同步的（盡管各發(fā)射站發(fā)射時(shí)間是同步的）。單頻網(wǎng)廣播為了容許較大的時(shí)間差，在副載波里的每個(gè)“符號(hào)”之間加上“保護(hù)間隔”，只要不同發(fā)射站訊號(hào)到達(dá)的時(shí)間差小于“保護(hù)間隔”，便不會(huì)構(gòu)成干擾。這是目前單頻網(wǎng)廣播得以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)保障之一。
單頻網(wǎng)在實(shí)際組網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)例和存在的一些問題
困擾各地地面數(shù)字電視廣播運(yùn)營(yíng)商最大的技術(shù)問題，是單頻網(wǎng)廣播的同頻干擾問題。我國(guó)地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間的方案。
我國(guó)香港地區(qū)在2008年開展地面數(shù)字電視廣播（國(guó)標(biāo)DTMB）時(shí)，在慈云山、九龍坑山、青山等幾個(gè)大功率（1000W以上）電視轉(zhuǎn)播站采用單頻網(wǎng)技術(shù)轉(zhuǎn)播586MHz、602MHz的兩個(gè)頻點(diǎn)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(shí)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(gè)大功率（1000W以上）電視轉(zhuǎn)播站采用單頻網(wǎng)技術(shù)轉(zhuǎn)播562MHz、706MHz的兩個(gè)頻點(diǎn)的地面數(shù)字電視廣播節(jié)目。這是國(guó)內(nèi)較大規(guī)模采用大功率單頻網(wǎng)廣播的試點(diǎn)城市，香港在近兩年多的單頻網(wǎng)廣播實(shí)踐中，不斷調(diào)整，現(xiàn)在基本保證港內(nèi)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(shì)相對(duì)平坦，各基站信號(hào)交叉覆蓋區(qū)域較廣，同頻干擾問題比較多，現(xiàn)正在進(jìn)行測(cè)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(diào)整。
現(xiàn)在簡(jiǎn)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(hào)基本共同覆蓋，我們根據(jù)在深圳的測(cè)試結(jié)果對(duì)兩地單頻網(wǎng)廣播作一些分析總結(jié)，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(gè)差轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)交叉覆蓋的地方。實(shí)際上因?yàn)榘l(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(shí)間需經(jīng)GPS接收機(jī)嚴(yán)格同步，使信號(hào)共同覆蓋區(qū)的接收天線上不同基站的信號(hào)盡可能同步到達(dá)。在香港境內(nèi)離發(fā)射臺(tái)5~20公里的地方，有很多地方是會(huì)同時(shí)收到不同發(fā)射臺(tái)發(fā)來的單頻網(wǎng)信號(hào)的，這些不同發(fā)射站到達(dá)某接收地點(diǎn)的信號(hào)的時(shí)間差非常小（20 uS左右），在機(jī)頂盒解調(diào)的保護(hù)間隔內(nèi)，接收機(jī)可以正常解碼。這些不同發(fā)射站的信號(hào)由于頻率、時(shí)間、比特高度一致，接收機(jī)可以認(rèn)為這是同一個(gè)信號(hào)，同頻干擾被消除了。
但超過20公里的地方如深圳境內(nèi)，如果能同時(shí)接收香港方面不同轉(zhuǎn)播臺(tái)傳來的單頻網(wǎng)信號(hào)，時(shí)間差往往超出保護(hù)間隔，就容易出現(xiàn)同頻干擾，數(shù)據(jù)誤碼率過高，嚴(yán)重時(shí)根本無法解碼。盡管此時(shí)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)足夠強(qiáng)，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(shí)接收香港兩個(gè)以上電視轉(zhuǎn)播臺(tái)信號(hào)的地方，接收多頻網(wǎng)信號(hào)正常，而無法接收單頻網(wǎng)信號(hào)的原因。實(shí)際上，在香港很多地區(qū)，單頻網(wǎng)信號(hào)到達(dá)用戶接收機(jī)的時(shí)間并不同步，也出現(xiàn)大量同頻干擾導(dǎo)致接收失敗的案例。香港方面也是進(jìn)行了反復(fù)測(cè)試、調(diào)整后才保證大部分地區(qū)接收單頻網(wǎng)信號(hào)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(gè)基站的信號(hào)，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(hào)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(yán)重。
