地面数字电视技术在广播电视中的运用探讨

文 麦永智

地面数字电视技术是一种通过天线发射无线电波，覆盖大量的电视用户，然后由电视用户通过电视终端接收相应信号收看电视节目。该项技术除了能够提供娱乐、学习等公益服务之外，同时本身还有着应用普遍性、可控性和抗毁性等特征，因此在遭遇紧急情况时，地面数字电视还可以成为政府的“喉舌”。相较于传统电视技术，地面数字电视在电视节目收看方面更加丰富灵活，同时还能够利用大量闲置的无线频谱资源，实现更多的应用业务以提高频率效益。基于此，在广播电视发展过程中，有必要加强地面数字电视技术的应用，促使其作用优势得到更好地发挥，推动广播电视产业实现更好发展。

地面数字电视技术主要内容

地面数字电视技术内容包含众多，透过现象看本质，该项技术主要是通过接收电视塔发出的数字信号，实现电视内容的收看。相较于传统电视技术，地面数字技术有着诸多的优势，比如信息传输容量更大，针对电视HDTV节目，可以提供高于24Mb/s的单信道码率。不仅如此，该项技术实际操作模式也比较灵活多变，可以结合实际需求，选择不同的调制方式，同时还能够支持高速、移动信号接收，因此电视信号传输也会更加稳定。地面数字电视技术在频率规划方面，也比较灵活，同时覆盖区域也比较广。在实际应用过程中，选择不同的保护间隔工作模式，能够建立高覆盖范围的单频网，最高覆盖范围可达到36公里。从地面数字电视技术内容来看，主要包括相关电视信号的传输、接收与处理应用，在这一过程中，还会应用到一些先进的设备工具，比如计算机、机顶盒等。在电视数字信号传输方面，主要包括三种方式，一是有线数字信号传输，二是卫星数字信号传输，三是地面数字信号传输。地面数字电视技术便是应用了上述第三种信号传输方式。在地面数字电视技术应用模式下，要求电视机本身具备地面数字电视信号的接收能力，针对一些老式电视机，由于本身没有配置相关的信号接收装置，因此可采用机顶盒，先进行信号的转换模拟，再进行电视信号的接收，赋予老式电视数字电视的各种功能。

除此之外，相较于传统的模拟电视，地面数字电视最大的优势特点之一便是能够组建单频网：即在同一个频率内，地面数字电视能够在大区域范围内，实现相同节目的覆盖。如此一来，能够有效提高频率资源利用率。不仅如此，还能够为大区域移动接收等新业务应用提供更为广阔的网络平台。地面数字电视凭借各种先进的数字化技术，还能够为广大用户提供高清、标清电视、数据推送等更丰富的业务内容，并且地面数字电视在业务应用内容方面也比较丰富，常见的有移动接收、便携接收等多种业务应用模式。业务内容和应用的发展一方面对地面数字电视频率资源提出了更多的需求，另一方面也要求以地面数字电视单频网为主开展新业务提供可以不断优化的基础网络平台，从而更好地彰显地面数字电视的优势价值。地面数字电视为发挥数字技术的优势，自身的传输系统需要采用数字编码技术，压缩电视节目源音视频信号，再通过打包处理，将多个节目源信号组合在一起。然后在具备纠错能力的数字传输技术的帮助下，在一个地面模拟电视频道8MHz带宽里发射播出地面数字电视视频信号，用户可以在地面数字电视服务区内，采用相应的接收设备接收射频信号，并在电视显示终端，还原成音视频节目，实现电视节目的正常收看。

