文 麥永智

地面數(shù)字電視技術(shù)是一種通過(guò)天線發(fā)射無(wú)線電波，覆蓋大量的電視用戶，然后由電視用戶通過(guò)電視終端接收相應(yīng)信號(hào)收看電視節(jié)目。該項(xiàng)技術(shù)除了能夠提供娛樂(lè)、學(xué)習(xí)等公益服務(wù)之外，同時(shí)本身還有著應(yīng)用普遍性、可控性和抗毀性等特征，因此在遭遇緊急情況時(shí)，地面數(shù)字電視還可以成為政府的“喉舌”。相較于傳統(tǒng)電視技術(shù)，地面數(shù)字電視在電視節(jié)目收看方面更加豐富靈活，同時(shí)還能夠利用大量閑置的無(wú)線頻譜資源，實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用業(yè)務(wù)以提高頻率效益?；诖耍趶V播電視發(fā)展過(guò)程中，有必要加強(qiáng)地面數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用，促使其作用優(yōu)勢(shì)得到更好地發(fā)揮，推動(dòng)廣播電視產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。

地面數(shù)字電視技術(shù)主要內(nèi)容

地面數(shù)字電視技術(shù)內(nèi)容包含眾多，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，該項(xiàng)技術(shù)主要是通過(guò)接收電視塔發(fā)出的數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電視內(nèi)容的收看。相較于傳統(tǒng)電視技術(shù)，地面數(shù)字技術(shù)有著諸多的優(yōu)勢(shì)，比如信息傳輸容量更大，針對(duì)電視HDTV節(jié)目，可以提供高于24Mb/s的單信道碼率。不僅如此，該項(xiàng)技術(shù)實(shí)際操作模式也比較靈活多變，可以結(jié)合實(shí)際需求，選擇不同的調(diào)制方式，同時(shí)還能夠支持高速、移動(dòng)信號(hào)接收，因此電視信號(hào)傳輸也會(huì)更加穩(wěn)定。地面數(shù)字電視技術(shù)在頻率規(guī)劃方面，也比較靈活，同時(shí)覆蓋區(qū)域也比較廣。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，選擇不同的保護(hù)間隔工作模式，能夠建立高覆蓋范圍的單頻網(wǎng)，最高覆蓋范圍可達(dá)到36公里。從地面數(shù)字電視技術(shù)內(nèi)容來(lái)看，主要包括相關(guān)電視信號(hào)的傳輸、接收與處理應(yīng)用，在這一過(guò)程中，還會(huì)應(yīng)用到一些先進(jìn)的設(shè)備工具，比如計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒等。在電視數(shù)字信號(hào)傳輸方面，主要包括三種方式，一是有線數(shù)字信號(hào)傳輸，二是衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)傳輸，三是地面數(shù)字信號(hào)傳輸。地面數(shù)字電視技術(shù)便是應(yīng)用了上述第三種信號(hào)傳輸方式。在地面數(shù)字電視技術(shù)應(yīng)用模式下，要求電視機(jī)本身具備地面數(shù)字電視信號(hào)的接收能力，針對(duì)一些老式電視機(jī)，由于本身沒(méi)有配置相關(guān)的信號(hào)接收裝置，因此可采用機(jī)頂盒，先進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換模擬，再進(jìn)行電視信號(hào)的接收，賦予老式電視數(shù)字電視的各種功能。

除此之外，相較于傳統(tǒng)的模擬電視，地面數(shù)字電視最大的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)之一便是能夠組建單頻網(wǎng)：即在同一個(gè)頻率內(nèi)，地面數(shù)字電視能夠在大區(qū)域范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)相同節(jié)目的覆蓋。如此一來(lái)，能夠有效提高頻率資源利用率。不僅如此，還能夠?yàn)榇髤^(qū)域移動(dòng)接收等新業(yè)務(wù)應(yīng)用提供更為廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。地面數(shù)字電視憑借各種先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，還能夠?yàn)閺V大用戶提供高清、標(biāo)清電視、數(shù)據(jù)推送等更豐富的業(yè)務(wù)內(nèi)容，并且地面數(shù)字電視在業(yè)務(wù)應(yīng)用內(nèi)容方面也比較豐富，常見(jiàn)的有移動(dòng)接收、便攜接收等多種業(yè)務(wù)應(yīng)用模式。業(yè)務(wù)內(nèi)容和應(yīng)用的發(fā)展一方面對(duì)地面數(shù)字電視頻率資源提出了更多的需求，另一方面也要求以地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)為主開(kāi)展新業(yè)務(wù)提供可以不斷優(yōu)化的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，從而更好地彰顯地面數(shù)字電視的優(yōu)勢(shì)價(jià)值。地面數(shù)字電視為發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，自身的傳輸系統(tǒng)需要采用數(shù)字編碼技術(shù)，壓縮電視節(jié)目源音視頻信號(hào)，再通過(guò)打包處理，將多個(gè)節(jié)目源信號(hào)組合在一起。然后在具備糾錯(cuò)能力的數(shù)字傳輸技術(shù)的幫助下，在一個(gè)地面模擬電視頻道8MHz帶寬里發(fā)射播出地面數(shù)字電視視頻信號(hào)，用戶可以在地面數(shù)字電視服務(wù)區(qū)內(nèi)，采用相應(yīng)的接收設(shè)備接收射頻信號(hào)，并在電視顯示終端，還原成音視頻節(jié)目，實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目的正常收看。