因?yàn)閷?duì)單頻網(wǎng)的特殊技術(shù)要求，其建設(shè)及維護(hù)成本亦比多頻網(wǎng)相對(duì)提高。但單頻網(wǎng)有一個(gè)非常突出的優(yōu)勢(shì)，即節(jié)省頻率資源。以前香港用近50個(gè)大大小小電視差轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)播老四臺(tái)的模擬電視節(jié)目，其結(jié)果是占用了幾乎全部的UHF波段的頻率，導(dǎo)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(guó)內(nèi)首個(gè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)播站的陰影區(qū)采用相同頻率轉(zhuǎn)播自然沒有任何問題，但實(shí)際上很多地方是有交叉覆蓋的，即一個(gè)地方可能收到來自兩個(gè)或兩個(gè)以上轉(zhuǎn)播臺(tái)傳來的單頻網(wǎng)數(shù)字電視廣播。根據(jù)國(guó)標(biāo)單頻網(wǎng)的理論及實(shí)際測(cè)試，證明在一定范圍內(nèi)，如主站信號(hào)和副站信號(hào)強(qiáng)度相差10dB以上、或接收點(diǎn)離多個(gè)轉(zhuǎn)播臺(tái)的距離在20公里以內(nèi)，則不同發(fā)射站訊號(hào)到達(dá)機(jī)頂盒的時(shí)間差小于“保護(hù)間隔”，其干擾是可以被消除的，接收機(jī)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(yuǎn)的深圳地區(qū)，由于地勢(shì)較平坦，同一接收地點(diǎn)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(gè)不同轉(zhuǎn)播臺(tái)的單頻網(wǎng)信號(hào)強(qiáng)度差小于10dB，加之與差轉(zhuǎn)臺(tái)的距離已超過保護(hù)間隔，就很難接收好單頻網(wǎng)信號(hào)。但這已經(jīng)能滿足香港當(dāng)?shù)夭捎脝晤l網(wǎng)轉(zhuǎn)播電視節(jié)目的初衷了，可以說單頻網(wǎng)在香港的運(yùn)用是成功的，至于深圳地區(qū)接收香港信號(hào)不正常，主要是因?yàn)槌霰Ｗo(hù)間隔。在實(shí)踐中，我們只要滿叉覆蓋區(qū)域內(nèi)的成功接收，就可以認(rèn)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(shí)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(gè)頻點(diǎn)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(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行單頻網(wǎng)廣播實(shí)驗(yàn)。這兩個(gè)發(fā)射站開播后，是解決了不少原來接收不到信號(hào)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(nèi)，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(diǎn)，利用建筑物等屏蔽掉其中一方或多方的同頻信號(hào)，使接收到信號(hào)僅剩一個(gè)發(fā)射臺(tái)的，信號(hào)變得干凈，自然就降低了同頻干擾的影響。3、降低某個(gè)發(fā)射站功率，使共同覆蓋區(qū)域內(nèi)的不同基站接收信號(hào)強(qiáng)度相差10 dB以上。 4、調(diào)整發(fā)射基站信號(hào)時(shí)延。其中最后兩點(diǎn)是需發(fā)射站確定，跟終端用戶無關(guān)。而香港深圳廣電技術(shù)部門改變發(fā)射參數(shù)影響重大，這在實(shí)踐中比較難以實(shí)施。
一種簡(jiǎn)單實(shí)用的單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)
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(jī)的發(fā)射時(shí)間，靠保護(hù)間隔保證天線收到的不同信號(hào)能同時(shí)到達(dá)接收機(jī)。一旦超過保護(hù)間隔允許的距離，兩個(gè)或以上的同頻信號(hào)到達(dá)接收機(jī)時(shí)間不同，將導(dǎo)致接收機(jī)解碼失敗。故而靠GPS同步的方式仍有很多不足。實(shí)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(hào)交叉覆蓋地區(qū)的同步問題即可。故在本方案中，1、只需對(duì)各基站同頻信號(hào)交叉覆蓋地區(qū)，采用時(shí)延調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；2、相鄰基站采用不同極化方式發(fā)射信號(hào)。通過對(duì)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(shí)現(xiàn)的一個(gè)技術(shù)保證，并在一些地區(qū)得到成功的商業(yè)運(yùn)用。
這種單頻網(wǎng)廣播模式，可以省掉各個(gè)基站復(fù)雜昂貴的GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)，降低系統(tǒng)復(fù)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(hào)輸入微波寬頻帶發(fā)射機(jī)或光發(fā)射機(jī)（經(jīng)有線電視光纜）傳輸，轉(zhuǎn)發(fā)基站接收到信號(hào)后，將微波天線上的下變頻器轉(zhuǎn)為UHF信號(hào)，或?qū)⒂芯€電視光纜送來的地面數(shù)字電視廣播UHF波段信號(hào)，經(jīng)濾波后對(duì)所有RF射頻信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)延時(shí)調(diào)整后（傳統(tǒng)方案中是對(duì)不同頻道TS流進(jìn)行延時(shí)，相對(duì)比較復(fù)雜），經(jīng)小功率發(fā)射機(jī)作單頻網(wǎng)發(fā)射，覆蓋5~20公里范圍用戶。
