石慢雪
摘 要:我國現(xiàn)在數(shù)字化廣播電視設(shè)備已基本普及,盡快深入了解該設(shè)備的構(gòu)成對我們工作非常重要。下面主要對我國和歐洲、美國數(shù)字電視的調(diào)制方式做一介紹,對數(shù)字電視頻譜要求以及數(shù)字電視功率和模擬電視功率的關(guān)系做闡述。必須熟知它們之間的關(guān)系,對我們今后維護工作非常有利。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電視制式 數(shù)字電視的頻譜要求 數(shù)字電視功率與模擬電視功率的關(guān)系
當前我國廣播電視“模、數(shù)”(模擬設(shè)備改用數(shù)字設(shè)備)改造已基本完成,各地區(qū)廣播電視數(shù)字設(shè)備以基本普及。設(shè)備維修量大大減少,對工作在發(fā)射臺的同志,從思想認識上深入了解廣播電視數(shù)字基礎(chǔ)理論是非常重要的。對我們今后如何維護好設(shè)備減少停播率起到積極作用,數(shù)字廣播電視設(shè)備和模擬設(shè)備基本結(jié)構(gòu)大體相同,由“調(diào)制部分”和“功放發(fā)射部分”組成。
一、ATSC調(diào)制方式
美國的ATSC制采用了8VSB(八電平殘留邊帶)調(diào)制方式,是為了在6MHZ的帶寬內(nèi)傳輸高清晰度視頻和高質(zhì)量音頻以及輔助數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的,根據(jù)測試可以在6MHZ的射頻帶寬內(nèi)傳輸碼率約為19.4Mbps,能攜載一套高清或多套標清的電視節(jié)目,也可用于數(shù)據(jù)傳輸。
接收端若收不到載波信息則無法進行解調(diào),為保證可靠接收,需要在多路復用器后加入一個小幅度同相位(即正值)的導頻信息,實際是在復用數(shù)據(jù)中加上1.25的小值直流電平。后面由數(shù)據(jù)對載波進行調(diào)制時,使得已調(diào)波內(nèi)出現(xiàn)一個小值,高穩(wěn)定和高精確的載波信號,稱為導頻信號。只有在單載波系統(tǒng)中才有這種要求。
VSB發(fā)射機像通常那樣采用兩極調(diào)制方式,第一次調(diào)制將數(shù)據(jù)信號調(diào)制到一個固定中頻上,第二次再上變頻到所需的電視頻道上。為避免ATSC與NTSC同頻道干擾,同時為保證ATSC發(fā)射機具有與NTSC發(fā)射機相同的服務(wù)覆蓋范圍,ATSC發(fā)射機的平均功率比NTSC發(fā)射機的峰值功率一般低12db。
二、DVB-T調(diào)制方式
歐洲的數(shù)字電視廣播(ETSC歐洲電信標準學會)在1994-96年通過了三種不同的傳輸方式標準,其中,DVB-S首先得到普遍的應(yīng)用,使衛(wèi)星電視廣播完全跨入全數(shù)字化時代。在有線電視廣播中,提供數(shù)字電視DVB-C標準,DVB-T應(yīng)用于地面數(shù)字移動廣播電視標準。
DVB系統(tǒng)中的信源編碼標準是MEPG-2,視頻系統(tǒng)復用采用MEPG-2(ISO/IEC138-1)標準,DVB對于其傳輸?shù)膹陀么a流TS的編碼和IRD中對TS流的解碼規(guī)定了實施準則。DVB系統(tǒng)中的音頻采用MEPG的音頻壓縮編碼標準。另外、DVB在TS流中定義了許多輔助信息,稱為業(yè)務(wù)信息SI,使接收端可以從比特流中得到業(yè)務(wù)和事件的有關(guān)信息,IRD能自動調(diào)諧到 可供選擇的業(yè)務(wù)上,SI可以給出一種很重要數(shù)據(jù)是電子節(jié)目指南(EPG),使用戶能方便快捷地接收感興趣的節(jié)目。