地面數(shù)字電視技術(shù)在廣播電視中的運(yùn)用

發(fā)射天線

在實(shí)際運(yùn)用地面數(shù)字電視技術(shù)的過(guò)程中，發(fā)射天線是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)內(nèi)容，同時(shí)也是進(jìn)行地面數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射不可或缺的工具。通過(guò)運(yùn)用發(fā)射天線，可以有效抵御電磁波空間輻射的干擾。一般而言，電磁波干涉性、方向以及衍射性等，都會(huì)直接影響到地面數(shù)字電視信號(hào)的傳輸質(zhì)量，為解決這一問(wèn)題，必須要科學(xué)合理選擇發(fā)射天線。對(duì)發(fā)射天線而言，主要是由磁場(chǎng)與電場(chǎng)相互影響而形成的電磁波，這種電磁波在實(shí)現(xiàn)廣播電視信號(hào)輻射方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在實(shí)際選擇發(fā)射天線的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮兩大內(nèi)容，一是垂直極化內(nèi)容，二是水平極化內(nèi)容。前者能夠?qū)V播電視的信號(hào)覆蓋區(qū)域范圍有非常大的影響。后者則是直接作用于廣播電視遠(yuǎn)程范圍，能夠?qū)υ摲秶男盘?hào)覆蓋帶來(lái)重要的影響。因此如果在頻率相同，且信號(hào)覆蓋良好的情況下，我們首先要考慮發(fā)射天線水平極化處理。

通常而言，通過(guò)做好不同天線極化的應(yīng)用選擇，可以有效提高地面數(shù)字電視信號(hào)的傳輸效果。例如，對(duì)垂直極化電磁波而言，比水平極化的電磁波更易于穿過(guò)起伏不平的地貌，因此在陸地?cái)?shù)字電視信號(hào)傳輸方面，適合選擇天線垂直極化方式。而對(duì)發(fā)射天線水平極化來(lái)說(shuō)，在依賴電離層且在長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸場(chǎng)景下，則能夠獲得更好的數(shù)字信號(hào)傳輸效果。

除此之外，在發(fā)射天線選擇方面，還應(yīng)考慮到天線的極化損耗情況，一般發(fā)射天線的極化損耗受天線極化和電磁波的極化矢量之間角度的影響。當(dāng)上述兩者之間呈45°時(shí)，產(chǎn)生的極化損耗將會(huì)達(dá)到最大值。具體來(lái)說(shuō)，在天線極化和電磁波的極化呈45°的情況下，最大極化損耗為0.5（即3dB）。如果是圓極化或橢圓極化，實(shí)際極化損耗會(huì)更大，最大極化損耗可高達(dá)30dB。這也是為何在發(fā)射天線選擇方面，可以結(jié)合實(shí)際情況，利用極化實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離，以保證數(shù)字電視信號(hào)的傳輸質(zhì)量的原因。盡管在發(fā)射天線方面存在極化損耗，但以不同方式極化的發(fā)射天線，依然能夠從不同極化類(lèi)型電磁波中實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收。因此極化可實(shí)現(xiàn)的信號(hào)隔離效果并不是無(wú)限增長(zhǎng)，本身具有一定的限度。

科學(xué)選定發(fā)射地點(diǎn)

