数字电视广播工程运行过程中的关键技术探析

李云波

【摘 要】在经济建设不断发展的形势下，科技信息也得到了快速的进步，由此广播电视工程技术有了质的飞跃，实现了由模拟信号向数字信号的转变，为广播电视工程的发展创造了有利的环境。文章对广电工程在运行过程中的关键技术进行了分析，为广电工程的发展提供了保障。

【关键词】数字电视；广播工程；运行过程；关键技术

广电工程数字化是科技发展的结果，是时代发展的必然趋势，数字化要比传统的输出方式更加具有优势，为广电工程的发展提供了一种全新的理念。数字化传输方式在传输的效率和质量上占有优势，无噪音干扰，无失真现象，提高了传输质量。在数字电视广播工程运行中有几项关键技术需要注意，对工程的质量有重要的影响，主要包括如下几个方面：

1 发射天线

传统的发射天线设置方法主要是通过在高塔处悬挂天线的方式来完成的，这种方式实施比较简单，并且不容易受到天气形势变化的影响，其常用的方式基本都是垂直单极化的。发射天线的作用主要是向空间进行电磁波的辐射，然后在交变电场的作用下发生原理。在发射天线中，对于发射机的选择和使用也比较重要，它对于发生的质量有重要的影响，同时还关系到能源消耗问题。

2 电磁波极化传输方式

电磁波的传输过程中容易受到自然条件等天然物体的影响。因此在传统的模拟电视无线覆盖中，首先要考虑地理位置的选择。水平极化天线具有良好的远区场强分布，在同样的发射功率下可以覆盖更大的范围，所以发射天线基本上都是水平极化天线。但是，水平极化天线的近区场强分布劣于垂直极化，特别是在潮湿、多水、多树林等环境条件下，由于水平极化天线极化偏转的原因，垂直极化天线的近地接收效果优势明显；另外，由于垂直极化接收天线很容易实现水平面内 360。接收，因此在移动接收时垂直极化的天线更合适。

3 天线选址

对于天线的选择比较重要，它会影响到电磁波的发射质量，所以要根据实际情况慎重选择。在以往传统的电磁波辐射中主要是考虑到范围的覆盖，而在现在的数字电视中，主要是考虑到城域覆盖。在无线传输中，对于UHF频段其雨衰还不算是比较严重的损耗，如果天线采用水平极化的状况下，在暴雨季节，发射塔附近的接受效果会明显的变差，如果是在天晴的状况下，还要考虑到风向的变化，这些都会影响到天线的信号接受质量。在对接受到的无线信号进行试验后得出，在雨天的接受质量明显变差。电磁波在传输的过程中，还会受到云层的影响，所以为了避免这种现象，一般都比较青睐于高塔模式。由于传统模拟电视考虑的是大范围覆盖，而移动电视现阶段主要考虑的是城域覆盖，所以在移动电视发射天线的选择上，重点要根据具体服务区的地形地貌特点，以均匀覆盖为目的。天线位置不一定要求非常高，天线的高增益也不是重点追求的目标。一般以选择不超过4层左右的偶极板天线为宜。

4 发射频率

在数字电视应用的过程中，其信号质量要较传统的方式有所提升，在画面的呈现方面有了很大程度的提升。数字广播电视的信号质量和电磁波的传输频率有所关联，而就目前的状况而言，在地面数字电视的频率选择范围方面并不大。在发射频率中，地面数字电视对于电磁波的发射要求还是比较高的，目前主要可以分为低频和高频两种，对其主要的要求如下：第一，在目前的数字电视发射频率中都要求具有具有较大的动态范围，而目前应用的比较多为LD-MOS功放模块。第二，在目前的电视信道调解中一般都应用芯片来完成，但是芯片的处理能力比较有限。第三，在无线数字信号传输的过程中会受到水和湿地等外界因素的影响，并且随着频率的增高而增大。第四，在目前的UHF频段中，电磁受到了严重的干扰。

5 GPS

GPS是现代技术中应用的比较广泛的技术手段之一，它通过卫星同步技术实现信号的传输，在广播电视工程中利用数字信号传输就会应用到GPS技术。在数字信号传输的过程中，在同一个地区中实现多个发射台同时发射，并且要保证覆盖范围的稳定接受，就需要在时间上有准确的可靠性，利用GPS技术可以很好的实现这点，它会对这个地区中发射的信号进行时间上的规划，然后保证接收的稳定性。在发射的过程中，对于单频网而言，要想实现对多台发射机在同一时间发射具有很高的难度，同样保证各个接收端能够同时接收到信号也有一定的难度，这就涉及到信号交叉覆盖的问题。针对以上问题可以通过 GPS卫星同步来实现，提高发射质量的信号，可以利用多个小功率的发射机来替代一个大功率的发射机，从而减少电磁干扰，提高覆盖的均匀度，并且在改变覆盖意图方面更加方便。但是对于GPS接收机的选择要谨慎，主要有以下几点：

5.1 GPS接收机一定要有自动切换功能，以备在接收不到信号时，可以自动切换到内部振荡器，保持信号的接收。但是现在很多的GPS接收器在销售时都会说具有这方面的功能，但是在实际使用中却实行的是硬切换的方式，这种切换方式容易导致系统的重新同步。

5.2 GPS内部晶体的配置性能直接影响到接收机功能的发挥，内部晶体的性能越高，价格也就越贵，但是为了保证接收机功能的发挥，应该选择晶体质量和性能都优越的型号。那么在经济条件允许的情况下，应该选择性能较好的双重恒温晶体。

5.3 GPS天线的设置地点非常重要，直接影响到信号的接收，所以要在选择位置时，要尽量的保证周围没有障碍物，天线能够接收到的卫星数量越多那么信号强度就越强，发挥的性能就越好。如果在选择位置时，由于受到客观条件的限制，没有净空条件好的地方，那么可以通过观察天空中卫星的分布情况来确定，以能看到卫星数目多的地点为最优。此外天线的设置地点要尽量的避免有其他信息源的干扰，尽量的远离各种发射天线。

6 能量与载噪比

在传统的模拟电视覆盖时，考核覆盖性能的一个很重要的指标就是场强。在实际开路系统中，除多径的引入可能造成信噪比需求增加外，另一个很重要的原因就是发射天线处的信噪比由于功放非线性、滤波器群时延等影响，使得输出信号的信噪比急剧下降。虽然各个发射机厂家都有相应的非线性校正技术，但是一般同激励器输出相比都会引入不低于10dB的损失，这是开路环境下最小接收电平大幅度增加的重要原因。因此，在进行无线覆盖时，如果在大部分地区场强足够，就不要进一步增加发射机功率，否则可能效果适得其反。

总之，在人们的物质生活质量得到提高的同时，对于精神生活的质量也有了更高的要求，广播电视工程是人们业余生活中比较重要的娱乐渠道，丰富了人们的文化生活。在科技信息不断进步的形势下，对于广电工程的质量有了更高的要求，数字电视广播顺应了时代的发展，在技术上进行了改革，提高了广播电视工程的传输质量。在技术不断发展的过程中，广电工程的技术还会有更高程度的提升，发展前景也更加的广阔。

【参考文献】

[1]白杨，冯景锋，黎阳.地面数字电视广播单频网组网调制器实现关键技术[J].广播与电视技术，2011.

[2]何大治.地面数字电视传输系统中同步与均衡关键技术的研究[D].上海交通大学，2009.

[3]杨知行，王昭诚.下一代地面数字电视广播系统关键技术[J].电视技术，2011.

[责任编辑：丁艳]