地面數字電視廣播覆蓋的分析及研究

山西廣播電視無線管理中心 樊菊萍

0.引言

在新媒體背景下，傳統媒體受到了嚴重的沖擊和挑戰，為了能夠提高電視廣播媒體的市場競爭力，就必須要加強新技術的研究。數字電視廣播作為數字化技術的產物，該項技術以高效、低成本、公益性特點作為數字電視覆蓋手段。數字化技術作為人類步入21世紀的標志性技術，近些年來發展極為迅速。同時，應用地面數字電視廣播可以有效改善傳統電視廣播中現存問題，對推動我國電視廣播行業發展有著重要意義。由此可見，加強地面數字電視廣播覆蓋的研究有著重要意義。

1.地面數字電視廣播的應用優勢

相比傳統電視廣播技術，地面數字電視廣播的優勢表現在：

1.1 抗干擾能力強

在傳統模擬信號電視廣播體系中，對客觀環境的要求非常高，容易受到外界環境的影響和干擾，這在很大程度上會影響電視畫質和廣播清晰度，但是應用地面數字電視廣播卻很好的解決這一問題，通過信道編碼以及光纖傳播的方式，讓電視廣播數據以數字信號傳播，從而保證信號數據傳輸質量，特別是光纖傳輸，可以大大降低傳播損耗，且抗干擾性極強。

1.2 單頻網

單頻網是地面數字電視廣播技術下生成的特殊產物，該項技術是指在同一個網絡中，相同電視節目可以由很多臺頻率相同的發射機發射信號信息。單頻網的應用不僅可以大大提高資源利用率，同時也可以降低每臺發射機的發射功率，減少損耗。

1.3 高頻譜利用率

地面數字電視廣播中融入了數據壓縮技術，從而全面提高頻率的利用率。從而提高電視廣播數字信號質量。

2.地面數字電視廣播覆蓋

2.1 覆蓋業務

由于地面數字電視廣播接收信號的方式十分獨特，也就是無線覆蓋模式。結合相關數據調查結果表明，當今我國采用模擬無線手段獲取數據信號的用戶大約占據總電視用戶量65%以上，并且多數都是鄉鎮用戶，這種信號接收模式非常不穩定，所以繼續更加穩定的信號源，從而收看更多、高清的電視廣播節目。針對用戶的這一需求，就必須要擴大地面數字電視廣播的覆蓋范圍，拓展地面數字業務。

2.2 地面數字電視廣播覆蓋需求

該項技術的基本需求可以劃分為4個方面：（1）更高功率、更大面積，并且要從一點到多點實現連續播放；（2）模擬電視作為數字電視廣播技術發展的基礎，所以要充分考慮模擬電視發射機的發射需求；（3）規劃頻譜，該環節的核心要素是覆蓋范圍和覆蓋效果；（4）支持單頻網移動接收速度要在250km/h以上。

2.3 地面數字電視廣播覆蓋技術需求

應用地面數字電視技術，能夠讓電視廣播用戶收看更多的高清節目，對于電視廣播行業來說，頻譜利用率也有所增加。例如在數字電視作用下，通過應用數字化電視廣播信號，地面電視的一個通信道可以播放2-10套電視節目。與此同時，數字化服務手段也更加多樣，不僅能夠給用戶提供高清的電視廣播節目，同時也可以結合數字化平臺加強互動。此外，如果在配合上數字電視、數字機頂盒，還可以制定電視節目，大大提高了電視廣播的服務質量。

3.影響地面數字電視廣播覆蓋的因素

影響地面數字電視廣播覆蓋的因素有很多，這就需要重點探究影響電視廣播的覆蓋的因素。

（1）發射參數

其中主要包含了發射機的輸出功率、發射天線高度與增益、饋線損耗參數等。從電視廣播實際應用情況來看，發射機輸出功率、發射天線高度、增益越大，地面數字電視廣播覆蓋范圍也就越大；饋線損耗與覆蓋范圍成反比。