在地面數(shù)字電視信號(hào)傳輸過(guò)程中，為保障信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，科學(xué)合理地選擇發(fā)射地點(diǎn)也十分重要。在實(shí)際選擇發(fā)射地點(diǎn)時(shí)，一般會(huì)遵循“高位定址”的原則，即要求發(fā)射地點(diǎn)所在位置相對(duì)要高，比如在居民區(qū)，可以選擇在屋頂、樓頂?shù)容^高且空曠的區(qū)域。在山區(qū)，則需要選擇在山頂區(qū)域。之所以要如此選擇，主要是因?yàn)榭紤]到受天線水平極化的影響。同時(shí)在選擇發(fā)射地點(diǎn)時(shí)，還應(yīng)考慮到種種干擾因素。比如要注意遠(yuǎn)離鐵塔、高壓輸電線路等裝置，一方面保障信號(hào)發(fā)射的安全，另一方面，還能降低對(duì)信號(hào)的干擾。以選定的發(fā)射地點(diǎn)作為參考基點(diǎn)，要求其與障礙物之間的夾角要控制在3°以內(nèi)。同時(shí)在選擇發(fā)射地點(diǎn)時(shí)，還應(yīng)注意考慮實(shí)際氣候條件因素的影響，比如發(fā)射地點(diǎn)選擇應(yīng)注意避開(kāi)風(fēng)口，以免天線遭受較強(qiáng)的風(fēng)荷載出現(xiàn)變形問(wèn)題，導(dǎo)致信號(hào)發(fā)射與接收出現(xiàn)問(wèn)題。與此同時(shí)，在雷電多雨地區(qū)，發(fā)射地點(diǎn)的選擇還應(yīng)注意避開(kāi)雷擊多發(fā)區(qū)域，在發(fā)射地點(diǎn)的周?chē)⒁獠扇∠鄳?yīng)的避雷措施，以免影響信號(hào)發(fā)射的質(zhì)量。此外，在實(shí)際選擇發(fā)射地點(diǎn)時(shí)，選擇的位置并不是越高越好，還應(yīng)考慮到其他微波的干擾問(wèn)題。尤其是在城市樓群之中，微波干擾比較嚴(yán)重，因此為保障數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射與接收質(zhì)量，在選址時(shí)，注意采用檢測(cè)設(shè)備做好干擾信號(hào)的檢測(cè)工作，避開(kāi)干擾源，從而更好地確保數(shù)字信號(hào)發(fā)射質(zhì)量。

科學(xué)設(shè)置發(fā)射頻率

不同的發(fā)射頻率，對(duì)數(shù)字電視信號(hào)傳輸質(zhì)量有著直接的影響。在早期，地面數(shù)字電視技術(shù)處于初級(jí)發(fā)展階段，相關(guān)條件以及各種硬件設(shè)施比較落后，因此數(shù)字電視的信號(hào)覆蓋范圍也相對(duì)比較小，覆蓋面不廣，因此信號(hào)發(fā)射頻率便決定了數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射質(zhì)量。為進(jìn)一步提高地面數(shù)字電視信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，我國(guó)研究人員對(duì)信號(hào)發(fā)射頻率進(jìn)行了深入的研究，從而有效提高了數(shù)字電視信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，整體信號(hào)質(zhì)量也得到了有效增強(qiáng)。從當(dāng)前地面數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射頻率通常采用“UFH”表示。而針對(duì)信號(hào)發(fā)射線性動(dòng)態(tài)的控制，則是采用了“LDMOS”發(fā)射模塊來(lái)進(jìn)行表示?！癥HF”則代表的是頻段內(nèi)工作頻率的選擇方式?！癋FT”代表的是發(fā)射頻率信道調(diào)解裝置，在實(shí)際應(yīng)用該裝置的過(guò)程中，需要通過(guò)芯片，完成信道的調(diào)解。但整個(gè)調(diào)解過(guò)程中，缺陷也比較明顯，比如信號(hào)存在嚴(yán)重延遲、信號(hào)傳輸效率低下等。而上述這些缺陷在隨著發(fā)射頻率的提升，被無(wú)限放大，已經(jīng)對(duì)地面數(shù)字電視信號(hào)傳播帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。因此在實(shí)際設(shè)置發(fā)射頻率時(shí)，注意盡量避免使用高頻發(fā)射信號(hào)，要求發(fā)射頻率在550至700MHz之間。除此之外，針對(duì)信號(hào)發(fā)射頻率的設(shè)置，還應(yīng)嚴(yán)格遵循特殊情況特殊對(duì)待原則，在實(shí)際設(shè)置時(shí)，需要充分考慮實(shí)際的地貌條件與氣候條件等因素的影響，然后再進(jìn)行高頻或低頻發(fā)射頻率的科學(xué)合理選擇。

