李　華 趙俊華

（作者單位：內(nèi)蒙古新聞出版廣電局706臺）

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地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

李華 趙俊華

（作者單位：內(nèi)蒙古新聞出版廣電局706臺）

摘 要：隨著國內(nèi)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字電視技術(shù)越來越普及，在廣播娛樂、科研研究及文化教育等諸多工作領(lǐng)域都能看到電視技術(shù)的身影。目前，中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程的建設正在不斷推進，這使得地面無線數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)成為廣播電視體系最常用的發(fā)射系統(tǒng)。本文結(jié)合筆者的相關(guān)工作經(jīng)驗，主要對地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的組成及其關(guān)鍵技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：地面數(shù)字電視；數(shù)字發(fā)射機；關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字技術(shù)在廣播電視信號處理中的科學應用，使電視設備具有了比原來模擬設備更高的技術(shù)性能，從而讓電視技術(shù)進入了數(shù)字化時代。數(shù)字電視技術(shù)具體指的是通過采用抽樣、量化及編碼等方式方法將傳統(tǒng)模擬信號轉(zhuǎn)換為二進制表示的數(shù)字信號，然后通過數(shù)字處理技術(shù)實現(xiàn)信號的輸入和發(fā)射。由于數(shù)字信號具有良好的可恢復性和抗干擾性，因此其能有效提高電視節(jié)目質(zhì)量。

1 地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的組成

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的工作原理主要是通過發(fā)射站、信號發(fā)射塔等設施設備發(fā)射無線電波，而廣播電視用戶則通過安裝天線來接收無線電波的電視信號，最終得以收看電視節(jié)目。地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)主要由前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)以及發(fā)射系統(tǒng)、電源配置、接地設置等組成。

2 地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 數(shù)字電視單頻網(wǎng)

在數(shù)字電視系統(tǒng)中，數(shù)字電視最主要的一個特征就是單頻網(wǎng)（Single Frequency Network，SFN），與傳統(tǒng)模擬電視系統(tǒng)的多頻網(wǎng)（Multiple Frequency Network，MFN）相比，單頻網(wǎng)無論是技術(shù)還是應用質(zhì)量上都有了質(zhì)的飛躍。單頻網(wǎng)的優(yōu)勢在于一個RF頻道能夠播送一套及以上的電視節(jié)目，這有利于節(jié)約頻率資源；與此同時，單頻網(wǎng)所提供的場強可以輕松貫徹整個覆蓋區(qū)，這有利于保障數(shù)字電視信號的傳輸質(zhì)量。

電頻網(wǎng)系統(tǒng)主要包括1個主站及若干個分站，主站最主要的功能是將輸入進來的節(jié)目流傳送到SFN適配器，然后通過在適配器中插入MIP包，并經(jīng)發(fā)送網(wǎng)絡適配器轉(zhuǎn)入網(wǎng)絡，經(jīng)網(wǎng)絡再進入從站的接收適配器，從站接到電視節(jié)目后進行同步處理以形成碼流同步，最終經(jīng)過COFDM編碼調(diào)制將信號調(diào)制到發(fā)射頻并完成發(fā)送。實現(xiàn)單頻網(wǎng)的主要要求是網(wǎng)中所有發(fā)射器必須保持同步工作，即時間、頻率及比特都必須保持同步。

2.2 數(shù)字電視激勵器

數(shù)字電視激勵器是數(shù)字電視又一主要特征，其能夠處理所輸入的數(shù)字電視節(jié)目TS碼流，并確保數(shù)字電視信號在信號編碼調(diào)制上實現(xiàn)變頻。數(shù)字電視激勵器能夠支持SPI和ASI兩種接口，同時其還能夠支持多層信號輸出。當數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)運行時，激勵器可以更好地實現(xiàn)輸出射頻信號的高效傳輸，并確保其符合相關(guān)的國際標準。

在系統(tǒng)中，信道編碼具體負責處理信道編碼電路，然后輸出數(shù)字I/Q基帶信號，這一信號能夠被直接接收；數(shù)字預校正單元負責對I/Q基帶信號進行數(shù)字基帶非線性預校正，以確保信號的真實性；同時，可以有效克服大功率放所產(chǎn)生的非線性失真，這對射頻信號性能的提高具有極為重要的作用。此外，放大調(diào)整射頻信號也能夠?qū)崿F(xiàn)信號射頻輸出，整個過程只需經(jīng)過激勵器便可以實現(xiàn)；寬帶本振主要負責為平衡調(diào)制器提供載波信號；而單片機控制的主要作用是通過IZC有效實現(xiàn)信道編碼調(diào)制器、寬帶本振以及前面板控制指示等單元間的通信。前面板控制指示單元會通過LED顯示激勵輸出功率、工作頻率等，通常用黃燈顯示SFN工作模式，用綠色等指示激勵輸出，用3個不同的紅燈顯示無碼流輸出、鎖相環(huán)故障以及參考故障，紅燈全熄滅時則表示無故障。

2.3 數(shù)字電視發(fā)射機

數(shù)字電視發(fā)射機主要由激勵器、功率放大器、切換驅(qū)動裝置以及電源等組成。發(fā)射機內(nèi)有2個激勵器，一個工作，另一個則待機。當工作中的激勵器發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動切換到另一激勵器上，激勵器的主要作用是外側(cè)信道編碼、上變頻和預失真。切換驅(qū)動裝置最主要的作用是檢測激勵器故障、切換射頻和天線、放大功率以及相位調(diào)整等。發(fā)射機中的功分器主要作用是分配功率，而功合器則專職負責功率合成，功率放大器則是保證輸出功率的放大效果。發(fā)射機中所有裝置皆采用并聯(lián)的方式，所以功放環(huán)形器的作用非常重要。發(fā)射機電源采用的是高功率因數(shù)開關(guān)電源，其和功放采用的是一對一供電方式。

3 結(jié)語

數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了數(shù)字電視的變革，而數(shù)字電視技術(shù)也是數(shù)字信息化領(lǐng)域中極為重要的一部分。對數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)展開探討，能夠讓人們在了解數(shù)字電視技術(shù)的基礎上，對數(shù)字技術(shù)的先進性有更加清醒的認識，從而更好地推廣應用及研發(fā)創(chuàng)新數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻：

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[2]王洪麗．地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)設計與實現(xiàn)[J]．陰山學刊：自然科學版,2016(1)．