文丨赫 健 段雪峰

模擬電視發(fā)射機適應(yīng)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏數(shù)募夹g(shù)應(yīng)用

文丨赫 健 段雪峰

針對我國數(shù)字電視逐漸取代模擬電視的現(xiàn)狀，筆者結(jié)合模擬電視發(fā)射機詳細探討了依靠模擬電視發(fā)射機改造適應(yīng)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏數(shù)募夹g(shù)應(yīng)用，分析了實施技術(shù)改造的可行性，在此基礎(chǔ)上給出了具體的改造方案，并結(jié)合信號輸入通道和編碼器兩個關(guān)鍵技術(shù)詳細研究了其改造的技術(shù)方案，對于進一步提高模擬電視向數(shù)字電視傳輸轉(zhuǎn)變的進程具有較好的指導(dǎo)借鑒意義。

模擬電視； 發(fā)射機； 數(shù)字電視； 地面?zhèn)鬏?/p>

廣播電視從最早的黑白電視，到彩色電視，再到現(xiàn)如今大行其道的液晶電視，電視的發(fā)展可謂一浪高過一浪，而電視廣播信號傳輸系統(tǒng)也得到了飛速的發(fā)展，從過去的模擬電視信號，發(fā)展到數(shù)字廣播電視信號，再發(fā)展到如今的高清數(shù)字技術(shù)等，電視廣播技術(shù)的不斷發(fā)展使得對電視信號的發(fā)射和接收設(shè)備也逐漸提出了新的要求，特別是人們對于電視信號高清和移動性方面的追求，使得電視廣播技術(shù)不斷得到優(yōu)化與發(fā)展。在數(shù)字電視廣播廣泛發(fā)展和應(yīng)用的今天，過去一直穩(wěn)居龍頭老大的模擬電視設(shè)備是不是就必然遭到歷史的淘汰呢？答案是否定的，模擬電視收發(fā)設(shè)備是能夠適應(yīng)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏數(shù)男枨蟮摹榇?，筆者對模擬電視發(fā)射機適應(yīng)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)進行分析研究，以期能夠從中找到面向數(shù)字電視傳輸技術(shù)的模擬電視發(fā)射設(shè)備的改造實現(xiàn)方法，并以此和廣大同行分享。

1 模擬電視發(fā)射機進行數(shù)字化傳輸改造的可行性分析

由于目前我國很多地區(qū)的電視發(fā)射機仍然采用模擬信號制式，因此，在現(xiàn)有的技術(shù)條件和經(jīng)濟情況下，對模擬電視發(fā)射機進行數(shù)字化改造不失為一項可行且節(jié)約改造成本的方案。對于數(shù)字電視信號進行發(fā)送的發(fā)射機來說，主要是其內(nèi)部應(yīng)該有較大功率增益的功率放大元件，同時其線性度、精度、動態(tài)響應(yīng)特性以及寬泛的頻寬等，這些都是數(shù)字電視發(fā)射機的基本要求，因此，要對模擬電視發(fā)射機進行改造，就必須使得改造之后的電視發(fā)射機能夠滿足數(shù)字電視發(fā)射機的上述基本的性能要求。現(xiàn)行的模擬電視發(fā)射機，主要分為單通道發(fā)射機和雙通道發(fā)射機。在對單通道發(fā)射機進行數(shù)字化改造是比較方便的，這是由于數(shù)字電視信號中的視頻信號和音頻信號都是按照標(biāo)準(zhǔn)的MPEG格式進行編碼壓制的，該數(shù)字信號與其他信號復(fù)用后打包占用一個傳輸通道就可以實現(xiàn)對外廣播傳輸，因此對于單通道發(fā)射機而言，只要將模擬電視發(fā)射機內(nèi)部的激勵器更換為數(shù)字電視發(fā)射機激勵器即可；但是對于雙通道發(fā)射機而言，除了要更換激勵器之外，還必須將模擬發(fā)射機內(nèi)部的各功率放大器、增益調(diào)節(jié)器等原件全部由雙通道改為單通道，以適應(yīng)數(shù)字電視信號打包傳輸所占用的單通道形式。因此，從改造的實際支出成本和技術(shù)的復(fù)雜性來說，應(yīng)該盡量選用單通道發(fā)射機進行數(shù)字電視信號的改造傳播。

2 模擬電視發(fā)射機適應(yīng)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)的實現(xiàn)

2.1 改造方案

要實現(xiàn)模擬發(fā)射機傳輸數(shù)字電視信號，上文簡單分析了單通道發(fā)射機和雙通道發(fā)射機的改造方案與實現(xiàn)形式。實際上，從實際的改造過程來說，將模擬電視發(fā)射機改造為適應(yīng)數(shù)字電視信號的傳輸，除了上文提到的改造內(nèi)容之外，還需要對發(fā)射機內(nèi)部的信號編碼器、信號壓制單元等都需要進行適當(dāng)?shù)母脑?，才能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)字電視信號的傳輸、下面進一步討論模擬發(fā)射機如何向數(shù)字化改造，具體可以按照下面的改造流程實施。（1）信號的數(shù)字化。采用數(shù)字編碼器使信號數(shù)字化。（2）激勵器的數(shù)字化。另一個激勵器更換為數(shù)字激勵器。（3）功率放大器性能調(diào)整。調(diào)整功率放大器內(nèi)部靜態(tài)電流、LDMOS FET管的放大電流值、調(diào)整各點電壓，使功放達到所需要的放大功率值。（4）其它部分調(diào)整參數(shù)適應(yīng)數(shù)字發(fā)射機。原來的模擬濾波器更換為帶通濾波器，對監(jiān)視部分的數(shù)字化改造，對冷卻部分的改造。

