談數(shù)字電視廣播工程運(yùn)行過程中的關(guān)鍵技術(shù)

王鐵銘

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，人們的生活水平也得到了很大程度的提高。作為現(xiàn)代家庭生活當(dāng)中的一項(xiàng)重要組成部分，數(shù)字電視也從傳統(tǒng)的演播室模式發(fā)展到了現(xiàn)代的全面數(shù)字化，受到了各界人士的廣泛關(guān)注。相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬電視而言，數(shù)字化電視工程在信號(hào)的覆蓋范圍及強(qiáng)度的保持上都有著很大的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字電視廣播的信號(hào)傳輸過程，也就是以數(shù)字方式處理的信號(hào)得以傳送到用戶端的這樣的一個(gè)過程。本文主要對(duì)數(shù)字電視廣播工程當(dāng)中的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹與分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；電視廣播；信號(hào)傳輸；關(guān)鍵技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，數(shù)字化是現(xiàn)代科學(xué)當(dāng)中的一項(xiàng)重要發(fā)明，被廣泛的應(yīng)用到了人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活當(dāng)中。數(shù)字電視的出現(xiàn)，是對(duì)傳統(tǒng)媒介的一次變革，打破了傳統(tǒng)的思想理念與工作方式及傳輸工具。相對(duì)模擬電視而言，數(shù)字電視的出現(xiàn)，對(duì)噪音及信號(hào)的損失問題都進(jìn)行了很好的解決，極大的提高了信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

1 發(fā)射天線技術(shù)

將由交變電場(chǎng)與磁場(chǎng)所構(gòu)成的電磁波輻射到空間當(dāng)中去，是對(duì)發(fā)射天線最基本，也是最簡(jiǎn)單的解釋。傳統(tǒng)的廣播工程當(dāng)中，一般是以高塔懸掛的方式進(jìn)行發(fā)射天線的傳播，工程量大且極不方便，數(shù)字化電視廣播工程使用電場(chǎng)的方式對(duì)天線的極化方向進(jìn)行表示，從根本上解決了這一大難題。在實(shí)際工作當(dāng)中，一般選用單極化的天線并以垂直極化為主，其優(yōu)點(diǎn)就是接口簡(jiǎn)單便于操作，而且還是有效避免天氣原因?qū)π盘?hào)的干擾與影響。

2 電磁波極化傳輸方式

傳統(tǒng)的模擬電視無線覆蓋，需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢眠M(jìn)行合理的選擇，而極化天線則能夠在同樣的發(fā)射功率下能夠覆蓋到更加寬闊的范圍，因此電視發(fā)射臺(tái)在安裝新的移動(dòng)接收天線時(shí)，應(yīng)該對(duì)垂直極化進(jìn)行詳細(xì)的分析與研究。在潮濕多水或是樹林分布比較多的地區(qū)，極化天線容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不如垂直極化天線的接收效果；另外，垂直極化天線能夠進(jìn)行360°各方向上信號(hào)的接收，在移動(dòng)接收信號(hào)時(shí)較于極化天線更有優(yōu)勢(shì)。

3 天線選址

在傳統(tǒng)電磁波傳輸過程中要考慮的就是電磁波的傳輸大范圍覆蓋，而如今數(shù)字電視的傳輸中考慮的是城域覆蓋。對(duì)于UHF頻段內(nèi)的無線傳輸，雨衰不是傳輸損耗中最重要的部分，當(dāng)發(fā)射天線采用水平極化時(shí)，在春夏暴雨季節(jié)，部分離發(fā)射塔很近、平常接收效果很好的地點(diǎn)其接收效果顯著變壞，而場(chǎng)強(qiáng)較天晴時(shí)還略有增加的同時(shí)還要考慮風(fēng)向的大小對(duì)天線的影響。通過對(duì)接收到的無線信號(hào)進(jìn)行測(cè)試淺析，可以看到在雨天多徑情況顯著惡化。在電磁波傳輸過程中，由于電磁波的特性會(huì)隨著云層的密集程度而變化，因此可以優(yōu)先考慮高塔方式。由于傳統(tǒng)模擬電視考慮的是大范圍覆蓋，而移動(dòng)電視現(xiàn)階段主要考慮的是城域覆蓋，所以在移動(dòng)電視發(fā)射天線的選擇上，重點(diǎn)要根據(jù)具體服務(wù)區(qū)的地形地貌特點(diǎn)，以均勻覆蓋為目的。天線位置不要求非常高，天線的高增益也不是重點(diǎn)追求的目標(biāo)。一般以選擇不超過4層左右的偶極板天線為宜。

4 發(fā)射頻率

數(shù)字電視廣播工程中對(duì)電磁波傳輸頻率的要求也是極高的，數(shù)字電視以清晰、逼真的特點(diǎn)使得在傳輸過程中的高度化和精確化。目前地面數(shù)字電視一般在工作頻率上選擇范圍不大。電磁波發(fā)射頻率分為低頻率可以分為低頻率和高頻率兩種形式。但就地面數(shù)字電視這項(xiàng)技術(shù)而言，對(duì)工作頻率還是有要求的。現(xiàn)在數(shù)字電視發(fā)射機(jī)一般都采用LDMOS功放模塊，為了獲得較大的線性動(dòng)態(tài)范圍。其二，目前數(shù)字電視信道解調(diào)的FFT都依賴速度有限的芯片完成，它的處理能力是有限的，其三，水、濕地、樹林等對(duì)無線數(shù)字信號(hào)的吸收，隨著頻率的增高而增大。其四，目前UHF頻段的低端，電磁干擾嚴(yán)重。根據(jù)國外有關(guān)專家的意見，開展以移動(dòng)接收為主要業(yè)務(wù)的地面數(shù)字電視廣播，其工作頻率一般選擇在550～700MHz之間較為適宜。對(duì)于發(fā)射頻率來說，它最大的作用高聲質(zhì)與高品質(zhì)接收質(zhì)量的可靠性覆蓋。

