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

陳偉雄

現(xiàn)階段，數(shù)字化應(yīng)用對于電視技術(shù)來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，數(shù)字電視能在原有基礎(chǔ)上強(qiáng)化信號的抗干擾能力，從而提升收視效率。由于數(shù)字電視強(qiáng)大的優(yōu)勢特點，其應(yīng)用范圍不斷拓展，并獲得了廣泛好評。數(shù)字電視依托傳統(tǒng)的模擬信號，在二進(jìn)制轉(zhuǎn)換過程中能夠再次產(chǎn)生信號，在優(yōu)化處理模式的同時，其信號抗干擾能力進(jìn)一步提升，后續(xù)信號發(fā)射質(zhì)量必然能夠在這一優(yōu)化環(huán)境下得到提升。

1 單頻網(wǎng)

如今的單頻網(wǎng)是相對于傳統(tǒng)的模擬電視多頻網(wǎng)而言的。地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)技術(shù)是指在不同地點相鄰的多臺發(fā)射機(jī)以相同的發(fā)射頻率工作，并在相同的時刻播出相同碼流的工作方式，從而構(gòu)成數(shù)字電視廣播在較大區(qū)域內(nèi)的無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)字電視系統(tǒng)實際運行階段，最顯著的技術(shù)特點是得到了廣泛應(yīng)用，這就能實現(xiàn)對以往模擬電視多頻網(wǎng)的優(yōu)化及替代。

1.1 地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)具有的優(yōu)勢

地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)克服了傳統(tǒng)模擬無線電視的傳輸缺陷，抗干擾能力強(qiáng)，接收畫質(zhì)清晰度高，音頻效果好，安全可靠性強(qiáng)，信道傳輸能力強(qiáng)，頻道利用率高。組網(wǎng)既降低了發(fā)射機(jī)設(shè)備的成本，又降低了信號輻射、減少了電磁波污染、增強(qiáng)了覆蓋均勻度，對于完善農(nóng)村廣播電視公共服務(wù)覆蓋體系，加強(qiáng)城市高密度覆蓋，全面實現(xiàn)數(shù)字電視無線覆蓋有重要推動作用。

1.2 建設(shè)使用單頻網(wǎng)應(yīng)注意的關(guān)鍵要素

為防止單頻網(wǎng)“相干區(qū)”可能產(chǎn)生信號間的相互干擾，首先需要合理設(shè)計和調(diào)整天線，控制好覆蓋場形。合理的設(shè)計包括對覆蓋場區(qū)的了解、站點的選擇、發(fā)射功率的確定、天線的配置、場形的控制等。其次是激勵器在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時間同步的基礎(chǔ)上，要具有獨立時延調(diào)整功能。獨立時延調(diào)整是根據(jù)實際測試結(jié)果，在激勵器上人工設(shè)置時延參數(shù)，使之與空間參數(shù)在相干區(qū)內(nèi)相互匹配。

2 激勵器

數(shù)字化電視節(jié)目TS碼流輸入信號編碼調(diào)制及上變頻后，經(jīng)過數(shù)字電視激勵器來處理，激勵器在地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中是較重要的組成部分，其技術(shù)能效發(fā)揮以電視節(jié)目處理為主體，接口模式主要分為兩種：ASI與SPI，能夠打破單層信號輸出的局限性，以多層信號為核心，提升信號變頻效率。依托于數(shù)字電視的這一優(yōu)勢特點，能夠滿足運行階段的信號輸出需求，使射頻信號質(zhì)量趨于穩(wěn)定，進(jìn)而使信號傳輸更規(guī)范，并優(yōu)化傳輸環(huán)境，提高信號傳輸?shù)恼w質(zhì)量。激勵器在日常使用中一定要注意及時維護(hù)和維修。維護(hù)，主要是在辦公環(huán)境干凈，電壓穩(wěn)定的環(huán)境下使用，平時要對機(jī)器進(jìn)行定期檢查，及時對各參數(shù)進(jìn)行校正，預(yù)防突發(fā)故障影響工作，造成不必要的損失；維修，主要是當(dāng)激勵器不工作時，根據(jù)激勵器前面安裝的故障指示燈（LOUNLOCK、FAULT）進(jìn)行檢修，當(dāng)指示燈為紅色時，說明激勵器發(fā)生了故障，此時發(fā)射機(jī)沒有功率輸出。為不影響正常工作運轉(zhuǎn)，應(yīng)將設(shè)備轉(zhuǎn)換成為備用的激勵器進(jìn)行工作，同時對故障激勵器的本振模塊盒進(jìn)行檢修，通過對盒中指示燈、本振模塊與控制板間的連線、TP3測試點電壓等重要部位檢查，可以順利查找到激勵器的故障所在，查找到故障原因后根據(jù)操作規(guī)程和相應(yīng)參數(shù)及時進(jìn)行維修，確保工作順利開展。

3 發(fā)射機(jī)

