地面數字電視單頻網方案設計

梁騫

一.概述

地面數字電視是廣播電視傳輸覆蓋網的重要組成部分，是各級政府提供廣播電視公共服務的主要手段，是廣大人民群眾獲取新聞信息、享受精神文化生活的重要渠道。目前，我國已發布實施強制性地面數字電視國家標準，各項配套標準加快完善，數字電視產業不斷壯大，全國地面數字電視覆蓋網進一步拓展，大力發展地面數字電視的條件已經具備，加快推進地面數字電視發展，加緊建設各級電視節目的地面數字電視廣播覆蓋網絡，促進廣播電視大發展大繁榮已成為當前一項重要而緊迫的任務。隨著國家“戶戶通”工程的推進，在廣大農村雙模衛星接收設備得到大量使用。針對目前地面數字電視信號在農村地區的信號覆蓋，提出一種實用的地面數字電視單頻網廣播覆蓋來解決地方節目覆蓋的設計，

二.建設要求

地面數字廣播電視覆蓋采用符合國家地面數字電視的幀結構，信道編碼與調制GB20600-2006的規定，在不同的工作模式組合時，可以有不同的最高允許碼率。支持固定和移動接收。并以UHF頻段無線傳輸方式，實現穩定、高質量電視節目覆蓋。地面數字廣播電視覆蓋前端系統將來自不同信源的所運營的各種業務，各種信號重新組合，構成新的本系統信源節目傳輸包通過地面數字廣播電視多頻覆蓋網無線數字傳輸系統，實現固定接收。

地面數字電視單頻網廣播覆蓋以發射功率為1000W為例，采用MUDS方式播出1個頻道的電視節目，以滿足6套電視節目覆蓋的需求，具體建設要求如下：

1. 系統設計必須采用國標GB20600-2006標準。

2. 前端可以開放升級，不浪費資源和重復投資。

3. 編碼方式：MPEG-2

4. 組網方式：多頻網模式

5. 傳輸鏈路：光纖

6. 調制方式：DTMB

7. 工作模式：C=1， 16QAM， 0.8， PN595，系統凈碼率為20.7913bps，采用MPEG-2，固定接收。

8. 發射頻道：UHF，1個電視頻道

三.前端系統

1.系統的節目規劃

根據地面數字電視地面廣播傳輸系統技術要求，利用MPEG-2壓縮標準將模擬、數字ASI、衛星共6套電視節目編碼壓縮，輸出ASI傳輸流。針對不同節目，其壓縮帶寬有不同的要求：

自辦節目3.0Mb/s

電影節目3.3Mb/s

體育節目3.5Mb/s

新聞節目3.0Mb/s

2.地面數字電視前端系統

地面數字電視前端系統主要根據地面數字電視廣播特點將信號源進行編碼、復用處理，同時插入EPG（電子節目指南）等網管信息。

前端送來的自辦節目A/V信號送入編碼器，衛星信號通過衛星接收機的ASI信號送入復用器，光纜傳輸的ASI碼流送入復用器，編碼后的ASI信號經復用器進行信號復用，每套節目的平均碼流為3.0Mb/s左右，每個頻點傳送6套電視節目，共傳送6套電視節目。前端系統可以平滑升級到傳輸10個頻點，60套以上的標清電視節目。只需要簡單的增加相應的設備等。

四.數字電視發射機系統

數字電視示范系統采用D T M B國家標準GB 20600-2006，發射機輸出功率為1000Wrms，發射天線為UHF偶極子單元板天線陣列，執行標準如下：

GB 20600-2006 數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制；GY/T 229.2-2008 地面數字電視廣播激勵器技術要求和測量方法；GY/T 229.4-2008 地面數字電視廣播發射機技術要求和測量方法；GY/T 236-2008 地面數字電視廣播傳輸系統實施指南；GY/T 237-2008 YHF/ UHF頻段地面數字電視廣播頻率規劃準則

發射機工作模式選用廣電總局推薦的七種工作模式中的C=1、16QAM、0.8、 PN=595、交織720。允許的最高凈荷數據率為20.791Mb/s。2個頻點共播出30套SDTV節目，每個頻道播出15套節目。

通過各地多年來組建數字電視單頻網、多頻網的經驗，對于地域廣闊、地形地貌復雜的地區實現地面數字電視多頻道、多套廣播電視節目的無線覆蓋，宜采用中小功率多布點的系統方案，以實現無縫隙的數字電視無線覆蓋。

五.數字電視地面無線廣播有效覆蓋范圍相關因素

數字廣播電視網以無線廣播方式運行，覆蓋面積大、電波傳播環境復雜，為了確保終端用戶得到穩定的高質量電視節目，除選用高質量收發傳輸設備外，還要進行傳輸可靠性的系統設計，來達到規定的有效覆蓋范圍服務區。

換句話說，數字廣播電視網有效覆蓋范圍面積取決于設備性能和傳輸路徑兩大部分，主要因素如下所述：

發射設備的調制誤差率（MER）和發射功率大小；發射天線全向輻射場型、發射天饋系統（含多功器）增益和發射天線高度；發射調制設備工作模式的選擇（對應不同C/ N門限值）；接收天饋線增益和接收天線高度；接收機靈敏度、接收低噪聲放大器過載能力；覆蓋區地形、地貌、地物、電波傳播環境的影響；由于數字電視信號的傳播特點，受地形、建筑物密度、街道走向和環境變化的影響，覆蓋區域內會存在局部的覆蓋陰影區及遮擋。

在數字電視發射機工作模式：C=1、16QAM、0.8、PN=595、交織720，萊斯信道下接收電平為20-26dBuv。