地面數字電視發射系統的特點及信號傳輸覆蓋

田金哥

陜西省榆林市吳堡縣電視信號傳輸發射中心 陜西 榆林 719000

引言

地面數字電視是基于數字化、信息化及網絡化等現代化技術生成的一種新型電視，與傳統有線電視、衛星數字電視相比，應用到了多種信號處理裝置、信號傳輸裝置及信號發射系統，所以地面數字電視不僅具有運行效率高、維護成本低及信息傳遞速度快的特點，還具有信息傳播渠道多樣化、信息傳播安全性高、信息傳播可靠性、信息傳播覆蓋面廣及信息傳播內容靈活強等優點，加上自身具有很強的抗干擾能力且支持移動接收、便攜接收等，可實現隨時隨地傳播信息、接收信息，因此深受大眾喜愛，已經被逐漸普及[1]。

盡管如此，在很多城市地區或者偏遠地區，地面數字電視發射系統在運行過程中依然因高大障礙物遮擋、自然環境惡劣及基礎設施不完善等原因，導致信號接收難度大、覆蓋率低等問題發生，這些因素均在不同程度上降低了地面數字電視發射系統的信號穩定性及安全性。所以下文先簡單分析了地面數字電視發射系統的特點，然后分析了地面數字電視信號傳輸覆蓋的主要影響因素，最后分析了提升信號接收能力的措施及方法。

1 地面數字電視發射系統的特點

1.1 運行效率高

地面數字電視發射系統是基于傳統的無線發射系統改良而來，彌補了傳統無線發射系統的不足，解決了無線電視視頻信號及音頻信號不穩定的問題，從而提高了地面數字電視運行效率，使地面數字電視能夠滿足人們的多樣化需求，并逐漸普及全球。

1.2 維護成本低

通過調查了解到，地面數字電視發射系統除了可以使用常規的發射機以外，還可以使用無輻射的模擬電視發射機，這種模擬發射機能夠發射出多種同頻道、非相鄰頻道的近似連續譜、諧波，然后實現對信號的最大化發射機接收，既提高了信號發射效率，又降低了維護成本[2]。

1.3 信號傳輸速度快

與傳統的無線電視發射系統相比，地面數字電視發射系統能夠高頻率輸出同頻信號、非相鄰信號，而信號接收的門限也比較低，可以擴大信號接收范圍，從而提高電視信號傳輸覆蓋效果，使地面數字電視的信息傳遞速度得到提升。

1.4 信息傳播渠道多樣化

地面數字電視發射系統發展至今已經衍生出很多信道編碼技術及調制技術，不同信道編碼的傳輸信道不同，最后形成的組網形式也不同，使得地面數字電視的信息傳播渠道及方式逐漸多樣化。例如我國我國地面數字電視系統使用DTMB國標技術后形成了多頻網絡組網形式，使每個頻道至少可播出8個節目[3]。

1.5 信息傳播安全性高及可靠性高

調查發現，在同樣高大障礙物及惡劣天氣環境下，地面數字電視發射系統的信號抗干擾性能更強，信號強度要比傳統的無線電視要強上很多，只要配套相應的信號壓制技術（壓制外來信號的一種技術）就能夠讓信號暢通無阻的接收進來和發射出去，提高了地面數字電視發射系統的信息傳播安全性及可靠性。例如，某醫院地處市中心繁華地段，周邊都是高樓大廈，因受到高大建筑物及高斯白噪聲的影響，導致信號受到嚴重干擾。以往的無線電視在這種情況下多數都出現了不同程度的信號接收困難、馬賽克嚴重等問題，信號傳輸覆蓋率也不高，很難維持相關設備的正常運行，這對于維持信號傳輸覆蓋的正常運行是非常不利的[4]。所以在使用地面數字電視時還需要綜合考慮信號傳輸覆蓋的特性、外部環境、發射機發射參數、天線信號接收參數等。

此外，地面數字電視發射系統還具有信息傳播覆蓋面廣、信息傳播內容靈活強、支持移動接收、便攜接收等特點。在我國幾乎所有地區都覆蓋了衛星信號，這為地面數字電視的信號接收及信號發射奠定了基礎，使信息傳播的內容不會受到太多限制，也實現了隨時隨地移動接收。

2 地面數字電視信號傳輸覆蓋的影響因素

地面數字電視發射系統在傳輸信號過程中不僅會受到自身發射參數的影響，還會受到發射頻率、極化方式、接收參數及信道調制參數等的影響，具體如下：

2.1 發射參數

不管是無線電視，還是最近興起的地面數字電視，在使用過程中都需要接收或者發射相關信號，然后在信號的支持下播出各種節目，所以電視發射系統的信號發射參數直接影響信號傳輸覆蓋[5]。信號發射參數包含天線高程、發射機功率、天饋損耗等，其中發射天線高程、發射機功率與地面數字電視的信號傳輸覆蓋效果呈正相關關系，即高程越高、功率越高則信號傳覆蓋效果越好，反之則越不好，故要盡可能選用高功率的信號發射機，天線高度也盡量調高。

2.2 發射頻率

發射機發射頻率也是地面數字電視發射系統信號覆蓋的直接影響因素，信號發射機的發射頻率越高則發射機的發射功率越高，而發射功率越高則信號覆蓋效果越好。發射頻率還直接影響了發射機電磁波穿透能力，頻率越高則電磁波穿透力越強，對信號的接收能力及發射效果也就越好，從而提高了電視用戶的收視體驗感。當然，也不是頻率越高越好，過高的發射頻率可能會導致電磁波在發射過程中被流水、樹木等吸收，從而降低信號傳輸覆蓋效果，所以要控制好發射機的發射頻率，一般控制在470～860MHz[6]。

