地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)探究

于國峰

摘要：目前，我國的地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)體系化發(fā)展速度逐步加快，地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用使數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成為現(xiàn)代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)電視信號傳輸?shù)暮诵膬?nèi)容，為更好的對地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，本文將根本地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)應(yīng)用方向，對其技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)及優(yōu)勢等進(jìn)行明確闡述，以此為地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的合理化應(yīng)用及技術(shù)性問題的解決提供理論知識參考。

關(guān)鍵詞：地面；數(shù)字；電視發(fā)射；系統(tǒng)

近年來，我國信息化網(wǎng)絡(luò)體系的形成使數(shù)字網(wǎng)絡(luò)電視的應(yīng)用逐步廣泛，傳統(tǒng)的電視數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)已難以滿足現(xiàn)代化數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系應(yīng)用的基本需要，根據(jù)數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特點(diǎn)，對數(shù)字電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行合理化應(yīng)用，已成為現(xiàn)代數(shù)字電視發(fā)展的主要方向，對解決諸多的數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)性問題具有重要意義。

一、數(shù)字電視的單頻網(wǎng)簡介

數(shù)字電視電頻網(wǎng)構(gòu)成相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)電視較為復(fù)雜，根據(jù)電視網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建的不同，數(shù)字電視單頻網(wǎng)分為多個(gè)基礎(chǔ)模塊，主要結(jié)構(gòu)以單頻網(wǎng)絡(luò)傳輸為主，而傳統(tǒng)的電視網(wǎng)絡(luò)則以多頻網(wǎng)絡(luò)傳輸為主。單頻網(wǎng)絡(luò)傳輸雖然構(gòu)造復(fù)雜，但網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量較好，同時(shí)相比于傳統(tǒng)的多頻網(wǎng)絡(luò)傳輸，單頻網(wǎng)絡(luò)傳輸更為穩(wěn)定，不宜受到外界網(wǎng)絡(luò)環(huán)境干擾?，F(xiàn)代的數(shù)字電視單頻網(wǎng)絡(luò)主要采用RF頻道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過網(wǎng)絡(luò)覆蓋實(shí)現(xiàn)信號的實(shí)時(shí)輸出，有效降低信號延遲，并選擇SFN配置器對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容進(jìn)行配置歸類，同時(shí)運(yùn)用MIP配置系統(tǒng)將所需傳輸?shù)男盘栞斎雮鬏斚到y(tǒng)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)信號傳輸?shù)膶?shí)時(shí)同步，避免了信號傳輸過慢或信息傳輸延遲過高問題，使數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)信號的傳播更符合電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的基本需要。

從網(wǎng)絡(luò)信息的輸出到用戶對網(wǎng)絡(luò)信號的輸入，僅需采用碼流同步即可實(shí)現(xiàn)對輸出內(nèi)容的同步，無需復(fù)雜的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，單頻網(wǎng)絡(luò)輸出信號相對較為穩(wěn)定，因此在發(fā)射器的設(shè)計(jì)方面，要能夠與信號發(fā)射頻率及發(fā)射內(nèi)容等保持一致，從而避免在信號的發(fā)射與傳輸方面出現(xiàn)延時(shí)問題。

二、數(shù)字電視激勵(lì)器

數(shù)字電視激勵(lì)器的可以對數(shù)字電視節(jié)目進(jìn)行處理輸入，其中支持ASI以及SPI兩種接口，在支持多層信號輸出的同時(shí)，又可以保證電視數(shù)字信號的在信號編碼調(diào)制上的變頻，數(shù)字電視激勵(lì)器也是數(shù)字電視的主要特征之一，在數(shù)字電視運(yùn)行時(shí)，激勵(lì)器能夠更好的實(shí)現(xiàn)輸出射頻信號的傳輸，從而保證與國際上的標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一。其中激勵(lì)器在不同的工作環(huán)境下都可以應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)也可以把系統(tǒng)的參數(shù)來進(jìn)行修改和設(shè)置，這樣就保證了數(shù)字電視信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