按照中國(guó)數(shù)字電視地面廣播編碼標(biāo)準(zhǔn)--GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》所建議的單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式：“本標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)也可以采用不依賴于GPS的主從結(jié)構(gòu)方案，全系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)各自相對(duì)于主發(fā)射機(jī)的時(shí)延，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)單頻網(wǎng)的發(fā)送時(shí)間同步”，該方案是有權(quán)威理論支持的。由于不象傳統(tǒng)方式采用昂貴的GPS同步設(shè)備，故不需設(shè)置保護(hù)間隔。 該方案已在內(nèi)地多個(gè)地區(qū)單頻網(wǎng)廣播中得到很好應(yīng)用，是真正質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的可靠的單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)方案。其原理圖見圖5
信號(hào)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(hào)后另行轉(zhuǎn)發(fā)，是為了保證后面發(fā)射基站信號(hào)不至于時(shí)延過于滯后，難以保證交叉覆蓋區(qū)接收點(diǎn)同步接收到不同基站信號(hào)。一般來說，離前端近的基站設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)延調(diào)整多些。距離前端遠(yuǎn)的基站時(shí)延調(diào)整少些，則比較容易平衡。
通過在多個(gè)單頻網(wǎng)交叉覆蓋區(qū)測(cè)試數(shù)據(jù)，調(diào)整補(bǔ)點(diǎn)基站的不同時(shí)延，可保證在交叉覆蓋區(qū)的信號(hào)能基本同步到達(dá)接收機(jī)，接收機(jī)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(gè)交叉覆蓋區(qū)內(nèi)（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(yán)重的地方，到該地實(shí)測(cè)確定后，對(duì)2個(gè)轉(zhuǎn)播基站中的一個(gè)進(jìn)行時(shí)延調(diào)整，一般在5~20 uS 之間。經(jīng)過這樣的調(diào)整，相鄰發(fā)射基站的發(fā)射時(shí)間不一定嚴(yán)格同步，但只要保證在交叉覆蓋區(qū)中心點(diǎn)收到的兩個(gè)不同基站的信號(hào)能同時(shí)到達(dá)接收機(jī)，同頻干擾現(xiàn)象就會(huì)消失。測(cè)試時(shí)可以采用儀器與機(jī)頂盒接收相結(jié)合的辦法進(jìn)行。一般通過幾次調(diào)整，就可以解決問題，以后也基本不需要再調(diào)試。
如有多個(gè)基站信號(hào)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?yàn)橛脩糁饕枪潭ń邮眨灰捎孟嗤奶炀€架設(shè)方式即可，不會(huì)影響其日常收看電視。在一些農(nóng)村地區(qū)，有時(shí)僅需采用不同極化方式安裝轉(zhuǎn)發(fā)基站，不需調(diào)整基站發(fā)射時(shí)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(gè)相鄰基站的發(fā)射功率等辦法，也可以進(jìn)一步降低同頻干擾。
2004年12月28日，這是深圳特區(qū)建設(shè)史上值得紀(jì)念的日子，做為深圳城市建設(shè)的一個(gè)重要里程碑―深圳地鐵正式開通試運(yùn)行！伴隨著嶄新的地鐵列車的徐徐開出，列車車廂內(nèi)移動(dòng)數(shù)字電視也正式開播。深圳地鐵移動(dòng)數(shù)字電視的開通至今已近十年的時(shí)間，當(dāng)人們?cè)诘罔F車廂內(nèi)欣賞精彩實(shí)時(shí)的數(shù)字電視節(jié)目時(shí)，又有多少人能知道當(dāng)年深圳廣電人所付出的艱辛呢？地鐵內(nèi)開通數(shù)字電視廣播，當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)、外都屬首次，為了移動(dòng)數(shù)字電視能夠如期在地鐵中開播，在項(xiàng)目任務(wù)重大、開播時(shí)間緊迫、沒有技術(shù)先例可循的極大壓力面前，深圳市廣播電視傳輸中心（簡(jiǎn)稱傳輸中心）的技術(shù)人員不畏困難，迎難而上，勇敢地挑起了這副重?fù)?dān)，為項(xiàng)目成功實(shí)施付出了極大的努力。這里我做為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人做一個(gè)簡(jiǎn)要的回顧。
一.接受任務(wù)
與深圳地鐵移動(dòng)電視結(jié)緣還得從2004年11月23日說起，當(dāng)日我接到當(dāng)時(shí)深圳電視臺(tái)總工傅峰春同志的電話，希望傳輸中心協(xié)助移動(dòng)視訊公司完成深圳地鐵數(shù)字電視項(xiàng)目，具體要求是在12月28日深圳地鐵開通試運(yùn)行當(dāng)日開通地鐵移動(dòng)電視，也就是說要在這短短的35天里，完成從方案試驗(yàn)、設(shè)備招標(biāo)采購(gòu)、工程安裝到設(shè)備聯(lián)調(diào)的整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程，時(shí)間十分緊迫！
