地面數(shù)字電視廣播覆蓋的研究

【摘要】近年來，隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，我國數(shù)字化技術(shù)也發(fā)展到了一個新的臺階，數(shù)字化技術(shù)在各個領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用，地面數(shù)字電視廣播有著眾多的先進(jìn)之處，但也受制于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和現(xiàn)有電視傳播設(shè)備及接收設(shè)備的廣泛使用。本文圍繞地面數(shù)字電視廣播覆蓋展開討論，對一些問題進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視廣播問題研究

地面數(shù)字電視廣播是高效、低成本、公益性的一種數(shù)字電視覆蓋手段。數(shù)字化是21實際科技發(fā)展的一大亮點，以其廣泛的應(yīng)用而為人民所熟知。下面就對與地面數(shù)字電視廣播覆蓋相關(guān)的幾個問題進(jìn)行研究分析。

一、數(shù)字化

1.1數(shù)字化的一些特點

（1）傳輸、拷貝和存儲時信號不易劣化；易于與其它數(shù)字進(jìn)行復(fù)用；易于進(jìn)行處理和管理。（2）信號壓縮；數(shù)據(jù)糾錯；內(nèi)容管理；加密數(shù)字信號經(jīng)過處理器時，一般會產(chǎn)生延時；數(shù)字信號在過載時，將徹底丟失信息；誤碼率高于糾錯能力時，信息也將丟失。

1.2地面數(shù)字電視技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

采樣和量化：采樣就是每隔一定時間就讀一次音頻信號的幅度，量化則是將采樣得到的聲音信號幅度轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。從本質(zhì)上講，采樣是時間上的數(shù)字化，而量化則是幅度上的數(shù)字化。

采樣頻率：采樣頻率是指將模擬聲音波形進(jìn)行數(shù)字化時，每秒鐘抽取聲波幅度樣本的次數(shù)，它決定了模擬信號數(shù)字化以后的頻帶寬度，以及瞬時特性。

量化位數(shù)：量化位數(shù)是對模擬音頻信號的幅度進(jìn)行數(shù)字化，它決定了模擬信號數(shù)字化以后的動態(tài)范圍。

二、地面數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)與技術(shù)需求

無線覆蓋是最主要的接收方式。我國有約2/3的用戶通過模擬無線方式接收電視號。全國共有3.5億戶家庭，其中有線接收為1.26億戶，無線接收超過2億戶，他們大多分布在城郊和農(nóng)村，這些用戶迫切需要更多更穩(wěn)定的電視節(jié)目。

數(shù)字電視為地面電視帶來新的生機(jī)更大的節(jié)目傳輸容量和頻譜利用率：每個信道可以傳送多達(dá)10套的標(biāo)清節(jié)目或2套高清節(jié)目鄰頻道的啟用與規(guī)劃。更靈活的服務(wù)模式：包括標(biāo)清、高清、高速移動、手持接收等。大區(qū)單頻組網(wǎng)成為可能：支持移動電視或小功率多發(fā)射機(jī)組網(wǎng)以及填縫發(fā)射等。成為建設(shè)社會主義新農(nóng)村：提高農(nóng)民文化素質(zhì)的經(jīng)濟(jì)可靠有效的手段。

三、地面數(shù)字電視廣播的基本需求

（1）地面數(shù)字電視廣播需求一；是大功率，大面積，點到多點，連續(xù)播出的應(yīng)用、是在必須考慮鄰頻道/同頻道，數(shù)字/模擬干擾存在情況下的應(yīng)用、是基于現(xiàn)有模擬電視發(fā)射點位置，發(fā)射設(shè)備，發(fā)射條件（功率，塔高，覆蓋）的應(yīng)用。（2）地面數(shù)字電視廣播需求二：最重要的是頻譜規(guī)劃；首要指標(biāo)是覆蓋范圍和覆蓋效果。（3）地面數(shù)字電視廣播需求三：需要支持單頻網(wǎng)需要支持高速移動接收>250 km/h。

