貴陽市中央廣播電視節目和地方電視節目無線數字化覆蓋系統設計

沈如良

（貴州廣播電視臺，貴州貴陽550002）

自然科學研究

貴陽市中央廣播電視節目和地方電視節目無線數字化覆蓋系統設計

沈如良

（貴州廣播電視臺，貴州貴陽550002）

作者根據中國地面數字電視國家標準及貴陽市的實際情況，設計了貴陽市地面數字電視覆蓋系統的技術方案。從中星6A、中星6B接收到的12套中央臺電視節目與本地3套電視節目經過編碼復用、轉碼編碼復用、統計復用等技術手段，產生2個AVS+編轉碼復用流，然后分別送2個頻道的數字電視發射機進行發射。

數字電視；覆蓋；編碼復用流；激勵器；系統

數字電視是指從演播室到發射、傳輸、接收都是由0、1數字構成的二進制數據流來傳播的電視類型。數字信號的傳播速率為每秒19.39兆字節，與傳統模擬電視相比具有圖像清晰度高、節目容量大、伴音效果好的特點。模擬電視傳一套電視節目所占用的帶寬（8Mhz），數字電視能傳八套標清電視節目；地面數字電視覆蓋采用延長符號周期、正交頻分復用方法、保護間隔等技術解決多徑問題，因此無論是高速運動狀態還是靜止狀態都能接收到清晰的圖像。

貴州省數字電視無線覆蓋工作開展較晚，此次是貴州省第一次實施中央廣播電視節目和地方電視節目無線數字化覆蓋工程，將極大地推動全省無線廣播電視由模擬到數字的轉換工作。貴陽市位于貴州省中部，地處東經106°07′至107°17′、北緯26° 11′至26°55′之間，全市面積8034平方千米。地勢西南高、東北低，中部層狀地貌明顯，主要有貴陽-中曹司向斜盆地和白云-花溪-青巖構成的多級臺地及溶丘洼地地貌。貴陽市中央廣播電視節目和地方電視節目無線數字化覆蓋工程由貴州廣播電視臺東山發射臺負責發射和轉播工作。東山發射臺位于貴陽市東山，現有機房、鐵塔等設備，可以滿足中央和地方電視節目無線數字化覆蓋工程需求。

1 總體技術方案

此次央視和地方臺節目無線數字化覆蓋工程選用東山電視發射臺18頻道和31頻道分別發射12套中央電視節目和3套地方電視節目，每套節目視頻碼率2.2Mbps，伴音碼率128kbps。其中18頻道播出CCTV-1等8套央視標準清晰度電視節目，工作模式為C=3780、PN945、交織長度720、FEC編碼率0.8、16QAM調制，系統凈荷為19.251Mbps。31頻道播出CCTV-7等4套央視電視節目，該頻道同時播出貴州省、貴陽市各1套電視節目和1套縣級電視節目，工作模式為C=3780、PN945、交織長度720、FEC編碼率0.8、16QAM調制，系統凈荷為19.251Mbps。圖 1為本次東山電視發射臺數字電視無線覆蓋架構圖。

2 信號源傳送方案

東山發射臺目前主要采用微波、衛星及光纜的方式傳輸電視節目。根據央視和省、市、縣地方臺電視節目無線數字化覆蓋工程技術方案，現采用如下信號源傳送方案：

（1）由AVS+專業衛星綜合接收解碼器接收的2路包含CCTV-1等8套節目的AVS+編碼復用流與本地生成經統計復用的包含CCTV-1等8套節目的AVS+轉碼復用流經ASI3:2切換分配后送DS-31頻道地面數字電視發射機主備激勵器。

（2）由AVS+專業衛星綜合接收解碼器接收的2路包含CCTV-7等4套節目編碼復用流與本地生成復用后的包含CCTV-7等4套節目的轉碼復用流經ASI 3:2切換分配后送相應頻道主備再復用設備/模塊，本地生成的省、市、縣3套節目的主備AVS+編/轉碼流經碼流切換分配（或經交換機）后送相應頻道主備再復用設備/模塊，與CCTV-7等4套節目的AVS+編轉碼復用流進行再復用，主備再復用設備/模塊應支持對CCTV-7等4套節目及省、市、縣3套節目AVS+編/轉碼的統計復用管理，生成的7套節目的AVS+編轉碼復用流經ASI 3:2切換分配后送DS-18頻道地面數字電視發射機主備激勵器。圖2為地面數字電視信號源傳送系統結構邏輯示意圖。

3 天饋線系統

DS-18和 DS-31通過雙功器用一副天線發射，天線為6層四面四偶極子天線陣。系統如圖3所示。

雙工器由兩個3db耦合器與兩個帶通濾波器組成，帶通濾波器B1和B2的工作頻帶為f1和f2頻帶，3dB定向耦合器D1的1口為窄帶輸入口，D2的1口為寬帶輸入口，3dB定向耦合器提供的寬帶的隔離度要大于30dB。窄帶口到寬帶口的隔離度要大于30dB，當雙工器為非相鄰頻道工作時，寬帶口到窄帶口的隔離度要達到60dB以上，這樣才能使工作頻率不同的發射機互不影響。

圖1 東山電視發射臺數字電視無線覆蓋架構圖

圖2 地面數字電視信號源傳送系統結構邏輯示意圖

圖3 天饋線系統

4 天線的電氣性能要求

頻率范圍：470-872MHz

增益：=13.8dB

電壓駐波比：≤1.10

水平場形不勻度：〈±3dB

垂直面主波束下傾：1°

第一零點填充：〉10%

功率容量：P=15kw

5 數字電視發射機系統

本設計方案采用兩部1kw高斯貝爾 GT-5900-1000UHF地面數字電視廣播發射機，由主備激勵器、前置放大器、末級功放、輸出濾波器、開關電源、保護系統，風冷系統等組成。主備激勵器能自動切換，末級功放由四塊同等功率功放塊組成，能確保發射機長期穩定運行。

6 測試與運行

按上述設計方案建成的系統，運行穩定。貴州電視臺委托廣電總局廣播科學研究院廣播電視檢測中心進行了測試，圖4、圖5分別是18頻道移動接收電平圖和移動接收誤碼率圖，測試結果證明系統設計是成功的。在移動接收誤碼率測試結果中，接收正常用表示，接收不正常用表示，誤碼率臨界點為2×（見表1）。

表1 移動接收電平說明

圖4 18頻道移動接收電平測試結果

圖5 18頻道移動接收誤碼率測試結果

8 結束語

本設計方案根據貴陽市的地理狀況，對貴陽市地面數字電視無線覆蓋關鍵技術進行了探索，此次央視和地方電視節目無線數字化的成功覆蓋，為以后建設貴陽市地面數字電視單頻網積累了經驗，打下了良好基礎。

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（責任編輯：朱 彬）

TheDesignofWirelessDigitalCoverageSystemforGuiyangCentral and Local Radio&TV Programs

SHEN Ru-liang
(Guizhou Radio&TV Station,Guiyang 550002,China)

According to the China national standard Digital Television Terrestrial Broadcasting and realities of Guiyang,this article has designed the technical?proposalof Guiyang terrestrial digitaltelevision coverage system.We combine 12 CCTVprograms that

from the“Zhongxing”6Aand“Zhongxing”6B with 3 local TV programs by multiplexing,transcoding reuse and statistical multiplexing to from 2 AVS+transcoding reuse streams which transported by 2 channel’s digital TV emitter.

digital television;coverage;code reuse flow;exciter;system

TN943

A

1009-3583（2017）-0096-04

2017-04-14

沈如良，男，貴州都勻人，貴州廣播電視臺高級工程師。