數(shù)字電視中信道編碼的主要功能是為信道編碼電路進(jìn)行處理，在處理完成后，數(shù)字電視信道編碼會輸出數(shù)字I/Q基帶信號，這種信號是可以被直接接受的，并且數(shù)字預(yù)校正單元可以對這種信號進(jìn)行數(shù)字基帶非線性預(yù)校正，從而保證信號傳輸?shù)恼鎸?shí)性，同時(shí)也可以克服大功率放的非線性失真，對于提高射頻信號的性能也有著非常重要的作用。另外，在對射頻信號進(jìn)行放大調(diào)整后，也可以實(shí)現(xiàn)信號的射頻輸出，而整個(gè)過程也只需要通過數(shù)字電視激勵(lì)器就可以加以實(shí)現(xiàn)。其中寬帶本振的作用是給平衡調(diào)制器提供載波信號；單片機(jī)控制則主要是通過IZC實(shí)現(xiàn)信道編碼調(diào)制器、前面板控制指示、寬帶本振等單元之間的通信。面板中會通過LED對工作頻率、激勵(lì)輸出功率等進(jìn)行顯示，SFN或MFN工作模式使用黃色燈指示，激勵(lì)輸出用綠色燈指示，而無碼流輸出、參考故障與鎖相環(huán)故障則用三個(gè)不同的紅色燈來指示，無故障時(shí)三個(gè)紅色燈熄滅。

三、數(shù)字電視發(fā)射機(jī)

由于數(shù)字信號的峰均比比較高，數(shù)字廣播電視對發(fā)射器有以下幾方面的要求：第一，功率放大器的線性動態(tài)范圍要足夠好、功率增益要足夠高；第二，數(shù)字調(diào)制信號在動態(tài)峰值范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)射機(jī)要保證良好的線性；第三，發(fā)射機(jī)的頻率精度與穩(wěn)定性要足夠高，相位噪聲要足夠低，確保傳輸信號誤碼率與信雜比的最小化。當(dāng)前國外主要采用的數(shù)字電視發(fā)射器機(jī)型為采用感應(yīng)輸出管的發(fā)射機(jī)、采用四極管包括雙向四極管的單電子管發(fā)射機(jī)、全固態(tài)發(fā)射機(jī)三種，而國內(nèi)則主要為全固態(tài)發(fā)射機(jī)。

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中包括激勵(lì)器、切換驅(qū)動裝置、功率放大器、電源等組成，數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中激勵(lì)器的主要作用為外側(cè)信道編碼、預(yù)失真與上變頻，在發(fā)射機(jī)中包括兩個(gè)激勵(lì)器，一個(gè)處于工作狀態(tài)、而另一個(gè)則處于待機(jī)狀態(tài)，工作狀態(tài)中的激勵(lì)器發(fā)生故障之后會自動進(jìn)行切換，確保發(fā)射機(jī)正常工作，提高系統(tǒng)的可靠性。切換驅(qū)動裝置則主要負(fù)責(zé)完成激勵(lì)器故障檢測及射頻切換、天線切換和相位調(diào)整功能、小功率放大等方面的職責(zé)。功分器主要負(fù)責(zé)功率的分配，而功合器則負(fù)責(zé)功率的合成。功率放大器中包含了多個(gè)高增益功放單元，確保輸出功率放大效果。在整個(gè)發(fā)射機(jī)中采用的是并聯(lián)的方式，因此功放環(huán)形器就非常必要。電源采用高功率因數(shù)開關(guān)電源，與功放為一對一方式供電。

第一，功率放大器中采用了LDMOS管放大技術(shù)；第二，功放模塊能夠覆蓋整個(gè)UHFIV/V波段；第三，頻率改變比較靈活，提高了系統(tǒng)的可靠性；第四，結(jié)構(gòu)緊致，體積較小，最大輸出功率較大；第五，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)，遙控接口非常豐富，包括并行I/O端口、RS232串口、RS485串口、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口等。

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中數(shù)字電視單頻網(wǎng)、數(shù)字電視激勵(lì)器以及數(shù)字電視發(fā)射機(jī)都是數(shù)字電視系統(tǒng)中不可缺少的重要部分，通過對這三點(diǎn)內(nèi)容的深入分析和了解，我們也可以看出數(shù)字電視相比模擬電視之間存在的差距，并且在數(shù)字電視發(fā)展的過程中，也能夠找到提高數(shù)字電視應(yīng)用質(zhì)量的途徑，而對數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究也是我們一直要堅(jiān)持的重要工作。特別是在數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，數(shù)字電視技術(shù)也要不斷的加以完善和改進(jìn)，電視設(shè)備不僅要在性能上表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢，同時(shí)也要在數(shù)字電視技術(shù)上更好的體現(xiàn)出數(shù)字化的優(yōu)勢，從而將我國數(shù)字電視的發(fā)展帶到一個(gè)嶄新的時(shí)期。

四、結(jié)語

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，在基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用方面要重視對軟件系統(tǒng)及硬件設(shè)施兩個(gè)方面的進(jìn)一步優(yōu)化，從而使發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時(shí)間等相關(guān)數(shù)據(jù)能夠與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸中心保持相同，提高數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及準(zhǔn)確性，使電視新信號數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的傳播不受到基礎(chǔ)環(huán)境干擾，從而提升地面數(shù)字電視設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

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