地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

于建軍

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電視技術(shù)全面進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，數(shù)字電視即在傳統(tǒng)的工作原理的基礎(chǔ)上采用一定的技術(shù)手段將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)字信號，從而大大提高了電視機(jī)的收視質(zhì)量及效率。本文主要就數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中的單頻網(wǎng)、激勵(lì)器、發(fā)射機(jī)進(jìn)行簡單的介紹。

關(guān)鍵詞 數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)；單頻網(wǎng)；激勵(lì)器；發(fā)射機(jī)

中圖分類號 TN94 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0084-01

數(shù)字信號的傳輸與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了信號的編碼、信道的編碼工作，數(shù)字信號具有較強(qiáng)的抗干擾能力及回復(fù)能力，數(shù)字技術(shù)的使用極大的提高了電視的收視質(zhì)量及收視效率，數(shù)字技術(shù)將是電視技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。本文主要對數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中的3個(gè)重要組成部分進(jìn)行簡單的研究討論，簡單分析數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的核心技術(shù)。

1 數(shù)字電視的單頻網(wǎng)

傳統(tǒng)模擬電視為多頻網(wǎng)，多頻網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用都比較落后，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，多頻網(wǎng)漸漸難以滿足電視行業(yè)的發(fā)展，因此，單頻網(wǎng)開始出現(xiàn)并廣泛應(yīng)用。單頻網(wǎng)由許多不同的站點(diǎn)組成，節(jié)目輸入之后由主站流入到SFN 適配器中，然后通過插入MIP的網(wǎng)絡(luò)適配器傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，再由從站的接收適配器接收，從站接收到節(jié)目后對其進(jìn)行處理形成碼流同步，電視信號經(jīng)過COFDM 編碼調(diào)制后由發(fā)射頻中發(fā)送出去。為了保證的順利運(yùn)行，單頻網(wǎng)中所有的發(fā)射器都必須同步運(yùn)行，且他們的頻率、時(shí)間及比特也應(yīng)該保持同步，單頻網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)十分顯著，主要有：1）約頻率資源，有利于頻率規(guī)劃。我國的頻譜資源十分有限，在這種情況下，頻率使用效率更高，單頻網(wǎng)的優(yōu)勢更加突出；2）城市建筑大多較高，且分布較密集，一定程度上會影響無線電信號的傳輸，因此，許多數(shù)字電視發(fā)射站點(diǎn)發(fā)出的信號無法很好的覆蓋到所有區(qū)域，就會出現(xiàn)覆蓋盲點(diǎn)，單頻網(wǎng)的多點(diǎn)同頻發(fā)射就很好的解決了覆蓋盲點(diǎn)問題；3）較大的降低了發(fā)射設(shè)備的成本。單頻網(wǎng)內(nèi)大多使用多個(gè)小功率發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)信號網(wǎng)的全面覆蓋，因此，可以通過優(yōu)化調(diào)整單頻網(wǎng)的基站數(shù)量及分布地區(qū)、發(fā)射機(jī)發(fā)射功率、天線高度等等因素隨時(shí)改變覆蓋意圖。另外，這種副高方式可以使信號覆蓋均勻度更好，同時(shí)減少電磁波污染。

2 數(shù)字電視激勵(lì)器

數(shù)字電視激勵(lì)器是數(shù)字電視的重要特征之一，能夠處理輸入數(shù)字電視節(jié)目，支持多層信號輸出，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號在信號編碼調(diào)制上的變頻，保證輸出射頻信號與國際標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一，可以利用計(jì)算機(jī)修改設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)激勵(lì)器在不同工作環(huán)境下的應(yīng)用，而且還不會影響數(shù)字信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