三、DTMB調(diào)制方式
中國地面數(shù)字電視多媒體傳輸標準是一項原創(chuàng)性寬帶傳輸新體制,DTMB標準在同一平臺上同時支持固定、移動和手持接收,與現(xiàn)有的國際標準比較,在頻譜利用率、快速同步、接收靈敏度、支持高清移動接收、支持未來業(yè)務(wù)擴展等方面及系統(tǒng)的整體性能都有較大提高。DTMB制式是集上海交大研制ADTB-T和北京凌訊華業(yè)研發(fā)DMB制與歐洲D(zhuǎn)VB-T制優(yōu)點的清華標準,具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的中國數(shù)字地面數(shù)字多媒體標準,它不僅廣泛應(yīng)用在國內(nèi)地區(qū),現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用在世界其他地區(qū)反映良好。
DTMB的主要優(yōu)勢:1.OFDM調(diào)制時域同步技術(shù)好,2.OFDM調(diào)制保護間隔新技術(shù)有很大優(yōu)勢,3.與絕對時間同步的分層幀結(jié)構(gòu)先進,4.頻譜效率高,5.抗多徑干擾能力強,6.信道估計性能良好,7.適合于移動接收,8.系統(tǒng)同步快,9.易于構(gòu)筑單頻網(wǎng)。
四、數(shù)字電視功率與模擬電視功率的關(guān)系
地面數(shù)字電視發(fā)射機的功率按數(shù)字平均功率計算,模擬電視的發(fā)射功率以同步頂功率計算,數(shù)字電視發(fā)射機的功率通常以RMS功率代替平均功率,表示數(shù)字電視的輻射功率,兩種功率的表示方法有其相關(guān)性。
以DTV為例,說明數(shù)字與模擬電視功率間的關(guān)系。在DTV 信號中,雖然信號經(jīng)過很高的濾波,但對于來自源數(shù)據(jù)的偽隨機編碼,在8VBS信號中仍有瞬間過沖存在。隨機化的脈沖在信號中很難被徹底復合,其外在的表現(xiàn)形式類似于調(diào)幅噪聲。必須對由于隨機脈沖引起的帶外互調(diào)失真分量進行控制,防止數(shù)字信號的峰值處于發(fā)射機的非線性區(qū)域,對相鄰頻道造城干擾。實際上、在模擬電視中也存在著類似的問題,為了有效地利用放大器的線性段,視頻信號采用負極性調(diào)制方式,將同步頭置于非線性區(qū)域,同步頭的扭曲或變形可以在接收機中予以校正和補償。帶外的頻譜超出要求的曲線,其主要原因是由于互調(diào)分量引起。要保證脈沖信號也處于發(fā)射機的線性范圍,峰值必須被減小或線性化,發(fā)射機輸出功率應(yīng)“回退”。
實際上、無論DTV還是NTSC信號,要求發(fā)射機均應(yīng)處于最佳線性范圍內(nèi)。DTV發(fā)射機射頻峰值脈沖的位置與NTSC方式工作是的同步頂位置相同。根據(jù)ATTC測試,在99.9%的時間,DTV發(fā)射機的峰平比為6db.在發(fā)射機峰平比為6db的情況下,相當于模擬發(fā)射機輸出功率除以4,為DTV數(shù)字發(fā)射機的平均數(shù)字功率。
在DTV方式時,由于調(diào)制方式的不同,其峰平比為7db,相當于模擬發(fā)射機的輸出功率除以5,為DTV發(fā)射機的平均數(shù)字功率。
目前全國大力推廣無線數(shù)字電視的覆蓋工程,與同行深入探討學習數(shù)字發(fā)射基礎(chǔ)技術(shù),有利于我們維護工作的發(fā)展,從理論到實踐,再從實踐到理論。我們的工作就會不斷進步。