數字發射機的指標調整與無線覆蓋的發展

霍文廣

遼寧省廣播電視傳輸發射中心 (沈陽 110000)

遼寧省傳輸發射中心現有8個電視發射臺（站），幾十部電視發射機，包括種類也很多，發展歷程也由電子管發射機、速調管發射機一直發展到全固態模擬電視發射機以及全固態數字電視發射機。數字電視發射機標準又分為CMMB手機電視標準、T-DMB的移動數字標準；數字壓縮編碼標準也由國外的H.264、MPEG-2、MPEG-4發展為將來我國自主知識產權的AVS+第二代移動數字標準。

根據國家廣電總局的規劃，將來要以AVS+標準的壓縮方式為主，其他將陸續向AVS+靠攏。因此，作為廣播電視專業技術人員，籌劃原有的模擬發射機的如何再利用，數字電視發射機的制式如何改制，以減少現有發射機的淘汰率，最大限度的保證現有設備繼續為我省的廣播電視服務，是我們技術人員急需考慮的問題。

地面數字電視廣播無線覆蓋的特點是容量大、可靠性高、兼容性強和高安全性等特點，支持高清和標清電視標準，支持室內外、移動、便攜接收等三種接收方式，支持單頻網和多頻網兩種組網模式，支持多業務的混合模式，將來的AVS+壓縮標準比以前的標準具有壓縮效率更高、更能節省頻道資源，抗誤碼效果更好等優勢。

有了一個好的壓縮標準，決定覆蓋效果的好壞還有一個重要的因素，那就是發射機的技術指標，地面數字電視廣播發射機的技術指標包括以下幾個部分：(1)功率等級；(2)調制誤差率；(3)頻譜特性；(4)頻率穩定度等。測試設備主要有場強儀、功率計、頻譜儀、網絡分析儀等。

電視發射機主要包括：信號源、激勵器、功率放大器、饋線及發射天線等幾個部分。模擬電視發射機的信號源是由音視頻（AV）信號組成的，而數字電視發射機的信號源則是由碼流組成，不管是H264、MPEG-4還是AVS+，只是信源編碼不同、壓縮方式不同而已，有一個共同點，那就是信號源都是碼流，功率放大通道經過調整后均可使用，利用這一特點，可進行模擬電視發射機的數字化改造來節省資源，并根據發射頻率的不同，可將功率放大器調整到該發射頻率上，保證要有8MHz的帶寬，將輸入碼流經過復用器后送放大器及天線發射出去，完成數字信號的無線發射任務。調整后的發射機均需要測試，必須達到技術要求后才可正常使用，下面就幾項重要指標的調整加以論述。

1 發射功率的調整

地面數字電視發射系統中，發射機的發射功率決定了地面數字電視信號的場強，這一指標直接關系到無線覆蓋范圍、覆蓋區域和服務質量，而決定這一指標的關鍵是功率放大器的增益，調整功放的增益即是調整了地面數字電視發射系統的輸出功率，使他符合設計要求，可達到預期的覆蓋效果。通過功率計即可測量發射系統的發射功率。

2 頻譜特性的調整

頻譜特性中最重要的有三項指標：

(1)要保證帶肩比

數字電視信號在經過發射機的放大器進行功率放大后，在頻道與頻道之間產生互調產物，該產物即為頻道的帶肩。 我國規定：一個電視頻道的帶寬為8MHz，帶肩比是中心頻點與偏離中心點正負4.2MHz處功率的比值。帶肩比的大小可采用頻譜分析儀測量。該指標近似于模擬信號通道的“載噪比”，可基本反映出發射機輸出信號的“信噪比”，即信號輸出質量。

知道了功放是主要的非線性器件，增益和線性是一對矛盾，如果提高了功放的增益就會增加了通道的非線性，非線性增大將導致信號產生畸變，令輸出信號的頻譜發生變化，使發射指標變差。因此，在調試發射機時，可先測試該項指標的數值，來判斷功放通道是否處于非線性區，如果指標不理想，可通過校正非線性這個技術指標來做調整。

(2)要保證鄰頻抑制

每個發射頻道有兩個相鄰頻道：即上鄰頻道和下鄰頻道，因為發射功率的不同會使相鄰頻道的信號受到干擾，因此需要抑制。測試此項指標需要用頻譜儀和功率計配合進行測量，調整起來也比較簡單。

(3)要保證帶內不平坦度在合理范圍內

帶內不平坦度指的是在有效帶寬內測量發射機的頻率響應特性，該項指標是指工作頻段內最大與最小電平之間的差值。在數字電視的發射中，碼流信號在有效頻帶內被均勻放大是比較理想的，想達到均勻放大就要求有平坦的頻響曲線，任何線性失真或者非線性失真都會對通頻帶內的頻譜不平坦度產生影響，從而影響數字信號的接收，造成的后果就是產生誤碼。

3 調整調制誤差率

調制誤差率是衡量數字發射機輸出信號質量的根本指標，該項指標能反映出數字電視信號經傳輸后損傷的程度，它是衡量數字電視系統的一項重要指標，一般用星座圖來表征。

在電視發射機壓縮標準即將向數字AVS+靠攏的過程中，除發射設備的改造更新外，更重要的是要保證頻率資源的再利用，我省現有電視發射的頻率均在無線電委員會有注冊，頻率資源是非常重要的，模擬發射機在一個頻道上只能發射一套節目，而數字電視發射機一般來講一個頻道上可以在保證信號無損傷的情況下發射4-6套標清電視節目或者1-2套高清節目，以后采用AVS+的壓縮方式，每個頻道可以在保證信號無損傷的情況下發射8-12套的標清電視節目或者2-3套高清節目。大大節省了頻率資源，如果按照這樣的模式發展下去，老百姓可以看到越來越多的公益性質的數字電視節目。

根據國家的總體規劃，我省的數字電視廣播的網絡也在積極的建設中。在技術實施方案方面，地面電視發射網絡基本上采用一個頻點省級單頻網和一個頻點多頻網，在我省的69個發射臺站進行無線覆蓋，每個臺站放置兩臺數字電視發射機進行發射，發射的節目應該在20套左右。其中一臺發射機以單頻網的形式發射8套中央臺節目，另一臺發射機以多頻網形式發射4套中央臺節目、中央臺廣播節目及4套省級自辦節目。根據我省地理地貌的實際情況：地勢大體為北高南低，山地丘陵較多，因此我省的傳輸網絡需要加強，筆者認為以地面衛星站為主，數字微波傳輸為輔的方式形成互補的布局較為合理。

隨著國家大力發展地面數字電視的無線覆蓋，必將形成多站點無線數字電視發射，這將給老百姓免費收看幾十套數字電視節目創造條件，使廣播電視更好的為百姓服務。

[1]吳恩學.數字電視實用技術[M].北京：教育科學出版社,2009.