地面數字電視廣播覆蓋的研究

【摘要】近年來，隨著社會的進步和科技的發展，我國數字化技術也發展到了一個新的臺階，數字化技術在各個領域中得到了極為廣泛的應用，地面數字電視廣播有著眾多的先進之處，但也受制于經濟基礎和現有電視傳播設備及接收設備的廣泛使用。本文圍繞地面數字電視廣播覆蓋展開討論，對一些問題進行了分析。

【關鍵詞】數字電視廣播問題研究

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

一、數字化

1.1數字化的一些特點

（1）傳輸、拷貝和存儲時信號不易劣化；易于與其它數字進行復用；易于進行處理和管理。（2）信號壓縮；數據糾錯；內容管理；加密數字信號經過處理器時，一般會產生延時；數字信號在過載時，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地面數字電視技術及標準

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換為數字值。從本質上講，采樣是時間上的數字化，而量化則是幅度上的數字化。

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

量化位數：量化位數是對模擬音頻信號的幅度進行數字化，它決定了模擬信號數字化以后的動態范圍。

二、地面數字電視廣播業務與技術需求

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村，這些用戶迫切需要更多更穩定的電視節目。

數字電視為地面電視帶來新的生機更大的節目傳輸容量和頻譜利用率：每個信道可以傳送多達10套的標清節目或2套高清節目鄰頻道的啟用與規劃。更靈活的服務模式：包括標清、高清、高速移動、手持接收等。大區單頻組網成為可能：支持移動電視或小功率多發射機組網以及填縫發射等。成為建設社會主義新農村：提高農民文化素質的經濟可靠有效的手段。

三、地面數字電視廣播的基本需求

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

四、地面數字電視廣播系統關鍵技術需求

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

4.1地面數字電視發射系統

地面數字電視發射系統包括地面數字電視信源前段，傳輸網絡以及地面數字電視發射前段三大部分。傳輸網絡主要完成ASI碼流端到端的100%透明傳輸功能（包括碼流內容和格式）；地面數字電視信源前端完成碼流的單頻網適配功能。地面數字電視發射前段主要完成ASI碼流分路功能和節目碼流的調制發射功能。在保證原有節目碼流不做任何改動基礎上的ASI碼流和路功能和傳輸網絡適配功能。

4.2地面數字電視廣播的組網方式與單頻網的測試

目前，單頻網是地面數字電視廣播的重要組網方式。在多頻網組網模式下，各個發射點采用不同的頻率進行發射，地面數字電視廣播的傳輸及組網方式可分為單頻網和多頻網。在單頻網組網模式下，各個發射點采用相同的頻率在同一時刻發射相同的數據碼流。

節目分配系統可以采用直連光纖，SDH和微波等。經過調制器同步處理后變換成射頻信號進行發射。為此，地面數字電視單頻網調整的一個重要原則是減輕單頻網各發射點在重疊覆蓋區形成的多徑干擾。

所謂重疊覆蓋區是指兩個或兩個以上發射點同時覆蓋，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率值的區域。

具體而言，解決重疊覆蓋區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度。

五、地面數字電視國標技術特點

使用能實現信道估計與均衡的PN序列作為幀頭；使用先進的信道編碼；抗衰落的系統信息保護。地面數字電視國標發端系統框圖如圖1所示。

簡潔有效的數據結構：數據結構以“幀”為基本單元，包括幀頭（確知信息）、加強保護的系統信息、經高效編碼保護的數據信息。幀頭應該選擇具有偽隨機特性的序列（PN），插入的周期應該在500微秒到1毫秒之間，序列長度應大于判決反饋均衡器的級數，這樣既保證了傳輸效率，又能夠提高抗信道動態衰落的能力。正交序列聯合擴頻序列的方式來保護傳輸中的系統信息。高效信道編碼方案與低階星座映射的結合，基于雙導頻及已知序列的同步技術改進的均衡接收技術。

六、結束語

近年來，隨著社會的進步和科技的發展，我國數字化技術也發展到了一個新的臺階，數字化技術在各個領域中得到了極為廣泛的應用，地面數字電視廣播有著眾多的先進之處，但也受制于經濟基礎和現有電視傳播設備及接收設備的廣泛使用。地面數字電視廣播是高效、低成本、公益性的一種數字電視覆蓋手段。數字化是21世紀科技發展的一大亮點，以其廣泛的應用而為人民所熟知。本文就與地面數字電視廣播覆蓋相關的幾個問題進行研究分析，希望相關的結論能夠給工作人員以啟示和借鑒。

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