數字電視發射機探討

石慢雪

摘 要：我國現在數字化廣播電視設備已基本普及，盡快深入了解該設備的構成對我們工作非常重要。下面主要對我國和歐洲、美國數字電視的調制方式做一介紹，對數字電視頻譜要求以及數字電視功率和模擬電視功率的關系做闡述。必須熟知它們之間的關系，對我們今后維護工作非常有利。

關鍵詞：數字電視制式 數字電視的頻譜要求 數字電視功率與模擬電視功率的關系

當前我國廣播電視“模、數”（模擬設備改用數字設備）改造已基本完成，各地區廣播電視數字設備以基本普及。設備維修量大大減少，對工作在發射臺的同志，從思想認識上深入了解廣播電視數字基礎理論是非常重要的。對我們今后如何維護好設備減少停播率起到積極作用，數字廣播電視設備和模擬設備基本結構大體相同，由“調制部分”和“功放發射部分”組成。

一、ATSC調制方式

美國的ATSC制采用了8VSB（八電平殘留邊帶）調制方式，是為了在6MHZ的帶寬內傳輸高清晰度視頻和高質量音頻以及輔助數據傳輸而設計的，根據測試可以在6MHZ的射頻帶寬內傳輸碼率約為19.4Mbps，能攜載一套高清或多套標清的電視節目，也可用于數據傳輸。

接收端若收不到載波信息則無法進行解調，為保證可靠接收，需要在多路復用器后加入一個小幅度同相位（即正值）的導頻信息，實際是在復用數據中加上1.25的小值直流電平。后面由數據對載波進行調制時，使得已調波內出現一個小值，高穩定和高精確的載波信號，稱為導頻信號。只有在單載波系統中才有這種要求。

VSB發射機像通常那樣采用兩極調制方式，第一次調制將數據信號調制到一個固定中頻上，第二次再上變頻到所需的電視頻道上。為避免ATSC與NTSC同頻道干擾，同時為保證ATSC發射機具有與NTSC發射機相同的服務覆蓋范圍，ATSC發射機的平均功率比NTSC發射機的峰值功率一般低12db。

二、DVB-T調制方式

歐洲的數字電視廣播（ETSC歐洲電信標準學會）在1994-96年通過了三種不同的傳輸方式標準，其中，DVB-S首先得到普遍的應用，使衛星電視廣播完全跨入全數字化時代。在有線電視廣播中，提供數字電視DVB-C標準，DVB-T應用于地面數字移動廣播電視標準。

DVB系統中的信源編碼標準是MEPG-2，視頻系統復用采用MEPG-2（ISO/IEC138-1）標準，DVB對于其傳輸的復用碼流TS的編碼和IRD中對TS流的解碼規定了實施準則。DVB系統中的音頻采用MEPG的音頻壓縮編碼標準。另外、DVB在TS流中定義了許多輔助信息，稱為業務信息SI，使接收端可以從比特流中得到業務和事件的有關信息，IRD能自動調諧到 可供選擇的業務上，SI可以給出一種很重要數據是電子節目指南（EPG），使用戶能方便快捷地接收感興趣的節目。

三、DTMB調制方式

中國地面數字電視多媒體傳輸標準是一項原創性寬帶傳輸新體制，DTMB標準在同一平臺上同時支持固定、移動和手持接收，與現有的國際標準比較，在頻譜利用率、快速同步、接收靈敏度、支持高清移動接收、支持未來業務擴展等方面及系統的整體性能都有較大提高。DTMB制式是集上海交大研制ADTB-T和北京凌訊華業研發DMB制與歐洲DVB-T制優點的清華標準，具有完整自主知識產權的中國數字地面數字多媒體標準，它不僅廣泛應用在國內地區，現在還廣泛應用在世界其他地區反映良好。

DTMB的主要優勢：1.OFDM調制時域同步技術好，2.OFDM調制保護間隔新技術有很大優勢，3.與絕對時間同步的分層幀結構先進，4.頻譜效率高，5.抗多徑干擾能力強，6.信道估計性能良好，7.適合于移動接收，8.系統同步快，9.易于構筑單頻網。

四、數字電視功率與模擬電視功率的關系

地面數字電視發射機的功率按數字平均功率計算，模擬電視的發射功率以同步頂功率計算，數字電視發射機的功率通常以RMS功率代替平均功率，表示數字電視的輻射功率，兩種功率的表示方法有其相關性。

以DTV為例，說明數字與模擬電視功率間的關系。在DTV 信號中，雖然信號經過很高的濾波，但對于來自源數據的偽隨機編碼，在8VBS信號中仍有瞬間過沖存在。隨機化的脈沖在信號中很難被徹底復合，其外在的表現形式類似于調幅噪聲。必須對由于隨機脈沖引起的帶外互調失真分量進行控制，防止數字信號的峰值處于發射機的非線性區域，對相鄰頻道造城干擾。實際上、在模擬電視中也存在著類似的問題，為了有效地利用放大器的線性段，視頻信號采用負極性調制方式，將同步頭置于非線性區域，同步頭的扭曲或變形可以在接收機中予以校正和補償。帶外的頻譜超出要求的曲線，其主要原因是由于互調分量引起。要保證脈沖信號也處于發射機的線性范圍，峰值必須被減小或線性化，發射機輸出功率應“回退”。

實際上、無論DTV還是NTSC信號，要求發射機均應處于最佳線性范圍內。DTV發射機射頻峰值脈沖的位置與NTSC方式工作是的同步頂位置相同。根據ATTC測試，在99.9%的時間，DTV發射機的峰平比為6db.在發射機峰平比為6db的情況下，相當于模擬發射機輸出功率除以4，為DTV數字發射機的平均數字功率。

在DTV方式時，由于調制方式的不同，其峰平比為7db，相當于模擬發射機的輸出功率除以5，為DTV發射機的平均數字功率。

目前全國大力推廣無線數字電視的覆蓋工程，與同行深入探討學習數字發射基礎技術，有利于我們維護工作的發展，從理論到實踐，再從實踐到理論。我們的工作就會不斷進步。