地面數字電視技術在廣播電視中的運用探討

文 麥永智

地面數字電視技術是一種通過天線發射無線電波，覆蓋大量的電視用戶，然后由電視用戶通過電視終端接收相應信號收看電視節目。該項技術除了能夠提供娛樂、學習等公益服務之外，同時本身還有著應用普遍性、可控性和抗毀性等特征，因此在遭遇緊急情況時，地面數字電視還可以成為政府的“喉舌”。相較于傳統電視技術，地面數字電視在電視節目收看方面更加豐富靈活，同時還能夠利用大量閑置的無線頻譜資源，實現更多的應用業務以提高頻率效益?；诖?，在廣播電視發展過程中，有必要加強地面數字電視技術的應用，促使其作用優勢得到更好地發揮，推動廣播電視產業實現更好發展。

地面數字電視技術主要內容

地面數字電視技術內容包含眾多，透過現象看本質，該項技術主要是通過接收電視塔發出的數字信號，實現電視內容的收看。相較于傳統電視技術，地面數字技術有著諸多的優勢，比如信息傳輸容量更大，針對電視HDTV節目，可以提供高于24Mb/s的單信道碼率。不僅如此，該項技術實際操作模式也比較靈活多變，可以結合實際需求，選擇不同的調制方式，同時還能夠支持高速、移動信號接收，因此電視信號傳輸也會更加穩定。地面數字電視技術在頻率規劃方面，也比較靈活，同時覆蓋區域也比較廣。在實際應用過程中，選擇不同的保護間隔工作模式，能夠建立高覆蓋范圍的單頻網，最高覆蓋范圍可達到36公里。從地面數字電視技術內容來看，主要包括相關電視信號的傳輸、接收與處理應用，在這一過程中，還會應用到一些先進的設備工具，比如計算機、機頂盒等。在電視數字信號傳輸方面，主要包括三種方式，一是有線數字信號傳輸，二是衛星數字信號傳輸，三是地面數字信號傳輸。地面數字電視技術便是應用了上述第三種信號傳輸方式。在地面數字電視技術應用模式下，要求電視機本身具備地面數字電視信號的接收能力，針對一些老式電視機，由于本身沒有配置相關的信號接收裝置，因此可采用機頂盒，先進行信號的轉換模擬，再進行電視信號的接收，賦予老式電視數字電視的各種功能。

除此之外，相較于傳統的模擬電視，地面數字電視最大的優勢特點之一便是能夠組建單頻網：即在同一個頻率內，地面數字電視能夠在大區域范圍內，實現相同節目的覆蓋。如此一來，能夠有效提高頻率資源利用率。不僅如此，還能夠為大區域移動接收等新業務應用提供更為廣闊的網絡平臺。地面數字電視憑借各種先進的數字化技術，還能夠為廣大用戶提供高清、標清電視、數據推送等更豐富的業務內容，并且地面數字電視在業務應用內容方面也比較豐富，常見的有移動接收、便攜接收等多種業務應用模式。業務內容和應用的發展一方面對地面數字電視頻率資源提出了更多的需求，另一方面也要求以地面數字電視單頻網為主開展新業務提供可以不斷優化的基礎網絡平臺，從而更好地彰顯地面數字電視的優勢價值。地面數字電視為發揮數字技術的優勢，自身的傳輸系統需要采用數字編碼技術，壓縮電視節目源音視頻信號，再通過打包處理，將多個節目源信號組合在一起。然后在具備糾錯能力的數字傳輸技術的幫助下，在一個地面模擬電視頻道8MHz帶寬里發射播出地面數字電視視頻信號，用戶可以在地面數字電視服務區內，采用相應的接收設備接收射頻信號，并在電視顯示終端，還原成音視頻節目，實現電視節目的正常收看。

