數(shù)字發(fā)射機(jī)的指標(biāo)調(diào)整與無線覆蓋的發(fā)展

霍文廣

遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心 (沈陽 110000)

遼寧省傳輸發(fā)射中心現(xiàn)有8個(gè)電視發(fā)射臺（站），幾十部電視發(fā)射機(jī)，包括種類也很多，發(fā)展歷程也由電子管發(fā)射機(jī)、速調(diào)管發(fā)射機(jī)一直發(fā)展到全固態(tài)模擬電視發(fā)射機(jī)以及全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)標(biāo)準(zhǔn)又分為CMMB手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)、T-DMB的移動數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)字壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)也由國外的H.264、MPEG-2、MPEG-4發(fā)展為將來我國自主知識產(chǎn)權(quán)的AVS+第二代移動數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)國家廣電總局的規(guī)劃，將來要以AVS+標(biāo)準(zhǔn)的壓縮方式為主，其他將陸續(xù)向AVS+靠攏。因此，作為廣播電視專業(yè)技術(shù)人員，籌劃原有的模擬發(fā)射機(jī)的如何再利用，數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的制式如何改制，以減少現(xiàn)有發(fā)射機(jī)的淘汰率，最大限度的保證現(xiàn)有設(shè)備繼續(xù)為我省的廣播電視服務(wù)，是我們技術(shù)人員急需考慮的問題。

地面數(shù)字電視廣播無線覆蓋的特點(diǎn)是容量大、可靠性高、兼容性強(qiáng)和高安全性等特點(diǎn)，支持高清和標(biāo)清電視標(biāo)準(zhǔn)，支持室內(nèi)外、移動、便攜接收等三種接收方式，支持單頻網(wǎng)和多頻網(wǎng)兩種組網(wǎng)模式，支持多業(yè)務(wù)的混合模式，將來的AVS+壓縮標(biāo)準(zhǔn)比以前的標(biāo)準(zhǔn)具有壓縮效率更高、更能節(jié)省頻道資源，抗誤碼效果更好等優(yōu)勢。

有了一個(gè)好的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，決定覆蓋效果的好壞還有一個(gè)重要的因素，那就是發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)包括以下幾個(gè)部分：(1)功率等級；(2)調(diào)制誤差率；(3)頻譜特性；(4)頻率穩(wěn)定度等。測試設(shè)備主要有場強(qiáng)儀、功率計(jì)、頻譜儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等。

電視發(fā)射機(jī)主要包括：信號源、激勵(lì)器、功率放大器、饋線及發(fā)射天線等幾個(gè)部分。模擬電視發(fā)射機(jī)的信號源是由音視頻（AV）信號組成的，而數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的信號源則是由碼流組成，不管是H264、MPEG-4還是AVS+，只是信源編碼不同、壓縮方式不同而已，有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是信號源都是碼流，功率放大通道經(jīng)過調(diào)整后均可使用，利用這一特點(diǎn)，可進(jìn)行模擬電視發(fā)射機(jī)的數(shù)字化改造來節(jié)省資源，并根據(jù)發(fā)射頻率的不同，可將功率放大器調(diào)整到該發(fā)射頻率上，保證要有8MHz的帶寬，將輸入碼流經(jīng)過復(fù)用器后送放大器及天線發(fā)射出去，完成數(shù)字信號的無線發(fā)射任務(wù)。調(diào)整后的發(fā)射機(jī)均需要測試，必須達(dá)到技術(shù)要求后才可正常使用，下面就幾項(xiàng)重要指標(biāo)的調(diào)整加以論述。

1 發(fā)射功率的調(diào)整

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率決定了地面數(shù)字電視信號的場強(qiáng)，這一指標(biāo)直接關(guān)系到無線覆蓋范圍、覆蓋區(qū)域和服務(wù)質(zhì)量，而決定這一指標(biāo)的關(guān)鍵是功率放大器的增益，調(diào)整功放的增益即是調(diào)整了地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的輸出功率，使他符合設(shè)計(jì)要求，可達(dá)到預(yù)期的覆蓋效果。通過功率計(jì)即可測量發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射功率。

2 頻譜特性的調(diào)整

頻譜特性中最重要的有三項(xiàng)指標(biāo)：

(1)要保證帶肩比

數(shù)字電視信號在經(jīng)過發(fā)射機(jī)的放大器進(jìn)行功率放大后，在頻道與頻道之間產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，該產(chǎn)物即為頻道的帶肩。 我國規(guī)定：一個(gè)電視頻道的帶寬為8MHz，帶肩比是中心頻點(diǎn)與偏離中心點(diǎn)正負(fù)4.2MHz處功率的比值。帶肩比的大小可采用頻譜分析儀測量。該指標(biāo)近似于模擬信號通道的“載噪比”，可基本反映出發(fā)射機(jī)輸出信號的“信噪比”，即信號輸出質(zhì)量。