2.3 極化方式

這里主要是指天線的極化方式，不同天線的極化方式不同，對地面數字電視信號傳輸覆蓋產生的影響也不同。例如同樣高程、同樣發射功率下的天線，水平極化的信號覆蓋效果更優于垂直極化，但也不能就此直接判定垂直極化不如水平極化，因為在復雜的天氣氣候及地理環境中垂直極化的天線更具有優勢，不僅安裝方便、快捷，還經濟適用，更適合偏遠地區。

2.4 接收參數

地面數字電視發射系統的信號接收范圍及功率也直接影響地面數字電視的信號傳輸覆蓋效果，即信號接收范圍越大、接收功率越高則信號傳輸速度越快、覆蓋范圍也就越大，故盡量選擇敏感度、高度高的天線。不同天線的信號接收參數不同，導致信號傳輸及覆蓋效果不同，天線高度、信號接收敏感度與地面數字電視的信號傳輸覆蓋效果呈正相關關系，即天線高度越高、信號接收敏感度越高，則地面數字電視信號傳輸覆蓋效果越好，反之則越差[7]。

2.5 信道調制參數

實際上就是多載波數據，載波數據直接影響了單頻網組網方式、規模大小、移動端接收速度等，所以在使用地面數字電視發射系統前除了調整天線高度、信號接收敏感度、發射機信號發射頻率等參數以外，還需要做好多載波調制、編碼率編制等工作，以最大限度增加信號傳輸數量，提高地面數字電視信號的安全性及穩定性。

3 提升信號傳輸覆蓋及接收能力的措施及方法

3.1 不斷優化覆蓋組網處理方式

為提高地面數字電視的信息傳播速度、信號覆蓋范圍等，在設計地面數字電視發射系統信號傳輸覆蓋方案時，需要根據各種影響因素設置相關參數、選擇覆蓋組網處理方式等。其中覆蓋組網處理方式要不斷進行優化及更新，具體如下：第一，在設計和規劃信號傳輸覆蓋方案時需要全面分析和考量覆蓋組網方式的優化狀態，并根據信號發射機的發射功率調整天線掛高俯仰的方位及角度，以保證天線一直處于最佳狀態，從而達到優化發射頻率的目的。第二，要根據國家相關規定完善覆蓋組網優化方式及標準，提高地面數字電視發射系統的同頻信號抗干擾性能，從而優化發射頻率，保證信號傳統覆蓋組網符合國家要求[8]。

3.2 嚴格按照要求及標準設計發射概率

只有當地面數字電視發射系統的發射概率達到一定的標準后才能保證地面數字電視獲得更多的閱讀量及播出增益率。故必須嚴格按照要求及標準設計系統的發射概率，具體如下：第一，加強對系統信號傳輸裝置的檢查，以及時發現和解決信號傳輸問題，提高地面數字電視的信息傳輸速度；第二，相關工作人員必須進行現場勘查，每按照地面數字電視發射系統時都需要實地勘查，以了解當地的氣候環境、地理環境及城市環境等，然后根據勘查結果設計最佳角度及位置，擴大系統的信號覆蓋面，并保證信號發射及接收不受高斯白噪聲、脈沖干擾等因素的干擾，從而提高系統的信號發射概率；第三，地面數字電視發射系統的覆蓋區域應盡量避開工業電火花產生地、汽車電火花區域等，以減少因火花造成的同頻信號干擾問題發生[9]。

3.3 完善和升級用戶的相關設備

地面數字電視發射系統是由多種設備及子系統組成，所以提高地面數字電視發射系統信號接收能力的第一步就是完善、升級用戶的相關設備。具體如下：第一，升級發射器，提高發射器的發射端信號強度，保證發射器接收端中的信號能夠順利接收或者發射，從而擴大電視信號覆蓋區域；第二，要及時換掉老舊的機頂盒接收機，通常可替換為高靈敏度機頂盒接收機，在替換機頂盒接收機時需要按照相關標準及要求調整參數，以保證機頂盒制式與發射信號統一，從而提高機頂盒的信號接收能力及發射能力；第三，要選用高增益的天線，如果地處地理環境復雜且氣候環境惡劣的區域，則需要使用天線放大器，以提高天線的信號接收能力；第四，在安裝室內天線時需要注意控制好天線的擺放方位及角度，確保天線在最佳位置，以最大限度提高天線的信號接收效果，提高整個地面數字電視發射系統的信號接收能力[10]。

4 結束語

地面數字電視已經被逐漸普及到我們生活的方方面面，如今更是在經濟全球化及國際貿易的影響下走向了國際市場。地面數字電視發射系統是維持地面數字電視正常運行的核心所在，該發射系統具有信號傳輸速度快、信號覆蓋率高、信號安全性高及穩定性高等特點，決定了地面數字電視與傳統有線電視相比其運行效率更高、信息傳播速度更快、維護成本更低及信息傳播范圍更廣。

地面數字電視也不是完美無瑕的，在運行過程中依然會受到人為因素、自然因素及環境因素的影響，例如在有高大障礙物、惡劣天氣的環境中，也會出現信號不穩定甚至信號中斷等不良現象。所以作為相關工作人員，不僅要深入了解地面數字電視發射系統的特點，還需要根據現有的信號受阻問題及影響因素制定和實施有效的信號強化措施，諸如不斷優化覆蓋組網處理方式、嚴格按照要求及標準設計發射概率、完善和升級用戶的相關設備等舉措，都在不同程度上提高了地面數字電視發射系統的信號接收能力及處理能力。