深圳市廣播電視傳輸中心是國(guó)家廣電總局珠江口覆蓋工程的重要單位，主要任務(wù)是承擔(dān)中央、省、市廣播電視節(jié)目的無線發(fā)射傳輸任務(wù)，發(fā)射的無線廣播電視信號(hào)覆蓋珠江三角洲的大部分地區(qū)。傳輸中心的技術(shù)人員擁有豐富的無線廣播電視發(fā)射傳輸經(jīng)驗(yàn)，尤其是在數(shù)字電視應(yīng)用領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗(yàn)，事前在國(guó)標(biāo)數(shù)字電視試驗(yàn)中做了大量工作，為了完成這次任務(wù)，中心專門在內(nèi)部進(jìn)行了動(dòng)員，在確保安全播出工作的前提下，把所有技術(shù)力量都調(diào)動(dòng)起來迎接這次挑戰(zhàn)。
二.方案制定
深圳地鐵移動(dòng)數(shù)字電視是國(guó)內(nèi)首個(gè)在地鐵隧道內(nèi)開通的移動(dòng)電視項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)我國(guó)自主地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)尚在制定中，規(guī)模性試驗(yàn)尚未展開，國(guó)內(nèi)、外無任何先例可循。有專家提出仿效歐標(biāo)DVB―T地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)模式，每個(gè)地鐵站設(shè)獨(dú)立發(fā)射基站，采用衛(wèi)星GPS信號(hào)同步的模式建立“地下單頻網(wǎng)”。由于深圳地鐵一號(hào)線路全部建在地下，衛(wèi)星GPS信號(hào)因距離地面過遠(yuǎn)無法順利傳輸?shù)綌?shù)字電視機(jī)房，也就是無法取得單頻網(wǎng)組網(wǎng)關(guān)鍵的GPS同步信號(hào)，當(dāng)時(shí)我在深入分析深圳地鐵線路實(shí)際構(gòu)成特點(diǎn)后，大膽地提出不采用獨(dú)立激勵(lì)器和常規(guī)的GPS衛(wèi)星同步信號(hào)的方案，而是由射頻光端機(jī)通過光纖傳輸射頻信號(hào)，各發(fā)射基站分別放大同一射頻信號(hào)，運(yùn)用光纖傳輸信號(hào)時(shí)延和漏纜信號(hào)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(hào)覆蓋控制在保護(hù)間隔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)接收同步。經(jīng)過充分的論證和試驗(yàn)，我和傳輸中心的技術(shù)團(tuán)隊(duì)最終確認(rèn)了這一方案的可行性并開始組織實(shí)施。
三.技術(shù)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(hào)線東段和4號(hào)線南段組成，全長(zhǎng)21.866km，共20個(gè)車站。根據(jù)每站最長(zhǎng)距離不超過1.9公里的特點(diǎn)，我們將地鐵發(fā)射網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃9個(gè)功率放大器基站，每站發(fā)射平均功率為50W。第一期建設(shè)中暫不考慮站臺(tái)和站廳的無線覆蓋，但發(fā)射機(jī)留出了一定的功率冗余。
經(jīng)申請(qǐng)，發(fā)射頻道定為28頻道，中心頻率為634MHz。我們本次建設(shè)的是覆蓋深圳地鐵1號(hào)線和4號(hào)線的數(shù)字電視網(wǎng)，節(jié)目播出中心設(shè)在竹子林車輛調(diào)度中心，電視信號(hào)由光纖和數(shù)字微波送至中心機(jī)房，經(jīng)過MPEG-2編碼，在這里完成DVB-T格式的調(diào)制放大，再經(jīng)由射頻光端機(jī)傳輸?shù)礁骰景l(fā)射點(diǎn)；在各發(fā)射機(jī)房光接收機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換RF射頻電信號(hào)送至50W放大器發(fā)射。車廂內(nèi)的DVB？T接收系統(tǒng)通過天線接收電視信號(hào)，送到八臺(tái)15（或17、20）寸LCD顯示器完成移動(dòng)數(shù)字電視的解碼顯示。這里要需要強(qiáng)調(diào)的是，由于當(dāng)時(shí)數(shù)字電視廣播的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚未確定，深圳地鐵移動(dòng)數(shù)字電視項(xiàng)目播出制式只能暫時(shí)采用歐標(biāo)DVB？T標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)計(jì)劃在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定對(duì)激勵(lì)器進(jìn)行改造升級(jí)，以最小的代價(jià)完成國(guó)標(biāo)轉(zhuǎn)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(hào)，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(jī)房完成信號(hào)的調(diào)制放大，再經(jīng)由RF光端機(jī)傳輸?shù)礁靼l(fā)射點(diǎn)放大送至漏纜。由于無緣光纖網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延很短（每公里約5？s），考慮到DVB-T標(biāo)準(zhǔn)56？s的保護(hù)間隔，整個(gè)地鐵隧道內(nèi)可以認(rèn)為是一個(gè)統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡(luò)。
四.接收?qǐng)鰪?qiáng)計(jì)算