地面數字電視技術在廣播電視中的運用

發射天線

在實際運用地面數字電視技術的過程中，發射天線是一項非常重要的技術內容，同時也是進行地面數字電視信號發射不可或缺的工具。通過運用發射天線，可以有效抵御電磁波空間輻射的干擾。一般而言，電磁波干涉性、方向以及衍射性等，都會直接影響到地面數字電視信號的傳輸質量，為解決這一問題，必須要科學合理選擇發射天線。對發射天線而言，主要是由磁場與電場相互影響而形成的電磁波，這種電磁波在實現廣播電視信號輻射方面發揮著關鍵作用。在實際選擇發射天線的過程中，應充分考慮兩大內容，一是垂直極化內容，二是水平極化內容。前者能夠對廣播電視的信號覆蓋區域范圍有非常大的影響。后者則是直接作用于廣播電視遠程范圍，能夠對該范圍的信號覆蓋帶來重要的影響。因此如果在頻率相同，且信號覆蓋良好的情況下，我們首先要考慮發射天線水平極化處理。

通常而言，通過做好不同天線極化的應用選擇，可以有效提高地面數字電視信號的傳輸效果。例如，對垂直極化電磁波而言，比水平極化的電磁波更易于穿過起伏不平的地貌，因此在陸地數字電視信號傳輸方面，適合選擇天線垂直極化方式。而對發射天線水平極化來說，在依賴電離層且在長距離信號傳輸場景下，則能夠獲得更好的數字信號傳輸效果。

除此之外，在發射天線選擇方面，還應考慮到天線的極化損耗情況，一般發射天線的極化損耗受天線極化和電磁波的極化矢量之間角度的影響。當上述兩者之間呈45°時，產生的極化損耗將會達到最大值。具體來說，在天線極化和電磁波的極化呈45°的情況下，最大極化損耗為0.5（即3dB）。如果是圓極化或橢圓極化，實際極化損耗會更大，最大極化損耗可高達30dB。這也是為何在發射天線選擇方面，可以結合實際情況，利用極化實現信號的隔離，以保證數字電視信號的傳輸質量的原因。盡管在發射天線方面存在極化損耗，但以不同方式極化的發射天線，依然能夠從不同極化類型電磁波中實現信號的接收。因此極化可實現的信號隔離效果并不是無限增長，本身具有一定的限度。

科學選定發射地點

在地面數字電視信號傳輸過程中，為保障信號傳輸的穩定性，科學合理地選擇發射地點也十分重要。在實際選擇發射地點時，一般會遵循“高位定址”的原則，即要求發射地點所在位置相對要高，比如在居民區，可以選擇在屋頂、樓頂等較高且空曠的區域。在山區，則需要選擇在山頂區域。之所以要如此選擇，主要是因為考慮到受天線水平極化的影響。同時在選擇發射地點時，還應考慮到種種干擾因素。比如要注意遠離鐵塔、高壓輸電線路等裝置，一方面保障信號發射的安全，另一方面，還能降低對信號的干擾。以選定的發射地點作為參考基點，要求其與障礙物之間的夾角要控制在3°以內。同時在選擇發射地點時，還應注意考慮實際氣候條件因素的影響，比如發射地點選擇應注意避開風口，以免天線遭受較強的風荷載出現變形問題，導致信號發射與接收出現問題。與此同時，在雷電多雨地區，發射地點的選擇還應注意避開雷擊多發區域，在發射地點的周圍，注意采取相應的避雷措施，以免影響信號發射的質量。此外，在實際選擇發射地點時，選擇的位置并不是越高越好，還應考慮到其他微波的干擾問題。尤其是在城市樓群之中，微波干擾比較嚴重，因此為保障數字電視信號發射與接收質量，在選址時，注意采用檢測設備做好干擾信號的檢測工作，避開干擾源，從而更好地確保數字信號發射質量。

科學設置發射頻率

不同的發射頻率，對數字電視信號傳輸質量有著直接的影響。在早期，地面數字電視技術處于初級發展階段，相關條件以及各種硬件設施比較落后，因此數字電視的信號覆蓋范圍也相對比較小，覆蓋面不廣，因此信號發射頻率便決定了數字電視信號的發射質量。為進一步提高地面數字電視信號傳輸的質量，我國研究人員對信號發射頻率進行了深入的研究，從而有效提高了數字電視信號傳輸的穩定性，整體信號質量也得到了有效增強。從當前地面數字電視技術發展現狀來看，數字電視信號的發射頻率通常采用“UFH”表示。而針對信號發射線性動態的控制，則是采用了“LDMOS”發射模塊來進行表示。“YHF”則代表的是頻段內工作頻率的選擇方式。“FFT”代表的是發射頻率信道調解裝置，在實際應用該裝置的過程中，需要通過芯片，完成信道的調解。但整個調解過程中，缺陷也比較明顯，比如信號存在嚴重延遲、信號傳輸效率低下等。而上述這些缺陷在隨著發射頻率的提升，被無限放大，已經對地面數字電視信號傳播帶來了嚴重的影響。因此在實際設置發射頻率時，注意盡量避免使用高頻發射信號，要求發射頻率在550至700MHz之間。除此之外，針對信號發射頻率的設置，還應嚴格遵循特殊情況特殊對待原則，在實際設置時，需要充分考慮實際的地貌條件與氣候條件等因素的影響，然后再進行高頻或低頻發射頻率的科學合理選擇。

