舒良仁
(桂林市思奇通信設備有限公司 廣西桂林 541004)
數字電視發射機的相關技術分析
舒良仁
(桂林市思奇通信設備有限公司 廣西桂林 541004)
目前數字電視發射機及其相關技術的適用范圍已經不再局限于廣播娛樂行業,其在文化教育、科研管理等多個領域都有一定的應用。本文通過對數字電視發射機的部分重要部件及特性、部分技術數據、發展狀況以及存在問題等進行介紹,從而對數字電視發射機的相關技術進行簡要分析。
數字電視;發射機;調制
所謂數字電視即利用抽樣、編碼等方式將傳統模擬信號轉換為數字信號,再實現信源、信道編碼等處理,利用數字信號抗干擾能力與可恢復性強的特點來提高節目質量。電視設備由于數字技術的快速發展從而獲得了比原設備更加高的各項技術性能,從而帶領電視技術跨入了嶄新的世界。作為廣播電視設備發展的基礎環節,將電視發射機引入數字技術即數字電視發射機及其相關技術對于我國電視廣播以及相關事業的發展有著不可忽視的作用。
數字信號的峰均比是相對較高的,為了滿足這一信號發射需求,數字電視發射機就需要達到以下幾點要求:如果數字調制信號處在動態峰值的范圍內時,則要求發射機保持相對較好的線性;發射機的功率放大器的功率增益一定要保持在較高的狀態,同時其也需要擁有較好的線性動態范圍;發射機要有足夠高的頻率精度,同時優秀的穩定性也不可或缺,相位噪聲不可過大,傳輸信號過程中誤碼率等要求盡可能實現最小化?,F階段國內主要使用的都是全固態發射機。
2.1 激勵器
激勵器的主要功能是對視頻和音頻進行編碼,與此同時矯正一些常規性的數據。激勵器可以說是整個數字電視發射機中的最重要的組成部分。在目前情況下我們所急需解決的難題是,找到激勵器能夠合理應用的中等頻率的預校止電路。隨著自適應校正技術逐漸被廣泛應用(所謂自適應校正技術就是在沒有人工干預情況下,再開機后自動調整到最佳狀態),激勵器也逐漸開始向數字化的方向進行發展,這一發展趨勢將為日后設備的操作提供更多的便利,同時也可以大幅度地提高工作效率。
2.2 功率放大器
功放電源被安置在功率放大器模塊的內部,主要負責保護電氣、提供電能、維持電平這些重要工作,擁有較高的功率和效率是數字電視發射機能穩定工作的基本要求。所以要達到這個要求,功率放大器不僅需要有非常好的線性,同時也要求有較寬的供電領域。一般功率放大器都會選擇采用LDMOS技術,這項技術的應用可以在很大程度上減少許多沒有必要的器具。LDMOS技術能夠使數字電視發射機在反射功率相對較高的環境中正常工作,并且不會對設備造成什么嚴重損壞。不僅如此,LDMOS技術還具有相當好的溫度適應性能,可以很好地抵抗惡劣環境所造成的諸多不良影響。
2.3 切換驅動裝置
在數字電視發射機中,激勵器主要負責外側信道編碼、上變頻、預失真這些工作,一般數字電視發射機會有兩個激勵器,當其中一個激勵器工作的時候,另一個激勵器會自動進入待機狀態,如果激勵器在處于工作狀態時發生了故障,系統會自動對激勵器進行合理切換,以此來保證發射機可以正常運轉,如此一來系統的可靠性就會大大提高。另一方面驅動切換裝置主要負責完成以下幾項工作:激勵器故障檢測、天線切換、射頻切換、相位功能調整等等這幾項職責。
2.4 冷卻系統
數字電視發射機的冷卻系統一般會分為兩種,即液冷系統以及風冷系統。風冷系統整體來看造價并不是很高,但是風冷系統對空氣質量有比較高要求,如果風冷系統在工作過程中受到了不合要求空氣的影響,過濾材料中就很可能落下灰塵并且不斷累積,給日后的正常使用帶來不便。所謂的液冷系統一般在工作中會使用一些特殊物質作為必要的制冷劑,液冷系統的傳導熱速度通常會比風冷系統要更快,效率會更高。對于采用冷卻系統,有一個很好的特點,就是可以盡可能降低設備運行中產生的噪音,對工作環境進行了很好的優化。
