數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

劉 博

衡水廣播電視臺(tái)，河北衡水 053000

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

劉 博

衡水廣播電視臺(tái)，河北衡水 053000

數(shù)字電視廣播技術(shù)發(fā)展引發(fā)了廣播電視系統(tǒng)的一場(chǎng)技術(shù)革命。本文在這里淺談一下數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的主要部件、發(fā)射特點(diǎn)及數(shù)字電視機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，并介紹了目前國(guó)內(nèi)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)；技術(shù)特點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)

由于數(shù)字電視具有圖像清晰、無(wú)噪聲、無(wú)重影、多媒體等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣大用戶的歡迎，同時(shí)能對(duì)所有用戶進(jìn)行控制，因此，能對(duì)用戶進(jìn)行有效收費(fèi)，將給廣電帶來(lái)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)和增值運(yùn)營(yíng)的機(jī)會(huì)數(shù)字電視及高清晰度電視正迅速向我們走來(lái)，電視的數(shù)字化使節(jié)目制作、傳輸和接收都發(fā)生了革命性的變化。隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制實(shí)施我國(guó)地面數(shù)字電視廣播將進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段，對(duì)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的需求也將大大增加。

1 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的發(fā)展概況

1.1 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)

目前國(guó)際上主要形成了3種主要電視標(biāo)準(zhǔn)，即：美國(guó)ATSC標(biāo)準(zhǔn)，歐洲D(zhuǎn)VB-T標(biāo)準(zhǔn)和日本的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)。ATSC制采用單載波8VSB編碼調(diào)制技術(shù)；DVB和ISDB采用多載波COFDM調(diào)制技術(shù)。這3種標(biāo)準(zhǔn)的視頻信源編碼都采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，音頻信源編碼則有所區(qū)別，美國(guó)采用AC-3、歐洲D(zhuǎn)VB采用MPEG—2標(biāo)準(zhǔn)、日本采用AAC標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 數(shù)字發(fā)射機(jī)的主要機(jī)型

目前國(guó)內(nèi)外主要采用感應(yīng)輸出管IOT發(fā)射機(jī)、四極（包括雙向四極管的）單電子管發(fā)射機(jī)，以及全固態(tài)發(fā)射機(jī)。這三種機(jī)型都工作于UHF波段。IOT發(fā)射機(jī)是高功率數(shù)字電視的首選機(jī)型。中功率的（1kW～5kW）全固態(tài)發(fā)射機(jī)也有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。近幾年隨著技術(shù)的研究和發(fā)展，國(guó)內(nèi)已有幾家發(fā)射機(jī)生產(chǎn)廠相繼推出了不同特色的數(shù)字發(fā)射機(jī)。

1.3 向全固態(tài)化、自動(dòng)化方向發(fā)展

因發(fā)射機(jī)向大功率方向發(fā)展，而四極管、速調(diào)管等器件從某種程度上已限制了大功率發(fā)射機(jī)的發(fā)展，而全固態(tài)發(fā)射機(jī)由于功率合成技術(shù)的運(yùn)用，從理論上講發(fā)射機(jī)的輸出可以像積木一樣任意增加。由于發(fā)射機(jī)的可靠性提高，發(fā)射臺(tái)的無(wú)人值班，及自動(dòng)開關(guān)機(jī)、遙控功能得以實(shí)現(xiàn)．歐美、日本等國(guó)家早己實(shí)現(xiàn)了發(fā)射臺(tái)的無(wú)人值班?，F(xiàn)在各發(fā)射機(jī)生產(chǎn)廠家大多數(shù)都采用單片機(jī)控制，配有自動(dòng)控制及自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能，并配有232接口或488接口，自動(dòng)化功能越來(lái)越完備。目前國(guó)內(nèi)發(fā)射臺(tái)轉(zhuǎn)播臺(tái)大都設(shè)在高山頂，條件極其艱苦，為減輕值班員勞動(dòng)強(qiáng)度，發(fā)展全固態(tài)發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是一種必然的趨勢(shì)。

2 我國(guó)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)存在的問(wèn)題

2.1 制式的不統(tǒng)一

1）以正交頻分復(fù)用（COFDM）調(diào)制為核心的DTTB/OFDM方案。其數(shù)據(jù)采用QAM和QPSK方式調(diào)制在8MHz帶寬內(nèi)可傳送1路HDTV和6路SDTV電視節(jié)目，支持固定和移動(dòng)接收；

2）以QAM為核心的CDTB-T方案。它以C-QAM覆蓋固定用戶，以COFDM實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收，通過(guò)UHF、VHF天線廣播；