根據(jù)RFS 1-5/8”漏纜的技術(shù)指標(biāo)和其它有關(guān)參考資料，數(shù)字電視場(chǎng)強(qiáng)的有關(guān)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(zhǎng)損耗最大的華強(qiáng)路-崗夏為例，漏纜長(zhǎng)度為1985米，則漏纜插入損耗為L(zhǎng)L=39.9dB，設(shè)發(fā)射機(jī)輸出功率為50W（47dBm/154dB？v），則華強(qiáng)路-崗夏段漏纜末端連接點(diǎn)的數(shù)字電視信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)RxL為：
RxL=發(fā)射機(jī)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(jī)的移動(dòng)接收門限一般在19dB？v-25dB？v之間，因此在長(zhǎng)站距場(chǎng)強(qiáng)會(huì)不夠，當(dāng)時(shí)重點(diǎn)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(dòng)電視技術(shù)方案示意圖。
五.項(xiàng)目實(shí)施
1.模擬試驗(yàn)
方案制定了，但我們對(duì)能否成功實(shí)施并沒有把握，當(dāng)時(shí)我們?cè)谄綍r(shí)工作中沒有接觸過漏纜，也不是很了解光纜傳輸射頻信號(hào)的時(shí)延情況，必須經(jīng)過實(shí)際測(cè)試和實(shí)驗(yàn)才能完成這項(xiàng)艱巨任務(wù)。試驗(yàn)主要包括梧桐山機(jī)房實(shí)驗(yàn)和地鐵隧道測(cè)試兩個(gè)部分：
（1）梧桐山機(jī)房測(cè)試主要試驗(yàn)數(shù)字RF信號(hào)經(jīng)過光纖傳輸后，光纖時(shí)延對(duì)接收性能的影響。我們知道理論上光纖傳輸RF信號(hào)的時(shí)延約為5？s/Km，考慮到DVB-T移動(dòng)傳輸模式下56？s的保護(hù)間隔，實(shí)際傳輸過程中時(shí)延應(yīng)不會(huì)對(duì)信號(hào)接收產(chǎn)生影響。為此，我們還特意找來3公里長(zhǎng)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(guān)鍵部分――經(jīng)過光纖傳輸射頻信號(hào)后數(shù)字電視接收的模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與方案論證的預(yù)想效果完全一致， 3公里長(zhǎng)的光纖時(shí)延只有15.52？s，而實(shí)際上這時(shí)漏纜RF信號(hào)的傳輸衰減已達(dá)到60dB，兩路信號(hào)疊加遠(yuǎn)未達(dá)到56？s的保護(hù)間隔，因此可以認(rèn)為信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)延不會(huì)對(duì)接收產(chǎn)生任何影響，充分驗(yàn)證了方案的可行性。
（2）隧道測(cè)試主要試驗(yàn)真實(shí)環(huán)境下數(shù)字電視信號(hào)的實(shí)際接收效果。
根據(jù)對(duì)漏纜實(shí)際傳輸RF信號(hào)衰減的計(jì)算，我們?cè)O(shè)計(jì)了隔站安裝放大器的方案，即在20個(gè)地鐵車站安裝9個(gè)放大基站，目的是減少信號(hào)間的干擾，降低設(shè)備投資。試驗(yàn)中在會(huì)展中心車站設(shè)發(fā)射傳輸點(diǎn)，深圳電視臺(tái)信號(hào)經(jīng)過編碼送至DVB-T激勵(lì)器，激勵(lì)器輸出一路射頻信號(hào)經(jīng)由RF光端機(jī)傳輸?shù)饺A強(qiáng)站發(fā)射點(diǎn)；主輸出送至放大器，放大后饋入漏纜合路器。華強(qiáng)站發(fā)射點(diǎn)的光端機(jī)接收來自會(huì)展中心車站的信號(hào)，輸出RF送入放大器再饋入漏纜；崗夏站沿途設(shè)測(cè)試點(diǎn)，DVB？T接收系統(tǒng)通過天線接收數(shù)字電視信號(hào)，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(diǎn)測(cè)試同頻干擾特性和漏纜長(zhǎng)距離站距的信號(hào)傳輸性能，具體分析了地鐵漏纜數(shù)字電視信號(hào)的傳輸距離，以及接收機(jī)的載噪比門限、最小接收電平、誤碼率及其相互關(guān)系等。試驗(yàn)取得圓滿成功，為項(xiàng)目完成打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2.項(xiàng)目施工
由于當(dāng)時(shí)地鐵方面也處于開通前的最后準(zhǔn)備階段，所以不能給我們很多的時(shí)間進(jìn)行安裝調(diào)試，為了最大限度地提高工作效率，保證地鐵移動(dòng)電視的成功開通，我把項(xiàng)目主要參加人員分成了機(jī)電設(shè)備安裝、光纖信號(hào)傳輸、微波信號(hào)傳輸、發(fā)射機(jī)安裝調(diào)試等四個(gè)跨部門項(xiàng)目組，與時(shí)間賽跑，同困難奮戰(zhàn)，全面并行推進(jìn)各項(xiàng)工作。盡管當(dāng)時(shí)中心的技術(shù)人員已經(jīng)具備了不少工作經(jīng)驗(yàn)，但是由于這個(gè)項(xiàng)目是廣播電視項(xiàng)目首次進(jìn)入地鐵工程領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外沒有先例可循，在項(xiàng)目推進(jìn)過程中還是遇到了很多困難和意想不到的問題，在工程進(jìn)行到緊要關(guān)頭還發(fā)生了數(shù)字電視發(fā)射機(jī)因進(jìn)口商出現(xiàn)了問題而不能按時(shí)到貨的情況，關(guān)鍵時(shí)刻我們緊急與R/S公司北京辦事處磋商，從全國(guó)各地借調(diào)50W數(shù)字發(fā)射機(jī)。最終我們技術(shù)人員充分發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，克服了重重困難，按時(shí)完成了設(shè)備采購(gòu)、系統(tǒng)安裝、設(shè)備調(diào)試、路測(cè)、試播等整個(gè)過程，傳輸、發(fā)射設(shè)備在12月25日全部安裝完成并一次性調(diào)試完畢，通過全線路測(cè)，整個(gè)地鐵線路的數(shù)字電視信號(hào)傳輸和發(fā)射功能均正常，信號(hào)覆蓋效果非常理想。
