地面数字电视单频网方案设计

梁骞

一.概述

地面数字电视是广播电视传输覆盖网的重要组成部分，是各级政府提供广播电视公共服务的主要手段，是广大人民群众获取新闻信息、享受精神文化生活的重要渠道。目前，我国已发布实施强制性地面数字电视国家标准，各项配套标准加快完善，数字电视产业不断壮大，全国地面数字电视覆盖网进一步拓展，大力发展地面数字电视的条件已经具备，加快推进地面数字电视发展，加紧建设各级电视节目的地面数字电视广播覆盖网络，促进广播电视大发展大繁荣已成为当前一项重要而紧迫的任务。随着国家“户户通”工程的推进，在广大农村双模卫星接收设备得到大量使用。针对目前地面数字电视信号在农村地区的信号覆盖，提出一种实用的地面数字电视单频网广播覆盖来解决地方节目覆盖的设计，

二.建设要求

地面数字广播电视覆盖采用符合国家地面数字电视的帧结构，信道编码与调制GB20600-2006的规定，在不同的工作模式组合时，可以有不同的最高允许码率。支持固定和移动接收。并以UHF频段无线传输方式，实现稳定、高质量电视节目覆盖。地面数字广播电视覆盖前端系统将来自不同信源的所运营的各种业务，各种信号重新组合，构成新的本系统信源节目传输包通过地面数字广播电视多频覆盖网无线数字传输系统，实现固定接收。

地面数字电视单频网广播覆盖以发射功率为1000W为例，采用MUDS方式播出1个频道的电视节目，以满足6套电视节目覆盖的需求，具体建设要求如下：

1. 系统设计必须采用国标GB20600-2006标准。

2. 前端可以开放升级，不浪费资源和重复投资。

3. 编码方式：MPEG-2

4. 组网方式：多频网模式

5. 传输链路：光纤

6. 调制方式：DTMB

7. 工作模式：C=1， 16QAM， 0.8， PN595，系统净码率为20.7913bps，采用MPEG-2，固定接收。

8. 发射频道：UHF，1个电视频道

三.前端系统

1.系统的节目规划

根据地面数字电视地面广播传输系统技术要求，利用MPEG-2压缩标准将模拟、数字ASI、卫星共6套电视节目编码压缩，输出ASI传输流。针对不同节目，其压缩带宽有不同的要求：

自办节目3.0Mb/s

电影节目3.3Mb/s

体育节目3.5Mb/s

新闻节目3.0Mb/s

2.地面数字电视前端系统

地面数字电视前端系统主要根据地面数字电视广播特点将信号源进行编码、复用处理，同时插入EPG（电子节目指南）等网管信息。

前端送来的自办节目A/V信号送入编码器，卫星信号通过卫星接收机的ASI信号送入复用器，光缆传输的ASI码流送入复用器，编码后的ASI信号经复用器进行信号复用，每套节目的平均码流为3.0Mb/s左右，每个频点传送6套电视节目，共传送6套电视节目。前端系统可以平滑升级到传输10个频点，60套以上的标清电视节目。只需要简单的增加相应的设备等。

四.数字电视发射机系统

数字电视示范系统采用D T M B国家标准GB 20600-2006，发射机输出功率为1000Wrms，发射天线为UHF偶极子单元板天线阵列，执行标准如下：

GB 20600-2006 数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制；GY/T 229.2-2008 地面数字电视广播激励器技术要求和测量方法；GY/T 229.4-2008 地面数字电视广播发射机技术要求和测量方法；GY/T 236-2008 地面数字电视广播传输系统实施指南；GY/T 237-2008 YHF/ UHF频段地面数字电视广播频率规划准则

发射机工作模式选用广电总局推荐的七种工作模式中的C=1、16QAM、0.8、 PN=595、交织720。允许的最高净荷数据率为20.791Mb/s。2个频点共播出30套SDTV节目，每个频道播出15套节目。

通过各地多年来组建数字电视单频网、多频网的经验，对于地域广阔、地形地貌复杂的地区实现地面数字电视多频道、多套广播电视节目的无线覆盖，宜采用中小功率多布点的系统方案，以实现无缝隙的数字电视无线覆盖。

五.数字电视地面无线广播有效覆盖范围相关因素

数字广播电视网以无线广播方式运行，覆盖面积大、电波传播环境复杂，为了确保终端用户得到稳定的高质量电视节目，除选用高质量收发传输设备外，还要进行传输可靠性的系统设计，来达到规定的有效覆盖范围服务区。

换句话说，数字广播电视网有效覆盖范围面积取决于设备性能和传输路径两大部分，主要因素如下所述：

发射设备的调制误差率（MER）和发射功率大小；发射天线全向辐射场型、发射天馈系统（含多功器）增益和发射天线高度；发射调制设备工作模式的选择（对应不同C/ N门限值）；接收天馈线增益和接收天线高度；接收机灵敏度、接收低噪声放大器过载能力；覆盖区地形、地貌、地物、电波传播环境的影响；由于数字电视信号的传播特点，受地形、建筑物密度、街道走向和环境变化的影响，覆盖区域内会存在局部的覆盖阴影区及遮挡。

在数字电视发射机工作模式：C=1、16QAM、0.8、PN=595、交织720，莱斯信道下接收电平为20-26dBuv。