地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的關鍵技術探究

于國峰

摘要：目前，我國的地面數(shù)字電視網(wǎng)絡體系化發(fā)展速度逐步加快，地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的應用使數(shù)字電視網(wǎng)絡發(fā)展成為現(xiàn)代數(shù)字網(wǎng)絡電視信號傳輸?shù)暮诵膬?nèi)容，為更好的對地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)進行優(yōu)化，本文將根本地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)應用方向，對其技術應用特點及優(yōu)勢等進行明確闡述，以此為地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的合理化應用及技術性問題的解決提供理論知識參考。

關鍵詞：地面；數(shù)字；電視發(fā)射；系統(tǒng)

近年來，我國信息化網(wǎng)絡體系的形成使數(shù)字網(wǎng)絡電視的應用逐步廣泛，傳統(tǒng)的電視數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)已難以滿足現(xiàn)代化數(shù)字網(wǎng)絡體系應用的基本需要，根據(jù)數(shù)字電視網(wǎng)絡發(fā)展特點，對數(shù)字電力網(wǎng)絡發(fā)射系統(tǒng)進行合理化應用，已成為現(xiàn)代數(shù)字電視發(fā)展的主要方向，對解決諸多的數(shù)字電視網(wǎng)絡系統(tǒng)技術性問題具有重要意義。

一、數(shù)字電視的單頻網(wǎng)簡介

數(shù)字電視電頻網(wǎng)構成相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡電視較為復雜，根據(jù)電視網(wǎng)絡體系構建的不同，數(shù)字電視單頻網(wǎng)分為多個基礎模塊，主要結構以單頻網(wǎng)絡傳輸為主，而傳統(tǒng)的電視網(wǎng)絡則以多頻網(wǎng)絡傳輸為主。單頻網(wǎng)絡傳輸雖然構造復雜，但網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量較好，同時相比于傳統(tǒng)的多頻網(wǎng)絡傳輸，單頻網(wǎng)絡傳輸更為穩(wěn)定，不宜受到外界網(wǎng)絡環(huán)境干擾。現(xiàn)代的數(shù)字電視單頻網(wǎng)絡主要采用RF頻道進行數(shù)據(jù)傳輸，通過網(wǎng)絡覆蓋實現(xiàn)信號的實時輸出，有效降低信號延遲，并選擇SFN配置器對網(wǎng)絡內(nèi)容進行配置歸類，同時運用MIP配置系統(tǒng)將所需傳輸?shù)男盘栞斎雮鬏斚到y(tǒng)，使其能夠實現(xiàn)信號傳輸?shù)膶崟r同步，避免了信號傳輸過慢或信息傳輸延遲過高問題，使數(shù)字電視網(wǎng)絡信號的傳播更符合電視網(wǎng)絡系統(tǒng)建設的基本需要。

從網(wǎng)絡信息的輸出到用戶對網(wǎng)絡信號的輸入，僅需采用碼流同步即可實現(xiàn)對輸出內(nèi)容的同步，無需復雜的數(shù)字網(wǎng)絡系統(tǒng)設計，單頻網(wǎng)絡輸出信號相對較為穩(wěn)定，因此在發(fā)射器的設計方面，要能夠與信號發(fā)射頻率及發(fā)射內(nèi)容等保持一致，從而避免在信號的發(fā)射與傳輸方面出現(xiàn)延時問題。

二、數(shù)字電視激勵器

數(shù)字電視激勵器的可以對數(shù)字電視節(jié)目進行處理輸入，其中支持ASI以及SPI兩種接口，在支持多層信號輸出的同時，又可以保證電視數(shù)字信號的在信號編碼調(diào)制上的變頻，數(shù)字電視激勵器也是數(shù)字電視的主要特征之一，在數(shù)字電視運行時，激勵器能夠更好的實現(xiàn)輸出射頻信號的傳輸，從而保證與國際上的標準相統(tǒng)一。其中激勵器在不同的工作環(huán)境下都可以應用，利用計算機也可以把系統(tǒng)的參數(shù)來進行修改和設置，這樣就保證了數(shù)字電視信號傳輸?shù)臏蚀_性。

