國標DTMB地面數字電視單頻網研究

陳飛

摘? 要： 地面數字電視是廣播電視傳輸覆蓋網的重要組成部分，是各級政府提供廣播電視公共服服務的主要手段。而地面數字電視的最大特點之一 就是可以使用單頻網進行網絡覆蓋，目前，單頻網已經成為地面數字電視系統中最為常用的組網方式，在整個行業中得到了廣泛運用。

關鍵詞： 地面數字電視;DTMB;單頻網

我國正在全面推進廣播電視無線傳輸發射數字化進程，加快構建技術 先進、傳播快捷、覆蓋廣泛的公共文化傳播新體系。同時，我國自主創新 的音視頻編碼技術也取得重大突破，? AVS+ 編碼技術效率比 MPEG-2 標準提 高了50% 以上，優于H.264 標準，已被總局頒布為行業標準，并融入 AVS成 為國家標準。與傳統的多頻率地面無線覆蓋技術相比較，單頻網最直接的 好處是可以節省有限的頻譜資源，能夠以更高的頻譜利用率覆蓋更為寬廣 的地域范圍。

1 DTMB 地面數字電視與單頻網優勢

1.1? DTMB地面數字電視的優勢

現階段，? DTMB地面數字電視在接收技術與發射技術兩個方面的成熟 度，以及相關設備的產業化方面，都已經達到了一定水平，基本滿足我國 數字電視廣播的發展需求。為更好地進行優勢分析，下文將DTMB地面數 字電視與歐洲DVB-T標準進行比較。（ 1 ）數據傳輸帶寬更高。根據有關 數據表明，在同等條件下，DTMB地面數字電視的有效載荷傳輸能力要高 出歐洲DVB-T10個百分點，在不浪費導頻信號的情況下即可實現信號的同 步與均衡，在同等的無線頻譜內，DTMB地面數字電視能夠提供更高地帶 寬。（ 2 ）信號覆蓋范圍更大。相比于歐洲 DVB-T， DTMB地面數字電視的 接收門限要高出2bB，保證了 DTMB地面數字電視在同等發射條件下可以實 現更大范圍的覆蓋，一方面節約成本，另一方面減少電磁污染。（ 3 ）頻 率資源節約更好。? DTMB地面數字電視的幀結構特點，使其能夠與信號發 送時間形成絕對同步，很大程度上能夠節約我國的無線頻率資源，提高對 城域、省域、市域等范圍內的單頻網支持。

1.2? 單頻網的優勢

單頻網組成的基本單元是發射機，當不同點位的發射機在同頻同時的 同步狀態下發射相同的射頻信號，實現對指定區域的覆蓋，這就是單頻網 的組建與應用。其優勢在于：（ 1 ）單頻網利用率更高。通過對頻率的規 劃，可以實現單頻網覆蓋區域的擴大，隨著覆蓋區域的擴大，單頻網的經 濟效益越佳，實際的利用率也就更高。（ 2 ）單頻網組建優化程度高。單 頻網在基站布局、發射機功率選擇上的優化程度較高，在組網過程中，小 功率發射機的不同組合取代了單一大功率發射機的使用，一方面使得單頻 網發射機成本降低，另一方面也使射頻信號輻射減少，環境污染減小。更 為重要的是通過優化，單頻網覆蓋的均勻性提升。（ 3 ）單頻網覆蓋范圍 更廣。單頻網的多點同頻發射技術，能夠減少“陰影區”的存在，提高覆 蓋率，清除城市、山區等區域的覆蓋盲點。

2 DTMB 地面數字電視的技術應用

2.1? 場強接收門限的設置

DTMB地面數字電視的場強接收門限值，應以晴天時的數值為準。另 外，要充分考慮隨著使用時間的增長設備可能出現的老化和功能衰退問 題，以及設備在惡劣極端天氣條件下運行的可能，為此，在進行場強接 收門限設置時，要注意保留余量，以確保設備在任何情況下都能夠正常 運行。

2.2? 覆蓋方案的影響因素

DTMB地面數字電視覆蓋方案的影響因素主要包括發射塔布局、發射 功率、覆蓋區地理環境、建筑物布局等，這些影響因素對于方案中建設單 頻網還是單一發射站等規劃問題產生重要影響，應系統全盤考慮。