科學設置發射場強度

相較于以往的模擬信號，數字信號在信號范圍方面，有著非常顯著的優勢，并且信號輸出的效果也非常良好，不僅如此，數字信號還有著非常強的抗干擾能力，尤其是在OFDM調制系統之中，地面數字電視技術的信道編碼更加先進，且能夠進行時域信道同步，降低了系統C/N門限，因此整體的發射功率得以降低，從而對當前模擬電視節目帶來的干擾降至最低，有效保證了數字電視節目信號穩定輸出。與此同時，發射場在噪音承載力方面，也表現出了不俗的性能，相較于轉換階段的信號質量，整體性能表現更為優良。發射場本身的強度也會對數字電視的信號噪聲產生直接的影響，因此做好發射場強度的科學合理設置也非常重要。需要結合實際，做好發射場強度合理調整，從而進一步擴大信號的覆蓋范圍，提高數字電視信號傳輸與接收的穩定性，有效帶動當地廣播電視產業實現更好地發展。

合理安裝接收設備

在地面數字電視技術實際應用過程中，確保信號穩定順利地接收非常關鍵，因此還需要注重提高接收設備安裝的科學合理性。只有保障接收設備安裝質量，才能有效提高信號接收質量，確保用戶在觀看數字電視時，有一個更加良好的體驗。同時在數字信號接收裝備的幫助下，能夠促使電視獲得更加穩定的數字傳輸信號。尤其是與傳統模擬信號相比，由接收裝備接收的數字信號更加穩定，信號質量更強。在實際安裝過程中，技術人員可以在車載安裝技術的幫助下，有效提高接收設備安裝效率與質量水平。從當前數字信號接收設備安裝情況來看，針對公交系統中的數字電視，在信號接收方面通常面臨著比較大的困難與挑戰，一旦相關信號接收設備失靈，或者信號接收不穩定，很容易對公交系統運行帶來嚴重的安全風險隱患。因此，在實際進行接收設備安裝時，可采用組裝電視接收終端的方式，促使數字信號接收更加穩定，更好地保障信號接收質量，維護公交系統安全穩定運行。

GPS的應用

在實際建立電視廣播單頻網段的過程中，還可以應用相應的GPS設備，尤其是針對一些車載數字電視系統，更需要應用GPS設備，從而能夠有效提高系統時鐘的準確性。在實際安裝GPS設備的過程中，針對接收裝置與GPS衛星信號的接收，應注重維護兩者的同步性，唯有如此，才能有效提高信號傳輸的穩定性。另外，在實際應用GPS設備的過程中，還需要結合實際情況，做好自動切換功能裝置的安裝。從而在該裝置的幫助下，即使因為種種原因，接收裝置和GPS衛星信號接收過程很難實現同步，也能夠確保信號接收工作運作時效性，提高數字電視信號接收質量水平。

總而言之，在廣播電視發展的過程中，地面數字電視技術發揮著非常關鍵的作用。相較于傳統模擬電視技術，地面數字電視技術有著諸多優勢，比如信息傳輸容量更大，實際操作模式也比較靈活多變，可以結合實際需求，選擇不同的調制方式，同時還能夠支持高速、移動信號接收，因此電視信號傳輸也會更加穩定?；诖耍仨氁岣邔Φ孛鏀底蛛娨暭夹g應用的重視程度，從多方面著手，注重做好相應技術的應用實施，從而促使地面數字電視技術能夠發揮出應有的優勢作用價值，為廣大用戶帶來更好的電視節目觀看體驗，推動廣播電視產業實現更好地發展。