地面無線數(shù)字電視應(yīng)用分析

□ 張志洪 王琴

地面無線數(shù)字電視應(yīng)用分析

□ 張志洪 王琴

隨著廣播電視的計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化，地面無線數(shù)字電視已經(jīng)成為廣播電視行業(yè)發(fā)展的主力軍，地面無線數(shù)字電視的發(fā)展將帶來新的信息獲取模式，也為廣電事業(yè)帶來新的歷史機(jī)遇。本文通過介紹地面無線數(shù)字電視的原理、系統(tǒng)構(gòu)成、優(yōu)勢(shì)和發(fā)展途徑，分析得出發(fā)展地面無線電視的可行性。

無線；電視；數(shù)字；地面；發(fā)展

無線數(shù)字電視是通過采用數(shù)字壓縮技術(shù)，利用廣播電視專用頻道，采用無線數(shù)字傳輸技術(shù)來傳送電視節(jié)目信號(hào)，具有建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本低、傳輸安全效率高、清晰度高等特點(diǎn)，并融合了成熟的移動(dòng)通訊技術(shù)，組網(wǎng)極其方便靈活，在任何安裝了接收裝置的汽車、地鐵交通等移動(dòng)載體就能收看到清晰的視頻節(jié)目。

圖1 地面無線數(shù)字電視覆蓋示意圖

無線數(shù)字電視的“無線”是指電視信號(hào)通過微波的方式進(jìn)行發(fā)射和接收，而不是通過光纖或電纜通道來傳輸電視信號(hào)；“地面”是指電視信號(hào)通過在建設(shè)在地面的發(fā)射基站直接發(fā)送給用戶，不再通過原來的直播衛(wèi)星傳播的方式來傳輸電視信號(hào)。

一、地面無線數(shù)字電視原理及組成

地面無線數(shù)字電視傳送系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：數(shù)字電視前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)和無線數(shù)字電視用戶終端構(gòu)成，其工作原理是通過電視前端設(shè)備的各個(gè)電視信號(hào)源由QAM調(diào)制器調(diào)制后傳輸送到結(jié)合器進(jìn)行混合，然后在由MUDS寬帶微波發(fā)射機(jī)進(jìn)行功率放大，最后傳輸?shù)降孛婊静捎脽o線傳輸方式進(jìn)行數(shù)字電視信號(hào)的傳播并覆蓋接收信號(hào)地區(qū)。

（一）地面無線數(shù)字電視前端設(shè)備

數(shù)字電視前端設(shè)備主要由信號(hào)接收部分、信號(hào)處理部分、信號(hào)管理部分和信號(hào)大功率無線發(fā)射部分。

1.信號(hào)源部分：主要通過衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)、自制節(jié)目的各種信號(hào)來源，形成各種電視節(jié)目和數(shù)字信號(hào)。

圖2 地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

2.信號(hào)處理部分：通過傳輸處理器和復(fù)用器對(duì)各種接受到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，使運(yùn)營(yíng)商可以提供更多樣性和靈活性的服務(wù)。

3.信號(hào)管理部分：對(duì)數(shù)字電視前端設(shè)備的處理過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)信號(hào)運(yùn)行管理中的差錯(cuò)控制、設(shè)置應(yīng)用管理、安全性管理等要求。

4.信號(hào)大功率無線發(fā)射部分：通過采用差異化的調(diào)制方式對(duì)各種數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換成無線電頻率發(fā)射。

（二）數(shù)字發(fā)射機(jī)發(fā)射系統(tǒng)

數(shù)字發(fā)射機(jī)發(fā)射系統(tǒng)要求能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜的高效利用以及大容量的數(shù)據(jù)傳輸，并具有高穩(wěn)定性的移動(dòng)端接收和固定端接收能力。

1.地面無線數(shù)字電視信號(hào)頻率選擇

為了滿足移動(dòng)端接收和固定端接收能力，發(fā)射無線電波的發(fā)射系統(tǒng)要求發(fā)射和接收要求天線的尺寸要大于電波的波長(zhǎng)，其信號(hào)頻率為100-999Hz，頻率屬于微波范圍段。

2.地面無線數(shù)字電視信號(hào)傳輸方式的選擇

無線信號(hào)傳輸方式可以采用沿直線傳播的方式來傳輸無線數(shù)字電視的微電波。然后通過增加地面基站的方式來全面覆蓋設(shè)定區(qū)域，從而解決直接輸出方式中信號(hào)的傳播距離較短、覆蓋面積有限的問題。

（三）用戶接收終端

用戶接收終端將基站所發(fā)射出來的數(shù)字電視信號(hào)接收通過數(shù)字機(jī)頂盒對(duì)接后進(jìn)行解碼，然后識(shí)別授權(quán)還原為模擬電視可識(shí)別的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成聲音及清晰的視頻供用戶收看。

二、地面無線數(shù)字電視的優(yōu)勢(shì)

（一）成本廉價(jià) 采用電視數(shù)字信號(hào)無線發(fā)射方式，通過在連接終端建設(shè)傳輸發(fā)射基站和建設(shè)合理高度的天線，其不但節(jié)省了有線傳輸方式建設(shè)過程中的光纜、電纜的材料費(fèi)用，而且也節(jié)省了架設(shè)電纜，挖掘電纜通道的人力物力成本。