2.2 信號輸入通道的改造

2.2.1 視頻輸入

視頻信號的輸入有兩種幅度，分別為0.7V(P-P)75歐和1V（P-P）75歐，在模擬電視信號發(fā)射機中，這兩路輸入視頻信號具有同等的優(yōu)先權(quán)，一般是通過中央控制處理器進行選擇輸入，以確保兩路視頻信號輸入之后的幅度之差在允許的范圍之內(nèi)；而數(shù)字電視信號對于這兩路視頻信號的輸入要求除了要保證一定的輸入幅度之差在限定范圍內(nèi)，還要求將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號之后兩路視頻信號仍然為AC耦合方式，這就要求在對模擬電視發(fā)射機進行視頻輸入通道改造的同時，還要對A/D轉(zhuǎn)換精度嚴(yán)格進行限制，確保兩路視頻信號輸入經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換之后不會發(fā)生信號的失真，因此在實際的視頻信號通道改造過程中，可以選用帶有白條信號的測試行測量實際的視頻信號的幅度，確保數(shù)字電視信號的不失真。

2.2.2音頻輸入

音頻信號可加到AF輸入口，輸入阻抗600歐。音頻信號的頻寬限制在15kHz，音頻輸入電平不高于標(biāo)稱輸入電平4dB，輸入信號電平過高，會在A/D轉(zhuǎn)換器中被限幅。為了防止后續(xù)電路被大信號過激勵，信號通過矩陣并加上導(dǎo)頻后，應(yīng)限制在一個容許值之內(nèi)。

2.3 ATV/DTV編碼器的改造

ATV/DTV編碼器是用于電視信號發(fā)射機內(nèi)部對視頻信號和音頻信號進行編碼，其作用是將視頻信號和音頻信號編碼壓制為標(biāo)準(zhǔn)的MPEG格式的信號，而模擬電視信號和數(shù)字電視信號其視頻、音頻格式編碼過程是不相同的，因此也需要對ATV/DTV編碼器進行改造。

2.3.1 視頻信號的編碼

當(dāng)視頻信號傳輸過來之后，ATV/DTV將其進行制式轉(zhuǎn)換處理，依靠其內(nèi)置的處理器的運算，將視頻信號轉(zhuǎn)換為兩個正交基帶信號，并對其增益和功率進行放大和調(diào)整，以符合幅度輸入要求，之后再由ATV/DTV內(nèi)部的處理器對其按照標(biāo)準(zhǔn)的MPEG格式進行視頻信號編碼，編碼完成之后與其他電視信號一起打包進行傳輸，占用一個傳輸通道。

2.3.2音頻信號的編碼

音頻信號經(jīng)過模擬電視發(fā)射機內(nèi)部的ATV/DTV編碼器的編碼調(diào)制，將得到的數(shù)字制式音頻信號放在基帶頻率信號上進行頻率調(diào)制，以實現(xiàn)音頻信號的功率、增益和幅度的調(diào)整，最后按照標(biāo)準(zhǔn)的MPEG格式信號進行壓制和傳輸。需要說的是，對音頻信號進行編碼，其編碼速率比較低，這主要是因為音頻的編碼壓縮系統(tǒng)將對人耳不太敏感的頻率進行了低碼率編碼所致。

3 結(jié)語

我國目前雖然數(shù)字電視技術(shù)得到了普遍的發(fā)展與應(yīng)用，但是過去一統(tǒng)天下的模擬電視發(fā)射設(shè)備與接收設(shè)備在我國仍然有大量的庫存，而且目前在一些農(nóng)村邊遠山區(qū)，仍然是模擬電視占應(yīng)用主流，因此在現(xiàn)如今這個模擬電視與數(shù)字電視共存的時代，如何利用已有的模擬電視發(fā)射設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)，是一項非常有研究意義的技術(shù)課題，對于促進我國數(shù)字電視的應(yīng)用發(fā)展，以及進一步普及數(shù)字電視、對模擬電視實施技術(shù)改造節(jié)約設(shè)備成本，具有非常明顯的社會價值與經(jīng)濟效益。本論文僅僅從模擬電視發(fā)射機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造初步探討和實現(xiàn)了適應(yīng)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏數(shù)募夹g(shù)，對于模擬電視設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏數(shù)母嘞嚓P(guān)的技術(shù)問題，還有待于廣大數(shù)字電視技術(shù)人員的共同努力，才能夠最終實現(xiàn)我國數(shù)字電視技術(shù)的飛躍發(fā)展與應(yīng)用。

[1] 余兆明，余智. 數(shù)字電視傳輸與組網(wǎng). 北京:人民郵電出版社，2003（4）.

[2] 張文軍，王匡，葛建華. 數(shù)字電視地面廣播技術(shù)與傳輸標(biāo)準(zhǔn). 電視技術(shù)，200l(l):5-7.

[3] 陳兆武. 關(guān)于模擬電視發(fā)射機向數(shù)字電視發(fā)射機過渡的思考. 西部廣播電視，2003(1):34.

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2012.14.088

（海倫電視臺，黑龍江海倫152300）