谈数字电视广播工程运行过程中的关键技术

王铁铭

摘 要：随着国民经济的持续增长，人们的生活水平也得到了很大程度的提高。作为现代家庭生活当中的一项重要组成部分，数字电视也从传统的演播室模式发展到了现代的全面数字化，受到了各界人士的广泛关注。相对于传统的模拟电视而言，数字化电视工程在信号的覆盖范围及强度的保持上都有着很大的优势。数字电视广播的信号传输过程，也就是以数字方式处理的信号得以传送到用户端的这样的一个过程。本文主要对数字电视广播工程当中的各项关键技术进行详细的介绍与分析。

关键词：数字电视；电视广播；信号传输；关键技术

随着时代的发展与社会的进步，数字化是现代科学当中的一项重要发明，被广泛的应用到了人们日常的生产生活当中。数字电视的出现，是对传统媒介的一次变革，打破了传统的思想理念与工作方式及传输工具。相对模拟电视而言，数字电视的出现，对噪音及信号的损失问题都进行了很好的解决，极大的提高了信号的传输质量。

1 发射天线技术

将由交变电场与磁场所构成的电磁波辐射到空间当中去，是对发射天线最基本，也是最简单的解释。传统的广播工程当中，一般是以高塔悬挂的方式进行发射天线的传播，工程量大且极不方便，数字化电视广播工程使用电场的方式对天线的极化方向进行表示，从根本上解决了这一大难题。在实际工作当中，一般选用单极化的天线并以垂直极化为主，其优点就是接口简单便于操作，而且还是有效避免天气原因对信号的干扰与影响。

2 电磁波极化传输方式

传统的模拟电视无线覆盖，需要对当地的地理位置进行合理的选择，而极化天线则能够在同样的发射功率下能够覆盖到更加宽阔的范围，因此电视发射台在安装新的移动接收天线时，应该对垂直极化进行详细的分析与研究。在潮湿多水或是树林分布比较多的地区，极化天线容易发生偏转，不如垂直极化天线的接收效果；另外，垂直极化天线能够进行360°各方向上信号的接收，在移动接收信号时较于极化天线更有优势。

3 天线选址

在传统电磁波传输过程中要考虑的就是电磁波的传输大范围覆盖，而如今数字电视的传输中考虑的是城域覆盖。对于UHF频段内的无线传输，雨衰不是传输损耗中最重要的部分，当发射天线采用水平极化时，在春夏暴雨季节，部分离发射塔很近、平常接收效果很好的地点其接收效果显著变坏，而场强较天晴时还略有增加的同时还要考虑风向的大小对天线的影响。通过对接收到的无线信号进行测试浅析，可以看到在雨天多径情况显著恶化。在电磁波传输过程中，由于电磁波的特性会随着云层的密集程度而变化，因此可以优先考虑高塔方式。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

数字电视广播工程中对电磁波传输频率的要求也是极高的，数字电视以清晰、逼真的特点使得在传输过程中的高度化和精确化。目前地面数字电视一般在工作频率上选择范围不大。电磁波发射频率分为低频率可以分为低频率和高频率两种形式。但就地面数字电视这项技术而言，对工作频率还是有要求的。现在数字电视发射机一般都采用LDMOS功放模块，为了获得较大的线性动态范围。其二，目前数字电视信道解调的FFT都依赖速度有限的芯片完成，它的处理能力是有限的，其三，水、湿地、树林等对无线数字信号的吸收，随着频率的增高而增大。其四，目前UHF频段的低端，电磁干扰严重。根据国外有关专家的意见，开展以移动接收为主要业务的地面数字电视广播，其工作频率一般选择在550～700MHz之间较为适宜。对于发射频率来说，它最大的作用高声质与高品质接收质量的可靠性覆盖。

5 GPS

单频网建设当中重点与难点在于发射端，也就是要实现发射端当中多个发射进行进行同时同步的节目输出。可行办法之一就是应用多个小型的发射机来代替大功率的的发射机，与天上的GPS卫星同步，有效新减少电磁波的污染，在保证信号真实性与完整性的前提下扩大信号的覆盖均匀度。单频网建设当中的一项重要内容和关键设备就是GPS，可以在同一区域内使得多个发射台进行在同一个频段上发射同样的无线信号，加强了服务区域当中信号的可靠覆盖。GPS技术的发展是电视技术数字化的必然产物，通过数字信号的处理手段与技术，完成单频网的运用。

（1）目前，不少的GPS接收机都称已经拥有了自动切换的功能，也就是说一旦其可以对天上GPS卫星的信号进行同时的接收，就可以自动的切换到内部振荡器。但在实际使用过程当中应该明白，目前一些型号的GPS接收机在进行自动切换时，并不属于智能化的操作，而是一种硬件切换的模式，很容易引进整个系统的同步更新。

（2）就目前来看，GPS内部配置当中的晶体型号都与其价格有关，价格越高的配置也就更好，所以在进行GPS的选购时，应该在能力范围内尽量选择性能较好的晶体，以确保其良好的系统性能。

（3）GPS天线的安装位置会对其使用功能造成一定的景影响，其位置的选择也具有一般性规律。首先，在GPS天线进行安装时，应尽量避免其四周有阻拦物出现，可以在一定程度上使其能够接收到更多的卫星数目；在受到外界影响而不能进行及时的解决时，也应该要对天空中GPS卫星的分布进行了解，选择尽可以多的可以接收到卫星信号的位置。另外，在GPS的安装位置进行选择时，一定要确保其四周没有其他强信号的干扰，尽量避开各种发射天线。

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，另一个很重要的理由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理由。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。

结束语

数字电视广播的发展，是现代媒体向多形式化方向发展的一大进步，在努力的对各种现代化便捷信号发射机构与移动信号接收机构的建设当中，形成了多的频率。数字电视广播技术相对于传统的电视广播工程来最大限度的减少了信号传输过程当中的衰减，保证了信号的真实性与完整性，使得电视画面更加清晰，没有其它杂技的污染与影响，也最大限度的还原了声音信号的完整。■

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（12）.

[2]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（8）.

[3]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：上海交通大学，2009.