數(shù)字電視中信道編碼的主要功能是為信道編碼電路進行處理，在處理完成后，數(shù)字電視信道編碼會輸出數(shù)字I/Q基帶信號，這種信號是可以被直接接受的，并且數(shù)字預校正單元可以對這種信號進行數(shù)字基帶非線性預校正，從而保證信號傳輸?shù)恼鎸嵭?，同時也可以克服大功率放的非線性失真，對于提高射頻信號的性能也有著非常重要的作用。另外，在對射頻信號進行放大調(diào)整后，也可以實現(xiàn)信號的射頻輸出，而整個過程也只需要通過數(shù)字電視激勵器就可以加以實現(xiàn)。其中寬帶本振的作用是給平衡調(diào)制器提供載波信號；單片機控制則主要是通過IZC實現(xiàn)信道編碼調(diào)制器、前面板控制指示、寬帶本振等單元之間的通信。面板中會通過LED對工作頻率、激勵輸出功率等進行顯示，SFN或MFN工作模式使用黃色燈指示，激勵輸出用綠色燈指示，而無碼流輸出、參考故障與鎖相環(huán)故障則用三個不同的紅色燈來指示，無故障時三個紅色燈熄滅。

三、數(shù)字電視發(fā)射機

由于數(shù)字信號的峰均比比較高，數(shù)字廣播電視對發(fā)射器有以下幾方面的要求：第一，功率放大器的線性動態(tài)范圍要足夠好、功率增益要足夠高；第二，數(shù)字調(diào)制信號在動態(tài)峰值范圍內(nèi)時，發(fā)射機要保證良好的線性；第三，發(fā)射機的頻率精度與穩(wěn)定性要足夠高，相位噪聲要足夠低，確保傳輸信號誤碼率與信雜比的最小化。當前國外主要采用的數(shù)字電視發(fā)射器機型為采用感應輸出管的發(fā)射機、采用四極管包括雙向四極管的單電子管發(fā)射機、全固態(tài)發(fā)射機三種，而國內(nèi)則主要為全固態(tài)發(fā)射機。

數(shù)字電視發(fā)射機中包括激勵器、切換驅動裝置、功率放大器、電源等組成，數(shù)字電視發(fā)射機中激勵器的主要作用為外側信道編碼、預失真與上變頻，在發(fā)射機中包括兩個激勵器，一個處于工作狀態(tài)、而另一個則處于待機狀態(tài)，工作狀態(tài)中的激勵器發(fā)生故障之后會自動進行切換，確保發(fā)射機正常工作，提高系統(tǒng)的可靠性。切換驅動裝置則主要負責完成激勵器故障檢測及射頻切換、天線切換和相位調(diào)整功能、小功率放大等方面的職責。功分器主要負責功率的分配，而功合器則負責功率的合成。功率放大器中包含了多個高增益功放單元，確保輸出功率放大效果。在整個發(fā)射機中采用的是并聯(lián)的方式，因此功放環(huán)形器就非常必要。電源采用高功率因數(shù)開關電源，與功放為一對一方式供電。

第一，功率放大器中采用了LDMOS管放大技術；第二，功放模塊能夠覆蓋整個UHFIV/V波段；第三，頻率改變比較靈活，提高了系統(tǒng)的可靠性；第四，結構緊致，體積較小，最大輸出功率較大；第五，實現(xiàn)了計算機技術，遙控接口非常豐富，包括并行I/O端口、RS232串口、RS485串口、TCP/IP網(wǎng)絡接口等。

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中數(shù)字電視單頻網(wǎng)、數(shù)字電視激勵器以及數(shù)字電視發(fā)射機都是數(shù)字電視系統(tǒng)中不可缺少的重要部分，通過對這三點內(nèi)容的深入分析和了解，我們也可以看出數(shù)字電視相比模擬電視之間存在的差距，并且在數(shù)字電視發(fā)展的過程中，也能夠找到提高數(shù)字電視應用質(zhì)量的途徑，而對數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)關鍵技術的研究也是我們一直要堅持的重要工作。特別是在數(shù)字技術不斷發(fā)展的過程中，數(shù)字電視技術也要不斷的加以完善和改進，電視設備不僅要在性能上表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢，同時也要在數(shù)字電視技術上更好的體現(xiàn)出數(shù)字化的優(yōu)勢，從而將我國數(shù)字電視的發(fā)展帶到一個嶄新的時期。

四、結語

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)構成較為復雜，在基礎技術應用方面要重視對軟件系統(tǒng)及硬件設施兩個方面的進一步優(yōu)化，從而使發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時間等相關數(shù)據(jù)能夠與數(shù)字網(wǎng)絡傳輸中心保持相同，提高數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)運行的可靠性及準確性，使電視新信號數(shù)據(jù)網(wǎng)絡信息的傳播不受到基礎環(huán)境干擾，從而提升地面數(shù)字電視設備系統(tǒng)的應用效果。

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