5 GPS

單頻網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中重點(diǎn)與難點(diǎn)在于發(fā)射端，也就是要實(shí)現(xiàn)發(fā)射端當(dāng)中多個(gè)發(fā)射進(jìn)行進(jìn)行同時(shí)同步的節(jié)目輸出。可行辦法之一就是應(yīng)用多個(gè)小型的發(fā)射機(jī)來代替大功率的的發(fā)射機(jī)，與天上的GPS衛(wèi)星同步，有效新減少電磁波的污染，在保證信號(hào)真實(shí)性與完整性的前提下擴(kuò)大信號(hào)的覆蓋均勻度。單頻網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容和關(guān)鍵設(shè)備就是GPS，可以在同一區(qū)域內(nèi)使得多個(gè)發(fā)射臺(tái)進(jìn)行在同一個(gè)頻段上發(fā)射同樣的無線信號(hào)，加強(qiáng)了服務(wù)區(qū)域當(dāng)中信號(hào)的可靠覆蓋。GPS技術(shù)的發(fā)展是電視技術(shù)數(shù)字化的必然產(chǎn)物，通過數(shù)字信號(hào)的處理手段與技術(shù)，完成單頻網(wǎng)的運(yùn)用。

（1）目前，不少的GPS接收機(jī)都稱已經(jīng)擁有了自動(dòng)切換的功能，也就是說一旦其可以對(duì)天上GPS衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行同時(shí)的接收，就可以自動(dòng)的切換到內(nèi)部振蕩器。但在實(shí)際使用過程當(dāng)中應(yīng)該明白，目前一些型號(hào)的GPS接收機(jī)在進(jìn)行自動(dòng)切換時(shí)，并不屬于智能化的操作，而是一種硬件切換的模式，很容易引進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的同步更新。

（2）就目前來看，GPS內(nèi)部配置當(dāng)中的晶體型號(hào)都與其價(jià)格有關(guān)，價(jià)格越高的配置也就更好，所以在進(jìn)行GPS的選購時(shí)，應(yīng)該在能力范圍內(nèi)盡量選擇性能較好的晶體，以確保其良好的系統(tǒng)性能。

（3）GPS天線的安裝位置會(huì)對(duì)其使用功能造成一定的景影響，其位置的選擇也具有一般性規(guī)律。首先，在GPS天線進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)盡量避免其四周有阻攔物出現(xiàn)，可以在一定程度上使其能夠接收到更多的衛(wèi)星數(shù)目；在受到外界影響而不能進(jìn)行及時(shí)的解決時(shí)，也應(yīng)該要對(duì)天空中GPS衛(wèi)星的分布進(jìn)行了解，選擇盡可以多的可以接收到衛(wèi)星信號(hào)的位置。另外，在GPS的安裝位置進(jìn)行選擇時(shí)，一定要確保其四周沒有其他強(qiáng)信號(hào)的干擾，盡量避開各種發(fā)射天線。

6 能量與載噪比

在傳統(tǒng)的模擬電視覆蓋時(shí)，考核覆蓋性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)就是場(chǎng)強(qiáng)。在實(shí)際開路系統(tǒng)中，除多徑的引入可能造成信噪比需求增加外，另一個(gè)很重要的理由就是發(fā)射天線處的信噪比由于功放非線性、濾波器群時(shí)延等影響，使得輸出信號(hào)的信噪比急劇下降。雖然各個(gè)發(fā)射機(jī)廠家都有相應(yīng)的非線性校正技術(shù)，但是一般同激勵(lì)器輸出相比都會(huì)引入不低于10dB的損失，這是開路環(huán)境下最小接收電平大幅度增加的重要理由。因此，在進(jìn)行無線覆蓋時(shí)，如果在大部分地區(qū)場(chǎng)強(qiáng)足夠，就不要進(jìn)一步增加發(fā)射機(jī)功率，否則可能效果適得其反。

結(jié)束語

數(shù)字電視廣播的發(fā)展，是現(xiàn)代媒體向多形式化方向發(fā)展的一大進(jìn)步，在努力的對(duì)各種現(xiàn)代化便捷信號(hào)發(fā)射機(jī)構(gòu)與移動(dòng)信號(hào)接收機(jī)構(gòu)的建設(shè)當(dāng)中，形成了多的頻率。數(shù)字電視廣播技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的電視廣播工程來最大限度的減少了信號(hào)傳輸過程當(dāng)中的衰減，保證了信號(hào)的真實(shí)性與完整性，使得電視畫面更加清晰，沒有其它雜技的污染與影響，也最大限度的還原了聲音信號(hào)的完整。■

參考文獻(xiàn)

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