（二）建設(shè)周期短 如果采用有線傳輸方式就需要把相距好幾十公里之間的個(gè)兩站點(diǎn)進(jìn)行有線連接，就需要建設(shè)挖掘很長(zhǎng)的電纜溝或建設(shè)很高的跨越塔，工程周期就需要好個(gè)月的時(shí)間。而采用電視數(shù)字信號(hào)無線傳輸方式，只需要建設(shè)合理高度的天線及基站便可以迅速建立通訊通道，工程周期大大縮短。

（三）適應(yīng)性強(qiáng) 無線傳輸方式不會(huì)因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)，或各種自然災(zāi)害如臺(tái)風(fēng)、洪水對(duì)傳輸通道進(jìn)行破壞，克服有線傳輸方式的布線工程的局限性，可以跨越山川、湖泊幾乎不受地面建筑的制約，相比與有線或衛(wèi)星傳輸方式具有更好的適應(yīng)性。

（四）拓展性好 如果需要增加新的設(shè)備，只需要將新設(shè)備與無線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行連接就可以完成設(shè)備擴(kuò)展，無需重新鋪設(shè)線路電纜，避免施工過程中可能破壞原來的信號(hào)通道。

（五）可維護(hù)性好 相對(duì)于有線傳輸系統(tǒng)，采用無線傳輸系統(tǒng)來發(fā)射電視信號(hào)使得傳輸線路更加精簡(jiǎn)，故障時(shí)只需要維護(hù)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，不用沿著線路檢查測(cè)試。

（六）開放性和兼容性 通過機(jī)頂盒或電纜調(diào)制解調(diào)器可以實(shí)現(xiàn)模擬接收和回傳信號(hào)，也方便開展各類條件接收的收費(fèi)業(yè)務(wù)。

（七）頻率利用高 地面無線數(shù)字電視采用無線數(shù)字傳輸方式，具有高效率的信源壓縮編碼技術(shù)，可以有效利用頻譜，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)電視頻道內(nèi)傳輸8個(gè)電視節(jié)目信號(hào)，極大提高了無線頻譜的利用率。

三、如何發(fā)展地面無線數(shù)字電視

（一）科學(xué)規(guī)劃，調(diào)整與優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

地面無線數(shù)字電視由于其抗干擾能力較低，很容易受本系統(tǒng)內(nèi)的其他無線電磁波傳輸信號(hào)的干擾。所以在建設(shè)地面無線數(shù)字電視前要通過科學(xué)規(guī)劃，減輕發(fā)射點(diǎn)在重疊覆蓋區(qū)形成的多徑干擾，合理選擇發(fā)射點(diǎn)位置及頻道的指定配置，對(duì)天線高度、方向和仰角都要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)配置，提高網(wǎng)絡(luò)的性能，避免系統(tǒng)內(nèi)部相互干擾。

（二）合理選擇調(diào)制方式

通過合理選擇地面無線數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)的調(diào)制方式也可以進(jìn)一步減小干擾信號(hào)，所以在干擾較大的地區(qū)可以選擇QPSK調(diào)制方式，但是傳輸?shù)碾娨暪?jié)目容量會(huì)較少，而在干擾較小的地區(qū)可以采用MQAM調(diào)制方式，其傳輸容量較大。

（三）因地制宜，合理選擇地面無線數(shù)字電視傳輸方式

地面無線數(shù)字電視傳輸方式的選擇應(yīng)該根據(jù)所在區(qū)域的地形、居住和經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行判斷選擇。如果所在地區(qū)處于居住分散、地勢(shì)平坦、經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的山區(qū)，可以采用數(shù)字MMDS或數(shù)字MUDS傳輸方式，因?yàn)槠湫枰l(fā)射點(diǎn)點(diǎn)之間的聯(lián)網(wǎng)，投資大，經(jīng)濟(jì)效益不足。而對(duì)于居住集中、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、交通密集的城市地區(qū)，應(yīng)該采用“無線數(shù)字電視”方式，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

結(jié)語

作為廣播電視系統(tǒng)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，地面無線數(shù)字電視以其特有的傳輸安全性、建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本低、便于維護(hù)、拓展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)出旺盛的生命力。其不僅可以進(jìn)行音頻視頻廣播的固定接收和移動(dòng)接收，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)，促進(jìn)交互電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入的三網(wǎng)融合等。所以在當(dāng)今信息時(shí)代，地面無線數(shù)字電視的產(chǎn)業(yè)化將帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，我們應(yīng)該以積極的態(tài)度把地面無線數(shù)字電視做強(qiáng)做大。

1.李金根.數(shù)字電視地面廣播技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技資訊, 2011(19)

2.李劍華.福建省無線數(shù)字電視發(fā)展與資源整合[J].中國(guó)有線電視,2010(05)

3.張哲.安陽(yáng)廣電發(fā)展無線數(shù)字電視的可行性與戰(zhàn)略規(guī)劃[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體,2006(16)

（作者單位：新疆阿克蘇地區(qū)電視臺(tái)）