地面數字電視廣播覆蓋網研究

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摘要：當前，國家相關部門已經將數字電視廣播覆蓋網列為基礎設施建設的重要內容，為此相關結構應當加強技術方面的研究分析，制定完善的建設推廣方案，使人民群眾能夠分享科技進步帶來的高品質生活，促進我國向信息化以及數字化社會的方向高速發展。

關鍵詞：地面數字電視廣播；覆蓋網；建設

1地面數字電視廣播的概念和主要優勢

1.1數字電視的基本概念。數字電視主要是指利用先進的數字化技術，將聲音以及圖像等信息進行壓縮、編碼處理，通過實時廣播或存儲，實現用戶的接受和播放。數字電視系統通常包括有線數字電視、衛星數字電視、地面數字電視，這三種模式分別對應DVB-C、DTM-TH、DVB-T歐洲標準。當前，國家大力推廣地面數字電視廣播覆蓋網建設，數碼電視得到了日益廣泛的應用。市面上大部分數碼電視是在數字電視的生產基礎上加入了特定的生產流程，采用數字處理信號的技術，實現清晰度提高以及信號降噪，但這種電視無法實現數字電視信號的兼容，圖像和聲音與數字電視接近。真正意義的數字電視能夠實現模擬信號與數字電視信號之間的兼容，在使用過程中除滿足用戶的基本收視需求之外，還能夠滿足用戶的各種網絡服務需求，人們能夠利用數字電視進行網上購物或遠程教學等服務。1.2地面數字電視廣播的主要優勢。與傳統的電視廣播相比，地面數字電視廣播的抗干擾能力顯著提高。傳統的電視廣播系統屬于模擬信號，對整體的客觀環境有比較高的要求，容易受到外界不確定因素的干擾，影響收視的效果。地面數字電視廣播有效的解決了模擬信號存在的問題，通過光纖傳輸以及信道編碼技術能夠將模擬信號的傳播方式轉變為數字信號的傳播，顯著提高信號傳輸的質量，利用光纖進行傳輸能夠提高抗干擾能力，降低傳輸過程中產生的損耗。地面數字電視廣播采用單頻網技術，能夠在相同的網絡系統中實現由多臺頻率一致的發射機發射相同的電視節目信號。降低發生機器自身的發射功率，減少不必要的損耗，提高網絡資源的利用率。同時，地面數字電視廣播系統中融入了數據壓縮的相關技術，能夠顯著提高數字頻率的利用率，保證信號傳輸的整體質量。

2地面數字電視廣播覆蓋的主要影響因素

2.1發射參數以及發射頻率。地面數字電視廣播的發射參數主要包括發射天線的高度與增益、饋線損耗參數、發射機輸出功率等，實踐研究表明，發射天線的高度與增益、發射機功率的數值越大，地面數字電視廣播的覆蓋范圍越大，但覆蓋的范圍與饋線損耗則成反比，在實際操作過程中，很多技術人員會將發射頻率調高，這會導致電磁波的繞身能力以及穿透力減弱，覆蓋的陰影范圍增加，數字信號的接收效果會受到不良的影響。過高的發射頻率會使一部分無線數字信號被樹林、濕地、水等客觀自然因素吸收，接收端的信號會明顯減弱，還會產生多普勒頻移的效應，無法實現高速情況下的移動接收，因此技術人員需要將發射頻率保持在平穩的中低狀態，通常設置為550-750MHz。2.2極化方式以及接收參數。地面數字電視廣播的極化方式包括水平極化和垂直極化的模式，水平極化局域覆蓋范圍廣、遠區場強分布效果好的特點，被廣泛采用。垂直極化環繞效應強，能夠輕松實現系統的各項功能，抗干擾能力也比較強，在雨雪等惡劣天氣條件下依然能夠保證信號質量的穩定，同時能夠實現車載系統安裝。接收系統的靈敏度以及接收天線的高度和增益情況直接決定了最終的接收效果，為此技術人員需要提高接收裝置的天線高度以及整體的靈敏度，提高地面數字電視廣播的覆蓋范圍，保證信號接收的整體質量。2.3信道調制參數。地面數字電視廣播覆蓋系統主要采用的傳輸模式為多載波傳輸模式，單頻網組建的整體規模以及接收速率與載波的數量直接相關，編碼率以及調制方式也會在很大程度上影響節目播出的效果。當節目資源比較大的情況下，解說的效果會出現下降。另外，保護間隔以及載波的模式也會影響到單頻網的整體規模，因此需要在進行同步傳輸的過程中充分考慮信道調制參數的問題。