（2）發射頻率

將發射頻率調大，電磁波穿透力和繞身能力會隨之減少，這就造成了覆蓋陰影面積增加，數字信號接收效果會大打折扣。高發射頻率會因為很多無線數字信號被水、濕地、樹林等吸收，所以傳輸到接收端的信號會逐漸減弱。再者，高發射頻率會出現多普勒頻移效應，對高速移動接收不利，基于此，需要保證地面數字電視廣播覆蓋發射頻率保持穩定中低狀態，通常在550-700MHz即可。

（3）極化方式

地面數字電視廣播極化可以劃分為垂直極化和水平極化兩種。其中，水平極化遠區場強分布較好，并且覆蓋范圍更加廣泛，所以水平極化天線是不錯的選擇。垂直極化則具有較強的環繞效應，并且實施起來更容易實現相關功能。與此同時，垂直極化天線還具有非常強的抗干擾能力，即使在雨雪天氣也能夠保障信號接收質量，車載安裝也更加方便，所以可以考慮選擇垂直極化天線。

（4）接收參數

從理論角度講，接收靈敏度、接收天線高度與增益與接收效果成正比例關系，這就需要提高靈敏度、天線高度，從而提高接收效果，并且可以提高地面數字電視廣播覆蓋面積。

（5）信道調制參數

由于地面數字電視廣播覆蓋系統中，是采用多載波傳輸模式，并且載波數目會直接影響單頻網組建大小、接受速率。而調制方式以及編碼率會直接影響節目播放效果，如果節目資源過大，解說效果也會隨之降低。再者，單頻網規模也會受到載波模式和保護間隔影響，所以在單頻網同步傳輸過程中，需要重點考慮這一環節。

4.地面數字電視廣播覆蓋的關鍵技術

地面數字電視廣播改變了傳統模擬信號廣播信號質量差、延遲、不清晰等問題，大大提高電視廣播信號接收質量。該項技術作為數字技術的衍生品，依賴于計算機技術、數字技術、信息技術的發展。大體來說，地面數字電視廣播的核心技術有發射系統、組網模式，這兩點直接影響電視廣播系統應用的可行性，需要重點關注。其主要表現在：

4.1 發射系統

地面數字發射系統主要有3各部分構成，即地面數字電視信源前段、傳輸網絡、地面數字電視發射前段。整個系統中的傳輸網絡負責ASI碼流傳輸，可以改變格式和內容。地面數字電視信源前段主要是負責為解碼流配置單頻網。地面數字電視發射機前段主要是負責調配碼流和節目碼流。

4.2 組網方式

地面數字電視廣播組網方式和傳輸方式主要包含單頻和多頻兩種。單頻組網方式系統中的發射點主要是通過一個頻率把相同數據碼流共同發射。而節目分配更多是通過先進技術實現相關功能，包括微波、光纖、SDH等。利用調制器可以實現同步處理，將源信號轉化成為射頻信號。通過分析單頻網工作流程可知，單頻網組網方式在進行頻率調整中，必須要盡可能減少運行范圍，這樣可以減少信號干擾以及數字信號資源浪費。信號覆蓋區主要是兩個或兩個以上發射點信號頻率能夠達到的區域。這樣即可提高信號覆蓋率。也就是說，如果要盡可能避免信號干擾，或縮小信號覆蓋重復區域，可以采用縮短延時長度或減少信道強度兩種方法。

5.結束語

綜上所述，通過應用地面數字電視廣播技術，可以有效改善廣播信號傳播效率和傳播質量，給社會群眾提供高質量的電視節目，提高人們的生活質量。地面數字電視廣播覆蓋作為一項公益性技術，所以更值得有關人員展開研究，提高地面數字電視廣播網絡的覆蓋范圍，充分發揮該項技術的經濟效益和社會效益。