六.小結(jié)
論文摘要:我國(guó)的科研工作者在數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)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(xué)提出的高級(jí)數(shù)字電視廣播ADTB系統(tǒng)傳愉方案和清華大學(xué)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(shí)際的地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中都有所試用，本文時(shí)此進(jìn)行了研究。
1上海交通大學(xué)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(diào)制(OffsetQuadrate Am-plitude Modulation OQAM)采用4位或16位及32位OQAM變調(diào)方式，并在其中融入了獨(dú)特的平均化技術(shù)，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(jìn)入數(shù)據(jù)緩沖器，經(jīng)過擾碼、外編碼(RS編碼)、交織、內(nèi)編碼后，經(jīng)過同步信號(hào)插入、導(dǎo)頻插入、OQAM調(diào)制后形成基帶信號(hào)，再經(jīng)上變頻為射頻信號(hào)。圖1為ADT’B-T方案流程框圖。
其主要的技術(shù)組成和特點(diǎn)包括:有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):滿足靈活的綜合數(shù)字業(yè)務(wù)和抗干擾要求，雙導(dǎo)頻輔助同步技術(shù):穩(wěn)健的上下導(dǎo)頻輔助同步系統(tǒng)，載波恢復(fù)和時(shí)鐘恢復(fù)更穩(wěn)健、可靠。采用級(jí)聯(lián)的交織內(nèi)外碼信道編解碼技術(shù)。由于采用單載波調(diào)制技術(shù)，信號(hào)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(hào)覆蓋，對(duì)抗相位噪聲的能力強(qiáng)，跟蹤快速變化信道的能力強(qiáng)。強(qiáng)大的對(duì)抗信道衰落的均衡技術(shù):多經(jīng)和前、后向回波。更多高效的接收處理技術(shù):普通高頻頭復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理。大容量移動(dòng)接收:移動(dòng)條件下最高速率可達(dá)12Mbps。
2清華大學(xué)。MB一下數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>
清華大學(xué)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(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS一OFDM)多載波調(diào)制技術(shù)，有機(jī)地將信號(hào)在時(shí)域和頻域的傳輸結(jié)合起來，控制信號(hào)以便進(jìn)行同步、育旨。在頻域傳送有效載荷，在時(shí)域通過擴(kuò)頻技術(shù)傳送信道估計(jì)，實(shí)現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。
在技術(shù)上，針對(duì)插人強(qiáng)功率同步導(dǎo)頻的傳統(tǒng)OFDM調(diào)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(kuò)頻技術(shù)的高保護(hù)同步傳輸技術(shù)和巧妙利用OFDM保護(hù)間隔的填充技術(shù)，同時(shí)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(duì)地面數(shù)字電視廣播現(xiàn)有傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信道估計(jì)迭代過程較長(zhǎng)的不足，發(fā)明了新的TDS-OFDM信道估計(jì)技術(shù)(利用PN序列在接收端進(jìn)行信道估計(jì))，提高了系統(tǒng)移動(dòng)接收性能。應(yīng)用一種新的糾錯(cuò)編解碼(FEC)(由格狀碼、卷積交織碼和R一S分組碼構(gòu)成的級(jí)聯(lián)碼)技術(shù)，有效地改善了采用多載波OFDM技術(shù)系統(tǒng)誤碼門限差的現(xiàn)實(shí)，DMB-T還采用了不同于已有數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的與自然時(shí)間同步的分層復(fù)幀結(jié)構(gòu)，來支持單頻網(wǎng)。單頻網(wǎng)不但能夠更好的支持移動(dòng)數(shù)字電視服務(wù)，而且能夠解決由單個(gè)發(fā)射機(jī)無法覆蓋的盲區(qū)問題。
3兩種方案性能及特點(diǎn)分析
土海交通大學(xué)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(xué)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(duì)兩種方案性能及特點(diǎn)進(jìn)行分析。