3地面數字電視廣播覆蓋的主要技術

3.1發射系統。地面數字電視廣播有效的解決了傳統的模擬信號電視廣播存在的清晰度低、信號質量差和延遲的問題，信號接收的質量顯著提高。地面數字電視廣播屬于數字技術發展過程中產生的新技術，主要依賴于信息技術、數字技術、計算機技術的高速發展。地面數字電視廣播發射系統包括地面數字電視發射前段、傳輸網絡、地面數字電視信號源前段。地面數字電視發射機前段能夠有效的調節節目的整體碼流，傳輸網絡負責ASI碼流的傳輸，能夠改變內容以及格式，地面數字電視信號源前段負責為解碼流配置單頻網絡。3.2組網的模式。地面數字電視廣播的組網模式包括多頻和單頻，這兩種也是主要的傳輸模式。單頻網的組網模式能夠利用一個頻率將相同的數據碼流發射，利用多種配套的先進技術實現節目的分配，主要技術包括SDH、光纖、微波等，實現同步處理的過程需要調制解調器的作用，以此來實現源信號到射頻信號的轉變。單頻網在組網的過程中應當減少運行的覆蓋范圍，不斷調整頻率，避免數字信號資源的浪費以及信號的不必要干擾。通常情況下，信號覆蓋的區域能夠達到兩個以上信號頻率發射點能夠達到的范圍，在實際操作過程中可以采用減少信道強度以及縮短延時長度的模式。

4地面數字電視廣播覆蓋網的建設

4.1地面數字電視廣播覆蓋的基本需求。地面數字電視廣播覆蓋的基本需求包括畫面清晰度提高、節目播放更加穩定、覆蓋面積更大、功率更大。通過地面數字電視廣播覆蓋能夠實現連續播放以及一點到多點播放的基本需求。當前，各種技術手段不夠成熟，模擬電視依然是數字電視推廣應用的重要基礎，因此在地面數字電視廣播覆蓋網建設過程中需要充分考慮模擬電視信號的發射，將頻率的覆蓋范圍以及播出效果作為頻譜規劃的核心要素，保證單頻網的整體移動速度大于250km/h。對照國家對于地面數字電視廣播覆蓋網建設投入力度的逐漸增加，數字電視的整體收視體驗會同步實現提高，用戶能夠收看的電視節目數量將會逐步增加，頻譜資源的利用率也會實現同步提高。在新技術模式下，利用數字化的電視節目信號，同一個信道能夠播放20套標清電視節目或2套高清電視節目，為用戶提供服務的方法也會逐漸增加，用戶可以自主選擇收看高清或標清電視節目，很多科技含量比較高的設備也能夠為用戶提供移動化的收視服務，豐富用戶的收視體驗。4.2地面數字電視廣播的業務以及國標技術。數字電視能夠實現無線覆蓋的信號接收方式，相關機構統計顯示，我國大約有2/3的用戶通過模擬無線的方式接收數字電視信號，大部分用戶來自農村地區，由于環境等客觀因素限制，很多用戶收視信號不夠穩定，因此急需為這部分用戶提供穩定的信號源，增加收視節目的整體數量，未來地面數字電視廣播需要充分考慮這些偏遠地區用戶的收視需求，豐富業務種類。我國采用的地面數字電視廣播國標技術共有7種不同的模式，各個地方機構需要在發射數字信號時嚴格依據這些模式進行發射。在2006年，國家標準化管理部門出臺了地面數字電視廣播傳輸系統的調制以及信道編碼，在2017年正式實施。4.3地面數字電視廣播無線覆蓋。地面數字電視廣播無線覆蓋技術主要包括兩種組網方式，單頻網和多頻網。多頻網主要是指在數字電視信號發射的過程中采用不同的發射頻率傳輸信號的一種發射模式，在模擬電視系統中這種模式被廣泛采用，為避免出現信號的干擾，在區域范圍之內使用的發射機信號頻率需要有所差別。單頻網能夠在同一頻率以及相同時間段發射相同的信號，所有的發射機呈網狀分布，這種模式被地面數字電視廣播覆蓋網廣泛采用。不同的發射點使用相同頻率能夠實現在同一個區域內多個不同發射站臺的全面覆蓋。根據數字信號的峭壁效應以及功率等因素的綜合分析可知，單頻網能夠有效的解決模擬信號中存在的同頻相互干擾的問題。在實際操作過程中，單頻網對同一時間和頻率的發射站臺有比較高的要求，站臺之間應當保持足夠的距離，避免出現同頻干擾以及信號的交叉。地面數字電視廣播的節目分配方式主要包括SDH、直連光纖、微波等，在操作中需要通過調制解調器處理后在進行射頻信號更改發射，在調整單頻網的過程中需要充分盡量減少不同發射點在重疊區域形成的干擾，保證信號質量。4.4地面數字電視廣播的發射系統。地面數字電視廣播的發射系統結構比較簡單，是整個系統的重要組成部分，在構建的過程中需要充分考慮地區實際情況，保證用戶的收視效果。比如新疆某地區開展的戶戶通工程，將發射天線設置在100米以上的高度，發射臺頻率能夠達到1000瓦，接收天線高度為10米左右，增益為7dBd，網絡覆蓋面積達到60千米，用戶能夠收看到40套以上的節目。

參考文獻

[1]羅蘊軍,廖慶龍.淺析地面無線數字電視廣播系統建設[J].電視技術,2015,(8):6-9.

[2]曾潔.地面數字電視廣播覆蓋改造工程中問題的思考[J].廣播電視信息,2015,(4):43-45.

作者:康峻森 單位:山西廣播電視無線管理中心1125臺