3）清華大學(xué)提出的TDS-OFDM調(diào)制方式的DMB-T方案它支持多/單頻網(wǎng)。

2.2 傳輸信號(hào)的安全性

我國(guó)的廣播電視是聯(lián)系黨和人民的紐帶，是黨和政府的喉舌，因此加強(qiáng)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的安全性是非常必要的。近年來(lái)不法分子利用境外設(shè)備對(duì)我國(guó)廣播電視信號(hào)進(jìn)行干擾破壞。除采用條件接收（CA）之外，如果在發(fā)射機(jī)合適位置加入一個(gè)智能模塊，用來(lái)處理信號(hào)源出來(lái)的TS流，定是插入控制程序，對(duì)信號(hào)源進(jìn)行物理層上的加密，就可以解決非法信號(hào)侵入的問(wèn)題，從而保證正常信號(hào)的傳播，而不受外來(lái)信號(hào)的干擾破壞。

3 我國(guó)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)

3.1 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的產(chǎn)品化

早在2002年開始，隨著數(shù)字電視國(guó)標(biāo)的起草，國(guó)內(nèi)主要發(fā)射機(jī)廠家就開始了數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的開發(fā)，但由于國(guó)外對(duì)其中核心技術(shù)的封鎖，關(guān)鍵技術(shù)一直控制在國(guó)外廠家的手中，數(shù)字發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵部件——數(shù)字激勵(lì)器和單頻網(wǎng)適配器只能進(jìn)口，嚴(yán)重影響了國(guó)內(nèi)數(shù)字電視的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。目前我國(guó)已經(jīng)充分利用自己的技術(shù)生產(chǎn)了品牌，打破了國(guó)外技術(shù)的壟斷，在國(guó)內(nèi)數(shù)字電視領(lǐng)域占據(jù)了有利地位。2006年底同方吉兆和鞍山吉兆聯(lián)合完成國(guó)標(biāo)數(shù)字電視激勵(lì)器的開發(fā)，該產(chǎn)品具有完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并且很快在使用中得到了國(guó)內(nèi)用戶的充分認(rèn)可，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的突破

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)與模擬電視發(fā)射機(jī)均為全固態(tài)、單通道發(fā)射機(jī)，其共同點(diǎn)是大功率合成、供電單元、冷卻系統(tǒng)、控制單元等均相同很多技術(shù)可以借鑒使用，如模塊化、智能化自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化等設(shè)計(jì)理念，所以發(fā)射機(jī)的整體可靠性與模擬機(jī)相當(dāng)。在激勵(lì)器方面，數(shù)字電視采用了信道編碼技術(shù)，該技術(shù)即國(guó)標(biāo)規(guī)定的內(nèi)容，在國(guó)標(biāo)頒布以后，該部分問(wèn)題已經(jīng)在信道編碼板中解決。同時(shí)，中國(guó)廠商已經(jīng)解決了基帶預(yù)矯正平均功率、低相噪本振和單頻網(wǎng)技術(shù)等，這些技術(shù)是數(shù)字電視發(fā)射機(jī)產(chǎn)品化過(guò)程中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)。

3.3 國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)對(duì)比

國(guó)外數(shù)字電視發(fā)射機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)有十幾年的歷史，技術(shù)趨于成熟，但主要是基于DVBT，ATSC等國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。目前主要在水冷發(fā)射機(jī)、數(shù)模一體數(shù)字激勵(lì)器、縫隙填充器等方面處于領(lǐng)先地位。特別是2006年國(guó)標(biāo)數(shù)字激勵(lì)器開發(fā)成功后，由于關(guān)鍵技術(shù)的突破，產(chǎn)品化進(jìn)展很快，目前設(shè)備技術(shù)水平已與國(guó)外相當(dāng)。在國(guó)標(biāo)發(fā)射機(jī)產(chǎn)品方面，由于國(guó)內(nèi)廠家得天獨(dú)厚的條件，與國(guó)標(biāo)起草單位合作參與國(guó)標(biāo)試驗(yàn)等，掌握了國(guó)標(biāo)的最新技術(shù)(如單頻網(wǎng)技術(shù)，覆蓋測(cè)試參數(shù)等)，所以在國(guó)標(biāo)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)產(chǎn)品方面處于領(lǐng)先地位。國(guó)產(chǎn)設(shè)備在配合國(guó)標(biāo)的推廣中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，包括在國(guó)標(biāo)多載波、單載波標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)及國(guó)標(biāo)單頻網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)等。未來(lái)數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，在前期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、覆蓋設(shè)計(jì)中需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件、現(xiàn)有資源等實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有統(tǒng)一的解決模式，所以國(guó)內(nèi)企業(yè)在前期技術(shù)支持和售后服務(wù)方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。

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1674-6708（2011）34-0010-02