單載波方式的頻譜效率高，相應(yīng)的減少了鄰頻干擾，有利于進(jìn)行頻譜規(guī)劃。單載波方式信號(hào)峰均比相對(duì)較低，產(chǎn)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(jī)實(shí)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(hào)的接收問題。單載波方式實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單，無需外部時(shí)鐘信息。單載波在支持移動(dòng)接收方面技術(shù)研制較晚，相應(yīng)的發(fā)射機(jī)及接收機(jī)成本高。
1.1國(guó)家地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實(shí)施
2007年8月1日實(shí)施[2]《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)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(shè)數(shù)字福建的重要組成部分，人民的物質(zhì)文化的需求，也是省廣電集團(tuán)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(gè)臺(tái)站、有1000多人的技術(shù)隊(duì)伍、省政府的大力支持和強(qiáng)大的市場(chǎng)支持
1.4國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的主要技術(shù)方案
1.4.1小功率多點(diǎn)單頻網(wǎng)覆蓋。如青島[3]，主要面對(duì)人口密集市區(qū)移動(dòng)接收用戶。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收。缺點(diǎn)：受眾范圍小，投入大，形不成規(guī)模，投資回報(bào)少。
1.4.2小功多頻點(diǎn)單點(diǎn)覆蓋[4]。如湖南，主要面對(duì)固定接收用戶。優(yōu)點(diǎn)：建網(wǎng)快，播出節(jié)目量大。缺點(diǎn)：范圍小，移動(dòng)客戶無法接收
1.4.3本設(shè)計(jì)提出的技術(shù)方案
根據(jù)福建的實(shí)際地理情況，以及實(shí)際的臺(tái)站分布情況和覆蓋技術(shù)的要求，采取相應(yīng)的天線極化方式，以滿足覆蓋的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)采用以多個(gè)大功率發(fā)射臺(tái)結(jié)合部分小功率發(fā)射臺(tái)補(bǔ)點(diǎn)定向覆蓋的單頻網(wǎng)設(shè)計(jì)方案。覆蓋的是全省9個(gè)（福州，廈門，寧德，莆田，龍巖，泉州，南平，漳州，三明）主要城市市內(nèi)固定和移動(dòng)接收、高速公路、國(guó)道的移動(dòng)接收，實(shí)現(xiàn)車載高速移動(dòng)情況下的用戶穩(wěn)定接收，特別是移動(dòng)接收全省范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)頻道接收到底，中途不用頻繁切換頻道的效果。
2傳輸標(biāo)準(zhǔn)的選擇
地面數(shù)字電視的傳輸標(biāo)準(zhǔn)有DVB-T、ISDB-T、ATSC和DTMB，這幾種標(biāo)準(zhǔn)各有其特點(diǎn)。在建設(shè)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)中選擇適合福建省實(shí)際情況的、兼容性和擴(kuò)展性強(qiáng)的、有豐富的商用產(chǎn)品支持的技術(shù)體制。增加網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性、降低成本、提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。國(guó)標(biāo)DTMB[5]具有自己鮮明的技術(shù)特點(diǎn)。其幀結(jié)構(gòu)以整秒為單位，實(shí)現(xiàn)設(shè)備簡(jiǎn)單，可對(duì)單頻網(wǎng)進(jìn)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(wù)、建網(wǎng)成本低。滿足大范圍固定覆蓋及移動(dòng)接收的需要。因此，經(jīng)過多方面考察、考慮，最終選擇DTMB技術(shù)作為建設(shè)福建省地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
3福建省地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的設(shè)計(jì)
3.1單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分布
結(jié)合福建省實(shí)際情況，本人提出：?jiǎn)晤l網(wǎng)組網(wǎng)模式[6]。全省高速公路和9個(gè)（福州，廈門，寧德，莆田，龍巖，泉州，南平，漳州，三明）主要城市實(shí)現(xiàn)26CH的單頻網(wǎng)覆蓋，同時(shí)保證該地區(qū)的固定和移動(dòng)的能穩(wěn)定接收到26CH的地面數(shù)字電視節(jié)目。增設(shè)建陽(yáng)，福鼎，福清等26CH補(bǔ)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)高速公路單頻網(wǎng)的覆蓋。