地面数字电视技术在广播电视中的运用

发射天线

在实际运用地面数字电视技术的过程中，发射天线是一项非常重要的技术内容，同时也是进行地面数字电视信号发射不可或缺的工具。通过运用发射天线，可以有效抵御电磁波空间辐射的干扰。一般而言，电磁波干涉性、方向以及衍射性等，都会直接影响到地面数字电视信号的传输质量，为解决这一问题，必须要科学合理选择发射天线。对发射天线而言，主要是由磁场与电场相互影响而形成的电磁波，这种电磁波在实现广播电视信号辐射方面发挥着关键作用。在实际选择发射天线的过程中，应充分考虑两大内容，一是垂直极化内容，二是水平极化内容。前者能够对广播电视的信号覆盖区域范围有非常大的影响。后者则是直接作用于广播电视远程范围，能够对该范围的信号覆盖带来重要的影响。因此如果在频率相同，且信号覆盖良好的情况下，我们首先要考虑发射天线水平极化处理。

通常而言，通过做好不同天线极化的应用选择，可以有效提高地面数字电视信号的传输效果。例如，对垂直极化电磁波而言，比水平极化的电磁波更易于穿过起伏不平的地貌，因此在陆地数字电视信号传输方面，适合选择天线垂直极化方式。而对发射天线水平极化来说，在依赖电离层且在长距离信号传输场景下，则能够获得更好的数字信号传输效果。

除此之外，在发射天线选择方面，还应考虑到天线的极化损耗情况，一般发射天线的极化损耗受天线极化和电磁波的极化矢量之间角度的影响。当上述两者之间呈45°时，产生的极化损耗将会达到最大值。具体来说，在天线极化和电磁波的极化呈45°的情况下，最大极化损耗为0.5（即3dB）。如果是圆极化或椭圆极化，实际极化损耗会更大，最大极化损耗可高达30dB。这也是为何在发射天线选择方面，可以结合实际情况，利用极化实现信号的隔离，以保证数字电视信号的传输质量的原因。尽管在发射天线方面存在极化损耗，但以不同方式极化的发射天线，依然能够从不同极化类型电磁波中实现信号的接收。因此极化可实现的信号隔离效果并不是无限增长，本身具有一定的限度。

科学选定发射地点

在地面数字电视信号传输过程中，为保障信号传输的稳定性，科学合理地选择发射地点也十分重要。在实际选择发射地点时，一般会遵循“高位定址”的原则，即要求发射地点所在位置相对要高，比如在居民区，可以选择在屋顶、楼顶等较高且空旷的区域。在山区，则需要选择在山顶区域。之所以要如此选择，主要是因为考虑到受天线水平极化的影响。同时在选择发射地点时，还应考虑到种种干扰因素。比如要注意远离铁塔、高压输电线路等装置，一方面保障信号发射的安全，另一方面，还能降低对信号的干扰。以选定的发射地点作为参考基点，要求其与障碍物之间的夹角要控制在3°以内。同时在选择发射地点时，还应注意考虑实际气候条件因素的影响，比如发射地点选择应注意避开风口，以免天线遭受较强的风荷载出现变形问题，导致信号发射与接收出现问题。与此同时，在雷电多雨地区，发射地点的选择还应注意避开雷击多发区域，在发射地点的周围，注意采取相应的避雷措施，以免影响信号发射的质量。此外，在实际选择发射地点时，选择的位置并不是越高越好，还应考虑到其他微波的干扰问题。尤其是在城市楼群之中，微波干扰比较严重，因此为保障数字电视信号发射与接收质量，在选址时，注意采用检测设备做好干扰信号的检测工作，避开干扰源，从而更好地确保数字信号发射质量。

科学设置发射频率

不同的发射频率，对数字电视信号传输质量有着直接的影响。在早期，地面数字电视技术处于初级发展阶段，相关条件以及各种硬件设施比较落后，因此数字电视的信号覆盖范围也相对比较小，覆盖面不广，因此信号发射频率便决定了数字电视信号的发射质量。为进一步提高地面数字电视信号传输的质量，我国研究人员对信号发射频率进行了深入的研究，从而有效提高了数字电视信号传输的稳定性，整体信号质量也得到了有效增强。从当前地面数字电视技术发展现状来看，数字电视信号的发射频率通常采用“UFH”表示。而针对信号发射线性动态的控制，则是采用了“LDMOS”发射模块来进行表示。“YHF”则代表的是频段内工作频率的选择方式。“FFT”代表的是发射频率信道调解装置，在实际应用该装置的过程中，需要通过芯片，完成信道的调解。但整个调解过程中，缺陷也比较明显，比如信号存在严重延迟、信号传输效率低下等。而上述这些缺陷在随着发射频率的提升，被无限放大，已经对地面数字电视信号传播带来了严重的影响。因此在实际设置发射频率时，注意尽量避免使用高频发射信号，要求发射频率在550至700MHz之间。除此之外，针对信号发射频率的设置，还应严格遵循特殊情况特殊对待原则，在实际设置时，需要充分考虑实际的地貌条件与气候条件等因素的影响，然后再进行高频或低频发射频率的科学合理选择。