數字電視發射機的所謂的輸出功率,通常表示的是平均值和一般值這兩項。通常所說的射頻會有以下幾個參考值:在很多有效頻道內時,射頻的波動頻率以及范圍普遍會在±8MHz左右;當頻道發生重疊時會出現彼此失真的情況,因此一般將頻道控制在±4.3MHz左右最為合適;當頻道相近時,相近頻道間也許會出現相互控制等情況。如果采用8VSB傳輸方式,有效帶寬范圍內的信噪比就需要進行嚴格的檢驗。倘若采用COFDM傳輸方式,RS在解碼前所降低分貝的各項數據就需要多加注意。
數字電視發射機及其相關技術主要特點有:使用了計算機技術,所采用的遙控接口十分具有多樣性,諸如RS485串口、RS232串口、TCP/IP網絡接口、并行I/O端口等等多種接口,有很好的便利性;數字電視發射機的頻率改變是非常具有靈活性的,這樣一來,系統的可靠性就有了很大的提高;整個UHFIV/V波段都能夠被數字電視發射機的功放模塊所完全覆蓋;數字電視放大器中的功率放大器使用了LDMOS管放大技術;數字電視發射機的內部結構十分緊致,因此其體積一般較小,但是其最大輸出功率還是相對較大。
就目前的情況來看,數字電視發射機的發展趨勢將會是向著信息化與全固態化不斷進行發展。數字電視發射機在向著大功率的方向進行發展,但是很多諸如四級管之類的配件嚴重阻礙了數字電視發射機的這一發展進程,但對于全固態數字電視發射機來說,其從理論上講時可以添加任意多的設備,所以從這一點來講,全固態數字電視發射機擁有非常非常廣闊的市場前景。數字電視發射機本身就具有成本較低、自動化高等一系列的優點。數字電視發射機的設計無疑是新穎的,同時其具備多項功能,并且不需要過多工作人員進行值班,一定程度上解放了勞動力。發射臺無人值班在一些較為發達的國家已經得以實現了。目前,不少數字電視發射機廠商開始使用單片控制,同時為其配置有控制器等其他設備。數字電視發射機也逐漸開始向自動化方向邁進,其技術也在不斷進行完善。目前來說,我國有很大一部分發射臺是在高山的山頂建立的,其各項條件都不是很好,由此發展全固態數字電視發射機的必要性就體現了出來,不僅僅是為了提高工作效率,同時更是為了提升廣大工作人員的待遇以及工作環境。
在信息技術取得重大發展的同時,該類技術在電視廣播等行業也取得了長足的進步。數字信息技術同樣不容忽視,傳統模擬電視被數字電視取代已經是大勢所趨。這對于網絡行業來說,既是很好的機遇,也是一個巨大的挑戰。但是就目前來說,我國在數字電視發射機及其相關技術這一領域還主要存在有以下問題:數字電視發射機所傳輸數據的安全系數并不是很高,這一點還有待提高;數字電視發射機的做工要求、具體參數等還有待進行統一,需要盡早制定業內標準。
數字電視的成功革命離不開數字技術與信息技術的高速發展。因此數字電視技術也是當前數字信息技術領域中的重要部分,占有著相當的地位。數字電視發射機各部分及其相應的技術都還需要進一步進行完善,只有對其各個構件進行合理應用,才可以確保設備能夠安全可靠地運行。為能夠進一步提升地面發射系統的信號輸出質量,同時也盡可能提高數字電視的服務質量,數字電視發射機及其相關技術就需要得到一定的重視,并不斷完善與發展。
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1004-7344(2016)21-0273-02
2016-7-10
舒良仁(1981-),男,大專,主要從事研發生產,工程安裝工作。