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：既能覆蓋固定用戶又能覆蓋移動(dòng)用戶，同時(shí)還能夠達(dá)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(shí)際單頻網(wǎng)組網(wǎng)過程中，根據(jù)福建當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境比較復(fù)雜，地勢(shì)多山的地貌特點(diǎn)、現(xiàn)有的調(diào)頻同步廣播單頻網(wǎng)的9個(gè)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(shè)計(jì)方案采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》中:大范圍單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式。主要應(yīng)用于實(shí)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(shí)現(xiàn)在無線環(huán)境下大范圍的高速率移動(dòng)接收，因?yàn)槠渚哂休^好的移動(dòng)特性，且可提供最高的多徑延時(shí)保護(hù)能力。參數(shù):保護(hù)間隔為1/4，子載波為3780，調(diào)制方式為QPSK,FEC為0.40。信源編碼格式：MPEG-2的MP@ML標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視播出。
3.3福建省發(fā)射基站站點(diǎn)的選擇
3.3.1站點(diǎn)選擇的原則
首先保證福建九個(gè)主要城市的覆蓋，之后解決高速公路、國(guó)道沿線的覆蓋。考慮優(yōu)先利用原有在九個(gè)城市的主發(fā)射站點(diǎn)，再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整各主發(fā)射點(diǎn)的發(fā)射功率使他們之間沒有交越點(diǎn)，然后中間的盲點(diǎn)用補(bǔ)點(diǎn),采用定向天線進(jìn)行覆蓋有利于單頻網(wǎng)的組建，布點(diǎn)要便于整個(gè)單頻網(wǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的均勻覆蓋。
3.3.2福建省布點(diǎn)選擇
基于站點(diǎn)選擇的原則，根據(jù)福建省的特殊地理和自然條件的實(shí)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(diào)頻同步廣播單頻網(wǎng)的9個(gè)發(fā)射臺(tái)做為發(fā)射機(jī)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(jì)算結(jié)果看，用1.3KW發(fā)射機(jī)即可達(dá)到較好的效果。然后根據(jù)這9個(gè)點(diǎn)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(duì)人口相對(duì)密集區(qū)的覆蓋，增設(shè)小功率的發(fā)射點(diǎn)，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(shè)福清五馬山,建陽(yáng)庵山，福鼎太姥山300W發(fā)射點(diǎn)，在調(diào)試過程中，對(duì)相干區(qū)進(jìn)行收聽收測(cè)，以及進(jìn)行多次場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試，根據(jù)實(shí)際情況，來調(diào)整各臺(tái)站的實(shí)際發(fā)射功率。
3.4采用補(bǔ)點(diǎn)設(shè)備
福建省位于中國(guó)東南沿海，它的特殊地理?xiàng)l件的實(shí)際情況，以及市區(qū)由于高樓林立建筑較多的原因，會(huì)存在地面數(shù)字電視信號(hào)覆蓋弱信號(hào)區(qū)和盲區(qū)。在這些傳輸信號(hào)多徑干擾嚴(yán)重的地方須采用補(bǔ)點(diǎn)設(shè)備，類似于移動(dòng)通信中的G網(wǎng)、C網(wǎng)直放站設(shè)備。補(bǔ)點(diǎn)設(shè)備天線采用定向發(fā)射天線，采用太陽(yáng)能供電或220V電源，功率等級(jí)一般是1W、5W等。站點(diǎn)開通之后，市區(qū)需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)試，故在設(shè)計(jì)中考慮了調(diào)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(diǎn)，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(guó)標(biāo)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(duì)比較空曠，所以需要定向天線和延時(shí)控制。
4網(wǎng)絡(luò)實(shí)施效果
4.1網(wǎng)絡(luò)實(shí)施
整個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)實(shí)施可以分兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段：首先實(shí)施的是在福建省九個(gè)主要城市(福州，廈門，寧德，莆田，龍巖，泉州，南平，漳州，三明)實(shí)現(xiàn)26CH的單頻網(wǎng)覆蓋保證該地區(qū)的固定和移動(dòng)的接收。第二階段：進(jìn)行實(shí)地收測(cè)根據(jù)具體情況對(duì)某些信號(hào)較差的區(qū)域以及特殊地區(qū)增加補(bǔ)點(diǎn)發(fā)射，改善覆蓋效果，以實(shí)現(xiàn)連接九大城市的高速公路的單頻網(wǎng)覆蓋。
4.2實(shí)施效果
移動(dòng)接收能接收到5套標(biāo)清節(jié)目，固定接收可接收到5套標(biāo)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(duì)用戶進(jìn)行管理。
5總結(jié)
