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《中國有線電視》雜志論文

三網融合背景下數字電視 無線發射系統技術構建

2019-6-18 15:42:52 | 瀏覽123次 | 《中國有線電視》論文 | 全部雜志
   摘要:在三網融合背景下,數字電視無線發射系統已成為常用的電視發射系統,對其系統技術的構建 展開探討十分必要。對數字電視無線發射系統技術方案進行介紹,并詳細分析了數字電視無線發射系 統技術的構建,促進數字電視更好地為廣大用戶服務。
   關鍵詞:三網融合;數字電視;無線發射系統
   Technologies Applied inⅨgital Television Wireless Transmission System
          Under the Backgmund of T—ple Play
                   口ZHANG Xinquan
     (Meixian Radio and Television Station in Meizhou City,Meizhou 5 14000,China)
   Abstract:Under the backgmund of triple play,digital television wireless transmission system has become a eommon television transmission system. It is necessary to explore the construction of its system technology. This anicle intmduces the technical scheme of di舀tal teleVision wireless tms“ssion system,and analyzes in detail the technologies applied in the di舀tal television wireless tIansmission system to facilitate the digital tele· vision senrice for the majority of users.
  Key words:triple play;digital teleVision;wireless transmission system
  隨著信息技術的快速發展,電信網、廣電網以及互 聯網的多維度整合已成為信息產業發展的必然趨勢,在三網融合背景下,廣播電視技術也取得了迅猛的發展。為解決偏遠地區電視信號覆蓋問題,數字電視無線發射系統成為了常用的電視發射系統。基于此,對數字電視無線發射系統技術的構建展開探討就具有十分重要的意義。
  1 數字電視地面無線發射系統技術方案簡析
  三網融合背景下的數字電視地面無線發射系統技術方案主要包括數字信號源、數字電視發射機、天線特性等3方面。這3方面彼此之間的有機相連,是因為 其對數字電視地面無線發射系統的技術方案有特殊的要求。
  1.1數字信號源
  數字信號的來源主要有以下4方面:衛星、微波、光纜、有線。現階段我國常用的是衛星信號,而衛星信 號主要來源于3.0 m C波段衛星接收天線,對6A、6B 信號的接收,然后再通過c波段變頻器的降頻輸出。 穩定安全的數字信號源具有誤碼率低、創屬效率高的 優點,促使了電視畫面擁有優良畫質。而不穩定的數 字信號源會破壞畫面的美感,造成節目的誤碼和卡頓, 影響人們的觀看心情。最近幾年,很多利益熏心的不法之徒,使社會上出現了很多的非法信號,這就促使電 視臺對數字信號源有了更高的要求。
  1.2數字電視發射機
  數字電視發射機是整個信號發射系統的重要部件,它從工作狀態、機身質量、機器功率這3方面對地 面無線發射系統產生著重要的影響。數字電視信號的 發射,必須要經過數字電視發射機的工作。要使信號 由模擬基帶直接上變頻到發射頻率,必須經過由傳輸 網絡到D/A交換的過程。MPTS信號從傳輸網絡傳來,由數字激勵器進行轉換,同時,依據數字電視地面 無線傳輸標準,由信道進行編碼和調制,這樣,數字電 視發射機就完成了對節目流的輸出速率、間隔等時序 和數據內容的處理。與此同時,數字電視發射機還校 驗了STP包,使數字基帶信號完成了碼流處理,數字 電視發射機對信號源的好壞要求非常嚴格,激勵器輸 出的RF小信號,最終是由天饋系統發射給數字電視 用戶的。在這期間,小信號要先由功率放大器放大它 的額定輸出功率,然后經過數字濾波器和多工器這樣 一個過程⋯。因此,后面接受效果的好壞完全是由發射數字電視信號的好壞決定的,這就是數字電視發射 機對信號源的質量有著很高要求的原因。而數字電視 的激勵器是雙激勵器——主用和備用,這兩種激勵器 可以自動切換,互為彼此的備份,當主激勵器出現問題 時,備份激勵器便自動開始工作,同時發射機的功放單 元也可互相轉換。當發射機的功放出現故障,即可換 上備用功放,這為系統的維護和檢修提供了最大程度 的便利。多頻網對數字電視發射機的發射覆蓋有干擾 性,所以數字電視發射機的發射覆蓋通常采用的是單 頻網發射,單頻網擴大了接收范圍,接收效果更好∞j。 綜上,數字信號覆蓋的范圍是由數字發射機的發射功 率決定。同時,數字發射機擁有完善的監控系統,可完 成遠程監控,要求如下:
  1)監控系統的監控對象是整個發射機系統,這為發射機正常穩定的工作提供了保障。監控系統在主激勵器出現故障時,會快速地報告給主控單元,主控單元 就會自動完成主備激勵器的切換。之后主控單元數據 接口將發射機狀態信號送到節目傳送監測系統,由節 目傳送監測系統統一控制和監測。
  2)計算機可以對發射機的工作狀態進行監測和 參數設置,可以定時開關機,遙控開關機。
  3)對于輸入和輸出信號,計算機也可以進行 監控。
  4)可對掉電時間進行統計,并能對故障和瞬間斷電、來電進行記錄。
  1.3天線匹配特性
  天線是數字電視地面無線發射系統運行的重要裝置,它主要是把高頻已調波信號轉化成電磁波,然后再將電磁波輻射到預定的方向,以此來完成工作。天線 有其固有的特性,這個固有特性主要體現在輸入阻抗、 天線與饋線連接時的阻抗上面。輸入阻抗體現的是輸入時天線和饋線端的匹配狀態,表現為輸入電壓和輸入電流的比值。當輸人阻抗與饋線阻抗相等且為純電阻時,饋線終端的反射功率才會消失。因為反射功率的消失,饋線不產生駐波,所以RF上的能量不會被損耗,這就促使載波信號能被天線快速地發射出去。
  1.4確定駐波比
  確定駐波比的方法不是唯一的,下面從電壓的角 度闡述這個確定的過程。在傳輸系統中,當相位相同、電壓的振幅重疊,那么電壓最大的為Vmax;當相位相反、電壓的振幅相抵,那么電壓最小的為Vmim,最大電壓和最小電壓的比值就是電壓駐波比。用公式表示為:VSwR=Vm彬Vmim,這時候駐波比的值是1至無 窮大。當駐波比為1的時候,表明完全匹配;當駐波比 為無窮大的時候,表明全反射,完全不匹配。此外,在 無天饋線的發射機端,駐波比需要滿足以下條件:甲級 為1.07;乙級為1.10;丙級為1.15。而有饋線的發射 機端,要求的駐波比的條件是:甲級為1.10;乙級為 1.15;丙級為1.2。而實際應用時,VSWR可以小于1. 2,因為駐波比過大不僅會對發射機造成損壞,還會使 發射系統的覆蓋減小,同時使系統內的干擾增大,從而 影響發射效果。
  2數字電視無線發射系統技術方案的構建要點
  數字電視無線發射系統技術方案主要包括3個方 面:減少回波損耗、避免能量衰減、保持天線增益。這 3個技術要點的支持,對于數字電視無線發射系統技 術方案的構建來說非常重要。圖l是數字電視地面無 線發射系統的原理圖。
  2.1減少回波損耗
  什么是回波損耗?回波損耗就是前文說過的電纜 鏈路因為阻抗的不匹配而產生的反射。其計算公式 是:回波損耗=一10lg[(反射功率)/(入射功率)]。 回波損耗的值也有自己的固定區間,是由0 dB到 負無窮大。負值越小,表示越不匹配,負值越大,表示 越匹配。0代表的是全反射,負無窮大代表全匹配,即 回波損耗的負值越大,越能減少反射信號對入射信號 的影響。同時,回波損耗的要求是:甲級大于等于26 dB、乙級大于等于23 dB、丙級大于等于20 dB。這點 是必須要保證的。
  2.2避免能量衰減
  天線對信號的傳播有兩種方式:水平極化方式和垂直極化方式。但是由于點播自身的特殊性,導致了 水平極化方向傳播的信號會在貼近地表的時候產生受 到大地阻抗影響的極化電流。因此在運行過程中會產 生熱能,從而使信號衰減,縮小了信號輻射的范圍;而 垂直極化方式不會產生極化電流,避免了能量的消耗, 確保了信號應有的傳播范圍舊J。所以,在發射天饋系 統中,應盡可能地采取垂直極化天線發射,既可以確保 能量不衰減,又可以在一定范圍內進行補點發射,然后 覆蓋。這樣可以更有效地避免能量衰減,并提高覆蓋 范圍內的接收效果,提高畫面的質量。
  2.3保持天線增益
  天線增益的恰當有助于無線信號的覆蓋范圍。天 線增益的改變主要是減少波瓣的能量消耗,包括垂直 波瓣上和其他非指定方向上的波瓣。這樣可以使能量 在水平面上向同一個方向輻射,并在技術要求的范圍 內向下保持一定的傾角,以此來擴大覆蓋的面積和覆 蓋的有效性。此外,在保持天線增益的同時,利用天線 增益對數字電視無線發射系統在運行質量上的影響, 對接收邊緣的信號點平的決定性作用,來增大網絡的 饋線 天線 覆蓋面積,或者在確定對 額范圍內,增大發射信號 電平,也會提高信號的傳 輸質量。同時,要注重周 圍環境的安全、基礎建設 的布局、數字無線發射機 的容量和供配電的要求。 只有將這些結合起來,才 能更好地發揮優點,避免 缺點,從而達到更好的 效果。
  3結束語
  由此可見,三網融合的重要發展歷程就是數字電 視的發展。這一技術的使用和推廣,從大的方面來說, 加速了我國信息化戰略的實現;從小的方面來說,它用 最低的成本為千家萬戶提供了畫質優良的電視節目和 更多的電視頻道,不僅豐富了人民的生活,同時也提高 了人民的生活質量。所以,我們要在數字電視無線發 射系統技術構建方面繼續探究,從而促進數字電視更 好地為廣大用戶服務。
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   張新權(梅州市梅縣區廣播電視臺,廣東梅州514000)
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