2.3? 發射端設備選擇標準

DTMB地面數字電視的發射端設備主要包括發射機和激勵器。現階 段，我國的發射端設備呈現固態化、靈活化、小型化發展趨勢，在效率提 高、功耗降低、智能控制等方面體現出較大進步。

3 單頻網組網的關鍵技術

科學技術的發展給電視廣播領域帶來了巨大的變革。電視數字化和網 絡化技術浪潮來臨，對電視信號品質也有了更高的要求，這也加速了數字電視技術的發展進程。地面數字電視單頻網組網技術主要包括：單頻網網 絡規劃、組網模式選擇、覆蓋重疊區域接收性能調試以及單頻網節目分配 網絡等。

3.1? 單頻網網絡規劃

地面數字電視進行單頻網網絡規劃要求所有發射機采用同一頻率發 射，并且在不同的應用環境中可以組建結構不同的單頻網絡。對單頻網組 網模式組網規劃的研究將有利于各地區根據實際情況和業務需求選擇最佳 網絡模式，促進地面數字電視單頻組網技術的有效應用。

3.2? 單頻網組網模式

地面數字電視單頻網主要由前端系統、傳輸系統、發射系統和接收系 統組成。前端系統由編碼器、復用器、加擾器組成，不同路徑傳輸的節目 源經過編碼器轉換成適用于地面數字電視的碼流，然后通過復用器合成一 路信號，按照DVB標準加擾算法對該信號進行加擾，輸出TS碼流;傳輸系 統負責將TS碼流傳輸到地面數字電視的各個發射系統當中;發射系統則是 將TS碼流經過調制、變頻、濾波、放大等處理后進行地面發射;接收系統 主要任務是通過接收天線將高頻調制信號進行變頻、解調后得到數字電視 碼流，經過復用、解碼等操作完成用戶端數字電視節目信號的接收。

3.3? 單頻網重疊區域接收性能

地面數字電視信號覆蓋區域會存在重疊現象。在單頻網發射機的重疊 覆蓋區域，接收信號呈現多徑衰落，重疊區域理論上不會產生同頻干擾，? 但是在實際應用過程中，一些覆蓋區域仍然會出現接收信號不理想的現 象。地面數字電視信號接收效果與無線電發射臺的位置、設備功率大小以 及接收機性能有關。因此，改善單頻網的覆蓋效果，對提高地面數字電視 單頻網組網技術的推廣和應用至關重要。

3.4? DTMB地面數字電視的發展前景

現階段，隨著技術水平的提高和實際需求的變化，DTMB地面數字電 視在應用過程中已經逐步實現了對便攜、固定、移動等終端的同時同頻信 號接收，使得SDTV、 HDTV的發射和傳播范圍進一步擴大。（ 1 ）便攜終端 的接收。現階段，智能手機、平板電腦等是便攜終端的主流，使用人群基 數大、社會階層覆蓋廣，主要作用是提供娛樂，滿足休閑需求。（ 2 ）固 定終端的接收。固定終端可以分為兩類，首先是家用類型的固定終端，固 定式的DTMB地面數字電視與有線數字電視在服務內容上有所互補，無論 是在城市還是在農村，二者的結合都使得廣播電視業務實現了覆蓋，隨著 DTMB地面數字電視技術的成熟，與設備生產成本的降低，愈來愈多的家 庭選擇使用DTMB地面數字電視，可以說家用類型的固定終端已經成為了 DTMB地面數字電視的主要用戶。其次是公共場所的固定終端，諸如交通 樞紐、商場、寫字樓、景區等所應用的電子屏，通過DTMB的相關技術，? 能夠將其納入到DTMB的整體體系當中，從而實現社會信息公布的同步 性。（ 3 ）移動終端的接收。移動終端主要包括車載、機載、軌道交通等 封閉空間的終端設備。

5 結束語

DTMB地面數字電視技術的科學應用和單頻網組建，有利于將國標 DTMB地面數字電視更好地進行推廣，提高競爭力，為今后加快傳輸的信息化、網絡化、智能化、現代化發展奠定良好基礎。

參考文獻：

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