數(shù)字電視環(huán)境下，信號峰值與以往相比呈現(xiàn)出相應(yīng)變化及增長趨勢，部分信號的峰值往往會達(dá)到一定高度，為確保信號發(fā)射質(zhì)量不受影響，需要在原有基礎(chǔ)上豐富地面發(fā)射器功能，滿足信號發(fā)射需求。從本質(zhì)上來看，以功率放大器為基準(zhǔn)，線性動態(tài)在處于原來的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時，就需要為其后續(xù)信號增長做好準(zhǔn)備，確保發(fā)射機(jī)順利運行。與之對應(yīng)的功率增益應(yīng)達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)要求，并在數(shù)字調(diào)制信號過程中，對動態(tài)峰值進(jìn)行控制，確保其穩(wěn)定性處于標(biāo)準(zhǔn)范疇，這就需要進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)字電視發(fā)射的線性功能。除此之外，還應(yīng)對相應(yīng)頻率進(jìn)度進(jìn)行精準(zhǔn)控制，確保其穩(wěn)定性不斷提升，并將相位噪聲降到最低狀態(tài)。數(shù)字電視對發(fā)射機(jī)有較高的要求，首先是發(fā)射機(jī)的功率要足夠高，其功率放大器的線性動態(tài)要達(dá)到一定的范圍；其次是數(shù)字電視信號在動態(tài)峰值區(qū)域時，發(fā)射機(jī)要有較好的線性；再次是發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性和頻率精度必須達(dá)標(biāo)，降噪性能要符合國際標(biāo)準(zhǔn)，確保傳輸信號錯碼和信雜最小化。目前，我國電視傳感器的應(yīng)用類型主要為全固態(tài)發(fā)射機(jī)，通常情況下一個發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障，另一發(fā)射機(jī)仍舊能夠正常運行，這就能夠為系統(tǒng)安全運行奠定基礎(chǔ)。下面以1kw發(fā)射機(jī)為例進(jìn)行闡述。

3.1 1kW發(fā)射機(jī)的特點

1kW數(shù)字電視發(fā)射機(jī)采用全固態(tài)放大方式，激勵器采用主備雙激勵器工作模式，具有預(yù)失真校正模塊。為保證發(fā)射機(jī)達(dá)到高性能指標(biāo)，激勵放大器必須具備優(yōu)良的線性和寬帶特性，因此，激勵放大器工作在超線性放大狀態(tài)。發(fā)射機(jī)配置兩臺激勵放大器，分別與主備激勵器配合，構(gòu)成主備兩套激勵器系統(tǒng)。各功放單元采用大功率器件和優(yōu)質(zhì)進(jìn)口的阻容元件，大大提高了整機(jī)的技術(shù)指標(biāo)、可靠性。濾波器要求具有足夠的功率容量、較低的插入損耗和理想的幅頻特性。帶通濾波器的前面和后面各配置一個定向耦合器，兩個定向耦合器配合使用可以觀察到帶通濾波器對功放系統(tǒng)輸出信號幅頻特性的改善程度。顯示控制系統(tǒng)顯示發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)，控制發(fā)射機(jī)工作過程，保證發(fā)射機(jī)最大程度處于安全工作范圍內(nèi)。數(shù)字化高性能開關(guān)電源供電，具有較高的可靠性和高轉(zhuǎn)換效率。

3.2 1kW發(fā)射機(jī)應(yīng)用注意事項

加強(qiáng)固態(tài)發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)和保養(yǎng)，是延長機(jī)器壽命，更好地使用發(fā)射機(jī)的前提。使用新機(jī)器時，對機(jī)器電路板上的電壓和波形等重要數(shù)據(jù)要作詳細(xì)記錄，為日后維修提供參考。要做好維護(hù)工作須深入掌握機(jī)器的工作原理和內(nèi)部線路結(jié)構(gòu)以及各主要元器件的作用與位置，不斷學(xué)習(xí)和積累維護(hù)維修知識，為準(zhǔn)確判斷故障并及時予以排除提供保障。當(dāng)機(jī)器發(fā)生故障時，要用萬用表仔細(xì)查找故障點并作記錄，防止二次誤操作擴(kuò)大故障。

總之，地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以單頻網(wǎng)、激勵器及發(fā)射機(jī)為主體，以上三部分在實際運行階段，依托技術(shù)與構(gòu)件能夠科學(xué)優(yōu)化發(fā)射系統(tǒng)運行模式，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性，這不僅能夠為地面發(fā)射系統(tǒng)信號輸出質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)，更能為數(shù)字電視服務(wù)品質(zhì)的提升提供技術(shù)支持。在數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展過程中，要不斷改進(jìn)與完善，更好地體現(xiàn)出數(shù)字化優(yōu)勢，使我國數(shù)字電視發(fā)展買上一個新臺階。

[1]巫開華,楊志平.統(tǒng)計復(fù)用器在地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用[J].聲屏世界,2014(s2):56-57.

[2]張宇.淺析地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)信號失真問題[J].科學(xué)家,2017(3):67-68.