知道了功放是主要的非線性器件，增益和線性是一對矛盾，如果提高了功放的增益就會增加了通道的非線性，非線性增大將導(dǎo)致信號產(chǎn)生畸變，令輸出信號的頻譜發(fā)生變化，使發(fā)射指標(biāo)變差。因此，在調(diào)試發(fā)射機(jī)時(shí)，可先測試該項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值，來判斷功放通道是否處于非線性區(qū)，如果指標(biāo)不理想，可通過校正非線性這個(gè)技術(shù)指標(biāo)來做調(diào)整。

(2)要保證鄰頻抑制

每個(gè)發(fā)射頻道有兩個(gè)相鄰頻道：即上鄰頻道和下鄰頻道，因?yàn)榘l(fā)射功率的不同會使相鄰頻道的信號受到干擾，因此需要抑制。測試此項(xiàng)指標(biāo)需要用頻譜儀和功率計(jì)配合進(jìn)行測量，調(diào)整起來也比較簡單。

(3)要保證帶內(nèi)不平坦度在合理范圍內(nèi)

帶內(nèi)不平坦度指的是在有效帶寬內(nèi)測量發(fā)射機(jī)的頻率響應(yīng)特性，該項(xiàng)指標(biāo)是指工作頻段內(nèi)最大與最小電平之間的差值。在數(shù)字電視的發(fā)射中，碼流信號在有效頻帶內(nèi)被均勻放大是比較理想的，想達(dá)到均勻放大就要求有平坦的頻響曲線，任何線性失真或者非線性失真都會對通頻帶內(nèi)的頻譜不平坦度產(chǎn)生影響，從而影響數(shù)字信號的接收，造成的后果就是產(chǎn)生誤碼。

3 調(diào)整調(diào)制誤差率

調(diào)制誤差率是衡量數(shù)字發(fā)射機(jī)輸出信號質(zhì)量的根本指標(biāo)，該項(xiàng)指標(biāo)能反映出數(shù)字電視信號經(jīng)傳輸后損傷的程度，它是衡量數(shù)字電視系統(tǒng)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，一般用星座圖來表征。

在電視發(fā)射機(jī)壓縮標(biāo)準(zhǔn)即將向數(shù)字AVS+靠攏的過程中，除發(fā)射設(shè)備的改造更新外，更重要的是要保證頻率資源的再利用，我省現(xiàn)有電視發(fā)射的頻率均在無線電委員會有注冊，頻率資源是非常重要的，模擬發(fā)射機(jī)在一個(gè)頻道上只能發(fā)射一套節(jié)目，而數(shù)字電視發(fā)射機(jī)一般來講一個(gè)頻道上可以在保證信號無損傷的情況下發(fā)射4-6套標(biāo)清電視節(jié)目或者1-2套高清節(jié)目，以后采用AVS+的壓縮方式，每個(gè)頻道可以在保證信號無損傷的情況下發(fā)射8-12套的標(biāo)清電視節(jié)目或者2-3套高清節(jié)目。大大節(jié)省了頻率資源，如果按照這樣的模式發(fā)展下去，老百姓可以看到越來越多的公益性質(zhì)的數(shù)字電視節(jié)目。

根據(jù)國家的總體規(guī)劃，我省的數(shù)字電視廣播的網(wǎng)絡(luò)也在積極的建設(shè)中。在技術(shù)實(shí)施方案方面，地面電視發(fā)射網(wǎng)絡(luò)基本上采用一個(gè)頻點(diǎn)省級單頻網(wǎng)和一個(gè)頻點(diǎn)多頻網(wǎng)，在我省的69個(gè)發(fā)射臺站進(jìn)行無線覆蓋，每個(gè)臺站放置兩臺數(shù)字電視發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射，發(fā)射的節(jié)目應(yīng)該在20套左右。其中一臺發(fā)射機(jī)以單頻網(wǎng)的形式發(fā)射8套中央臺節(jié)目，另一臺發(fā)射機(jī)以多頻網(wǎng)形式發(fā)射4套中央臺節(jié)目、中央臺廣播節(jié)目及4套省級自辦節(jié)目。根據(jù)我省地理地貌的實(shí)際情況：地勢大體為北高南低，山地丘陵較多，因此我省的傳輸網(wǎng)絡(luò)需要加強(qiáng)，筆者認(rèn)為以地面衛(wèi)星站為主，數(shù)字微波傳輸為輔的方式形成互補(bǔ)的布局較為合理。

隨著國家大力發(fā)展地面數(shù)字電視的無線覆蓋，必將形成多站點(diǎn)無線數(shù)字電視發(fā)射，這將給老百姓免費(fèi)收看幾十套數(shù)字電視節(jié)目創(chuàng)造條件，使廣播電視更好的為百姓服務(wù)。

[1]吳恩學(xué).數(shù)字電視實(shí)用技術(shù)[M].北京：教育科學(xué)出版社,2009.