數(shù)字電視中，信道編碼電路經(jīng)過處理后輸出數(shù)字I/Q基帶信號，然后由數(shù)字預(yù)校正單元對其進(jìn)行非線性校正，保證信號傳輸真實(shí)、完整，防止非線性失真，提高射頻信號的性能。數(shù)字電視激勵(lì)器能夠?qū)崿F(xiàn)射頻信號的放大及輸出的整個(gè)過程。數(shù)字電視激勵(lì)器中通過寬帶本振提供載波信號給平衡調(diào)制器，通過IZC實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制。工作面板上有3種不同顏色的指示燈，能夠及時(shí)顯示數(shù)字電視激勵(lì)器的工作頻率、激勵(lì)輸出功率等工作參數(shù)，反映激勵(lì)器的工作狀態(tài)，便于工作人員及時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)字電視系統(tǒng)的運(yùn)行過程。

3 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)

峰值平均功率比，簡稱峰均比。數(shù)字電視的峰均比較高，峰均比較高的信號容易進(jìn)入功率放大器中的非線性區(qū)域，導(dǎo)致電視信號出現(xiàn)非線性失真，進(jìn)而影響系統(tǒng)工作性能，因此，數(shù)字電子的發(fā)射器必須滿足以下幾個(gè)條件：1）功率放大器具有較好的線性動(dòng)態(tài)范圍及功率增益；2）為保證數(shù)字信號的真實(shí)性，發(fā)射機(jī)在數(shù)字調(diào)制信號的動(dòng)態(tài)峰值范圍內(nèi)應(yīng)具有良好的線性；3）為盡可能確保傳輸信號的誤碼率及信雜比較低，發(fā)射機(jī)頻率精度與穩(wěn)定性應(yīng)較高。目前我國各大廣播電視系統(tǒng)使用的發(fā)射機(jī)為全固態(tài)發(fā)射機(jī)。

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主要由功率放大器、激勵(lì)器、電源、切換驅(qū)動(dòng)裝置等結(jié)構(gòu)組成。數(shù)字信號發(fā)射機(jī)中包含2個(gè)激勵(lì)器，2個(gè)激勵(lì)器互為備份，當(dāng)其中一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)切換另一個(gè)激勵(lì)器進(jìn)行工作，以保證發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行，激勵(lì)器的主要作用是對外側(cè)信道進(jìn)行編碼、預(yù)失真及上變頻處理。功率放大器的主要功能是放大發(fā)射機(jī)的輸出功率，切換驅(qū)動(dòng)裝置的功能則是檢測激勵(lì)器故障、切換射出頻率、天線、調(diào)整相位等等。發(fā)射機(jī)的電源為高功率因數(shù)的開關(guān)電源，與功率放大器為一對一的供電方式，發(fā)射機(jī)內(nèi)部各部分采用并聯(lián)的電路連接方式。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)十分顯著，主要包括以下幾個(gè)方面：功率放大模塊覆蓋的波段區(qū)域大可以靈活改變頻率，有效提高了發(fā)射系統(tǒng)的可靠性；最大輸出功率較大；融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)運(yùn)行控制更加便捷，準(zhǔn)確度也更高。

數(shù)字電視單頻網(wǎng)、數(shù)字電視激勵(lì)器、數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是數(shù)字電視系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)字電視的發(fā)展過程中，許多技術(shù)的更新、提高都是緊緊圍繞這3個(gè)部分開展的，因此，需要了解這3個(gè)部分的工作原理。技術(shù)對于提高數(shù)字電視的應(yīng)用質(zhì)量十分重要，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)字電視技術(shù)也會不斷的完善發(fā)展，從而推動(dòng)廣播電視行業(yè)的進(jìn)步。

4 結(jié)論

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)了信息技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了廣播電視行業(yè)的革命，數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代廣播電視行業(yè)不缺缺少的核心技術(shù)之一。本文主要對數(shù)字電視單頻網(wǎng)、數(shù)字電視激勵(lì)器、數(shù)字電視發(fā)射機(jī)3個(gè)重要組成部分進(jìn)行了簡單的研究討論，分析了數(shù)字電視系統(tǒng)的核心技術(shù)，希望能夠?qū)?shù)字電視的研究工作人員有所幫助。

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