四、地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)需求

頻率規(guī)劃要求：抗模擬同/鄰頻干擾能力、抗數(shù)字同/鄰頻干擾能力高低將決定頻譜規(guī)劃的有效性，以及能否提高頻譜的利用率。

4.1地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)包括地面數(shù)字電視信源前段，傳輸網(wǎng)絡(luò)以及地面數(shù)字電視發(fā)射前段三大部分。傳輸網(wǎng)絡(luò)主要完成ASI碼流端到端的100%透明傳輸功能（包括碼流內(nèi)容和格式）；地面數(shù)字電視信源前端完成碼流的單頻網(wǎng)適配功能。地面數(shù)字電視發(fā)射前段主要完成ASI碼流分路功能和節(jié)目碼流的調(diào)制發(fā)射功能。在保證原有節(jié)目碼流不做任何改動基礎(chǔ)上的ASI碼流和路功能和傳輸網(wǎng)絡(luò)適配功能。

4.2地面數(shù)字電視廣播的組網(wǎng)方式與單頻網(wǎng)的測試

目前，單頻網(wǎng)是地面數(shù)字電視廣播的重要組網(wǎng)方式。在多頻網(wǎng)組網(wǎng)模式下，各個發(fā)射點采用不同的頻率進(jìn)行發(fā)射，地面數(shù)字電視廣播的傳輸及組網(wǎng)方式可分為單頻網(wǎng)和多頻網(wǎng)。在單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式下，各個發(fā)射點采用相同的頻率在同一時刻發(fā)射相同的數(shù)據(jù)碼流。

節(jié)目分配系統(tǒng)可以采用直連光纖，SDH和微波等。經(jīng)過調(diào)制器同步處理后變換成射頻信號進(jìn)行發(fā)射。為此，地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)調(diào)整的一個重要原則是減輕單頻網(wǎng)各發(fā)射點在重疊覆蓋區(qū)形成的多徑干擾。

所謂重疊覆蓋區(qū)是指兩個或兩個以上發(fā)射點同時覆蓋，并且接受到的來自不同站點起主要作用的信號之差小于射頻保護(hù)率值的區(qū)域。

具體而言，解決重疊覆蓋區(qū)多徑干擾的辦法是要盡力減小延時長度，減弱多徑信道存在的強(qiáng)度。

五、地面數(shù)字電視國標(biāo)技術(shù)特點

使用能實現(xiàn)信道估計與均衡的PN序列作為幀頭；使用先進(jìn)的信道編碼；抗衰落的系統(tǒng)信息保護(hù)。地面數(shù)字電視國標(biāo)發(fā)端系統(tǒng)框圖如圖1所示。

簡潔有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以“幀”為基本單元，包括幀頭（確知信息）、加強(qiáng)保護(hù)的系統(tǒng)信息、經(jīng)高效編碼保護(hù)的數(shù)據(jù)信息。幀頭應(yīng)該選擇具有偽隨機(jī)特性的序列（PN），插入的周期應(yīng)該在500微秒到1毫秒之間，序列長度應(yīng)大于判決反饋均衡器的級數(shù)，這樣既保證了傳輸效率，又能夠提高抗信道動態(tài)衰落的能力。正交序列聯(lián)合擴(kuò)頻序列的方式來保護(hù)傳輸中的系統(tǒng)信息。高效信道編碼方案與低階星座映射的結(jié)合，基于雙導(dǎo)頻及已知序列的同步技術(shù)改進(jìn)的均衡接收技術(shù)。

六、結(jié)束語

近年來，隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，我國數(shù)字化技術(shù)也發(fā)展到了一個新的臺階，數(shù)字化技術(shù)在各個領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用，地面數(shù)字電視廣播有著眾多的先進(jìn)之處，但也受制于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和現(xiàn)有電視傳播設(shè)備及接收設(shè)備的廣泛使用。地面數(shù)字電視廣播是高效、低成本、公益性的一種數(shù)字電視覆蓋手段。數(shù)字化是21世紀(jì)科技發(fā)展的一大亮點，以其廣泛的應(yīng)用而為人民所熟知。本文就與地面數(shù)字電視廣播覆蓋相關(guān)的幾個問題進(jìn)行研究分析，希望相關(guān)的結(jié)論能夠給工作人員以啟示和借鑒。

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