李　華 趙俊華

（作者單位：內(nèi)蒙古新聞出版廣電局706臺(tái)）

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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(tái)）

摘 要：隨著國(guó)內(nèi)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字電視技術(shù)越來(lái)越普及，在廣播娛樂(lè)、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(wú)線數(shù)字化覆蓋工程的建設(shè)正在不斷推進(jìn)，這使得地面無(wú)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(yàn)，主要對(duì)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(jī)；關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字技術(shù)在廣播電視信號(hào)處理中的科學(xué)應(yīng)用，使電視設(shè)備具有了比原來(lái)模擬設(shè)備更高的技術(shù)性能，從而讓電視技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代。數(shù)字電視技術(shù)具體指的是通過(guò)采用抽樣、量化及編碼等方式方法將傳統(tǒng)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制表示的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)字處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入和發(fā)射。由于數(shù)字信號(hào)具有良好的可恢復(fù)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(guò)發(fā)射站、信號(hào)發(fā)射塔等設(shè)施設(shè)備發(fā)射無(wú)線電波，而廣播電視用戶則通過(guò)安裝天線來(lái)接收無(wú)線電波的電視信號(hào)，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(shè)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(gè)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(wú)論是技術(shù)還是應(yīng)用質(zhì)量上都有了質(zhì)的飛躍。單頻網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于一個(gè)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(shí)，單頻網(wǎng)所提供的場(chǎng)強(qiáng)可以輕松貫徹整個(gè)覆蓋區(qū)，這有利于保障數(shù)字電視信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

電頻網(wǎng)系統(tǒng)主要包括1個(gè)主站及若干個(gè)分站，主站最主要的功能是將輸入進(jìn)來(lái)的節(jié)目流傳送到SFN適配器，然后通過(guò)在適配器中插入MIP包，并經(jīng)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)適配器轉(zhuǎn)入網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)再進(jìn)入從站的接收適配器，從站接到電視節(jié)目后進(jìn)行同步處理以形成碼流同步，最終經(jīng)過(guò)COFDM編碼調(diào)制將信號(hào)調(diào)制到發(fā)射頻并完成發(fā)送。實(shí)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(shí)間、頻率及比特都必須保持同步。

2.2 數(shù)字電視激勵(lì)器

數(shù)字電視激勵(lì)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(hào)在信號(hào)編碼調(diào)制上實(shí)現(xiàn)變頻。數(shù)字電視激勵(lì)器能夠支持SPI和ASI兩種接口，同時(shí)其還能夠支持多層信號(hào)輸出。當(dāng)數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，激勵(lì)器可以更好地實(shí)現(xiàn)輸出射頻信號(hào)的高效傳輸，并確保其符合相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

在系統(tǒng)中，信道編碼具體負(fù)責(zé)處理信道編碼電路，然后輸出數(shù)字I/Q基帶信號(hào)，這一信號(hào)能夠被直接接收；數(shù)字預(yù)校正單元負(fù)責(zé)對(duì)I/Q基帶信號(hào)進(jìn)行數(shù)字基帶非線性預(yù)校正，以確保信號(hào)的真實(shí)性；同時(shí)，可以有效克服大功率放所產(chǎn)生的非線性失真，這對(duì)射頻信號(hào)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(hào)也能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)射頻輸出，整個(gè)過(guò)程只需經(jīng)過(guò)激勵(lì)器便可以實(shí)現(xiàn)；寬帶本振主要負(fù)責(zé)為平衡調(diào)制器提供載波信號(hào)；而單片機(jī)控制的主要作用是通過(guò)IZC有效實(shí)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(huì)通過(guò)LED顯示激勵(lì)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(lì)輸出，用3個(gè)不同的紅燈顯示無(wú)碼流輸出、鎖相環(huán)故障以及參考故障，紅燈全熄滅時(shí)則表示無(wú)故障。

2.3 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主要由激勵(lì)器、功率放大器、切換驅(qū)動(dòng)裝置以及電源等組成。發(fā)射機(jī)內(nèi)有2個(gè)激勵(lì)器，一個(gè)工作，另一個(gè)則待機(jī)。當(dāng)工作中的激勵(lì)器發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到另一激勵(lì)器上，激勵(lì)器的主要作用是外側(cè)信道編碼、上變頻和預(yù)失真。切換驅(qū)動(dòng)裝置最主要的作用是檢測(cè)激勵(lì)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(jī)中的功分器主要作用是分配功率，而功合器則專職負(fù)責(zé)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(jī)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(jī)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(duì)一供電方式。

3 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展實(shí)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(duì)數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)展開探討，能夠讓人們?cè)诹私鈹?shù)字電視技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字技術(shù)的先進(jìn)性有更加清醒的認(rèn)識(shí)，從而更好地推廣應(yīng)用及研發(fā)創(chuàng)新數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展。

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