科學(xué)設(shè)置發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)度

相較于以往的模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)在信號(hào)范圍方面，有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)，并且信號(hào)輸出的效果也非常良好，不僅如此，數(shù)字信號(hào)還有著非常強(qiáng)的抗干擾能力，尤其是在OFDM調(diào)制系統(tǒng)之中，地面數(shù)字電視技術(shù)的信道編碼更加先進(jìn)，且能夠進(jìn)行時(shí)域信道同步，降低了系統(tǒng)C/N門(mén)限，因此整體的發(fā)射功率得以降低，從而對(duì)當(dāng)前模擬電視節(jié)目帶來(lái)的干擾降至最低，有效保證了數(shù)字電視節(jié)目信號(hào)穩(wěn)定輸出。與此同時(shí)，發(fā)射場(chǎng)在噪音承載力方面，也表現(xiàn)出了不俗的性能，相較于轉(zhuǎn)換階段的信號(hào)質(zhì)量，整體性能表現(xiàn)更為優(yōu)良。發(fā)射場(chǎng)本身的強(qiáng)度也會(huì)對(duì)數(shù)字電視的信號(hào)噪聲產(chǎn)生直接的影響，因此做好發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)度的科學(xué)合理設(shè)置也非常重要。需要結(jié)合實(shí)際，做好發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)度合理調(diào)整，從而進(jìn)一步擴(kuò)大信號(hào)的覆蓋范圍，提高數(shù)字電視信號(hào)傳輸與接收的穩(wěn)定性，有效帶動(dòng)當(dāng)?shù)貜V播電視產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展。

合理安裝接收設(shè)備

在地面數(shù)字電視技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，確保信號(hào)穩(wěn)定順利地接收非常關(guān)鍵，因此還需要注重提高接收設(shè)備安裝的科學(xué)合理性。只有保障接收設(shè)備安裝質(zhì)量，才能有效提高信號(hào)接收質(zhì)量，確保用戶在觀看數(shù)字電視時(shí)，有一個(gè)更加良好的體驗(yàn)。同時(shí)在數(shù)字信號(hào)接收裝備的幫助下，能夠促使電視獲得更加穩(wěn)定的數(shù)字傳輸信號(hào)。尤其是與傳統(tǒng)模擬信號(hào)相比，由接收裝備接收的數(shù)字信號(hào)更加穩(wěn)定，信號(hào)質(zhì)量更強(qiáng)。在實(shí)際安裝過(guò)程中，技術(shù)人員可以在車(chē)載安裝技術(shù)的幫助下，有效提高接收設(shè)備安裝效率與質(zhì)量水平。從當(dāng)前數(shù)字信號(hào)接收設(shè)備安裝情況來(lái)看，針對(duì)公交系統(tǒng)中的數(shù)字電視，在信號(hào)接收方面通常面臨著比較大的困難與挑戰(zhàn)，一旦相關(guān)信號(hào)接收設(shè)備失靈，或者信號(hào)接收不穩(wěn)定，很容易對(duì)公交系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。因此，在實(shí)際進(jìn)行接收設(shè)備安裝時(shí)，可采用組裝電視接收終端的方式，促使數(shù)字信號(hào)接收更加穩(wěn)定，更好地保障信號(hào)接收質(zhì)量，維護(hù)公交系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

GPS的應(yīng)用

在實(shí)際建立電視廣播單頻網(wǎng)段的過(guò)程中，還可以應(yīng)用相應(yīng)的GPS設(shè)備，尤其是針對(duì)一些車(chē)載數(shù)字電視系統(tǒng)，更需要應(yīng)用GPS設(shè)備，從而能夠有效提高系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。在實(shí)際安裝GPS設(shè)備的過(guò)程中，針對(duì)接收裝置與GPS衛(wèi)星信號(hào)的接收，應(yīng)注重維護(hù)兩者的同步性，唯有如此，才能有效提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。另外，在實(shí)際應(yīng)用GPS設(shè)備的過(guò)程中，還需要結(jié)合實(shí)際情況，做好自動(dòng)切換功能裝置的安裝。從而在該裝置的幫助下，即使因?yàn)榉N種原因，接收裝置和GPS衛(wèi)星信號(hào)接收過(guò)程很難實(shí)現(xiàn)同步，也能夠確保信號(hào)接收工作運(yùn)作時(shí)效性，提高數(shù)字電視信號(hào)接收質(zhì)量水平。

總而言之，在廣播電視發(fā)展的過(guò)程中，地面數(shù)字電視技術(shù)發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。相較于傳統(tǒng)模擬電視技術(shù)，地面數(shù)字電視技術(shù)有著諸多優(yōu)勢(shì)，比如信息傳輸容量更大，實(shí)際操作模式也比較靈活多變，可以結(jié)合實(shí)際需求，選擇不同的調(diào)制方式，同時(shí)還能夠支持高速、移動(dòng)信號(hào)接收，因此電視信號(hào)傳輸也會(huì)更加穩(wěn)定?；诖?，必須要提高對(duì)地面數(shù)字電視技術(shù)應(yīng)用的重視程度，從多方面著手，注重做好相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)施，從而促使地面數(shù)字電視技術(shù)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)作用價(jià)值，為廣大用戶帶來(lái)更好的電視節(jié)目觀看體驗(yàn)，推動(dòng)廣播電視產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展。