科学设置发射场强度

相较于以往的模拟信号，数字信号在信号范围方面，有着非常显著的优势，并且信号输出的效果也非常良好，不仅如此，数字信号还有着非常强的抗干扰能力，尤其是在OFDM调制系统之中，地面数字电视技术的信道编码更加先进，且能够进行时域信道同步，降低了系统C/N门限，因此整体的发射功率得以降低，从而对当前模拟电视节目带来的干扰降至最低，有效保证了数字电视节目信号稳定输出。与此同时，发射场在噪音承载力方面，也表现出了不俗的性能，相较于转换阶段的信号质量，整体性能表现更为优良。发射场本身的强度也会对数字电视的信号噪声产生直接的影响，因此做好发射场强度的科学合理设置也非常重要。需要结合实际，做好发射场强度合理调整，从而进一步扩大信号的覆盖范围，提高数字电视信号传输与接收的稳定性，有效带动当地广播电视产业实现更好地发展。

合理安装接收设备

在地面数字电视技术实际应用过程中，确保信号稳定顺利地接收非常关键，因此还需要注重提高接收设备安装的科学合理性。只有保障接收设备安装质量，才能有效提高信号接收质量，确保用户在观看数字电视时，有一个更加良好的体验。同时在数字信号接收装备的帮助下，能够促使电视获得更加稳定的数字传输信号。尤其是与传统模拟信号相比，由接收装备接收的数字信号更加稳定，信号质量更强。在实际安装过程中，技术人员可以在车载安装技术的帮助下，有效提高接收设备安装效率与质量水平。从当前数字信号接收设备安装情况来看，针对公交系统中的数字电视，在信号接收方面通常面临着比较大的困难与挑战，一旦相关信号接收设备失灵，或者信号接收不稳定，很容易对公交系统运行带来严重的安全风险隐患。因此，在实际进行接收设备安装时，可采用组装电视接收终端的方式，促使数字信号接收更加稳定，更好地保障信号接收质量，维护公交系统安全稳定运行。

GPS的应用

在实际建立电视广播单频网段的过程中，还可以应用相应的GPS设备，尤其是针对一些车载数字电视系统，更需要应用GPS设备，从而能够有效提高系统时钟的准确性。在实际安装GPS设备的过程中，针对接收装置与GPS卫星信号的接收，应注重维护两者的同步性，唯有如此，才能有效提高信号传输的稳定性。另外，在实际应用GPS设备的过程中，还需要结合实际情况，做好自动切换功能装置的安装。从而在该装置的帮助下，即使因为种种原因，接收装置和GPS卫星信号接收过程很难实现同步，也能够确保信号接收工作运作时效性，提高数字电视信号接收质量水平。

总而言之，在广播电视发展的过程中，地面数字电视技术发挥着非常关键的作用。相较于传统模拟电视技术，地面数字电视技术有着诸多优势，比如信息传输容量更大，实际操作模式也比较灵活多变，可以结合实际需求，选择不同的调制方式，同时还能够支持高速、移动信号接收，因此电视信号传输也会更加稳定。基于此，必须要提高对地面数字电视技术应用的重视程度，从多方面着手，注重做好相应技术的应用实施，从而促使地面数字电视技术能够发挥出应有的优势作用价值，为广大用户带来更好的电视节目观看体验，推动广播电视产业实现更好地发展。