數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點及發(fā)展趨勢

劉 博

衡水廣播電視臺，河北衡水 053000

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點及發(fā)展趨勢

劉 博

衡水廣播電視臺，河北衡水 053000

數(shù)字電視廣播技術(shù)發(fā)展引發(fā)了廣播電視系統(tǒng)的一場技術(shù)革命。本文在這里淺談一下數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的主要部件、發(fā)射特點及數(shù)字電視機(jī)發(fā)展趨勢，并介紹了目前國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)；技術(shù)特點；發(fā)展趨勢

由于數(shù)字電視具有圖像清晰、無噪聲、無重影、多媒體等優(yōu)點，受到了廣大用戶的歡迎，同時能對所有用戶進(jìn)行控制，因此，能對用戶進(jìn)行有效收費，將給廣電帶來新的業(yè)務(wù)增長點和增值運(yùn)營的機(jī)會數(shù)字電視及高清晰度電視正迅速向我們走來，電視的數(shù)字化使節(jié)目制作、傳輸和接收都發(fā)生了革命性的變化。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制實施我國地面數(shù)字電視廣播將進(jìn)入一個高速發(fā)展的階段，對數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的需求也將大大增加。

1 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的發(fā)展概況

1.1 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)

目前國際上主要形成了3種主要電視標(biāo)準(zhǔn)，即：美國ATSC標(biāo)準(zhǔn)，歐洲D(zhuǎn)VB-T標(biāo)準(zhǔn)和日本的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)。ATSC制采用單載波8VSB編碼調(diào)制技術(shù)；DVB和ISDB采用多載波COFDM調(diào)制技術(shù)。這3種標(biāo)準(zhǔn)的視頻信源編碼都采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，音頻信源編碼則有所區(qū)別，美國采用AC-3、歐洲D(zhuǎn)VB采用MPEG—2標(biāo)準(zhǔn)、日本采用AAC標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 數(shù)字發(fā)射機(jī)的主要機(jī)型

目前國內(nèi)外主要采用感應(yīng)輸出管IOT發(fā)射機(jī)、四極（包括雙向四極管的）單電子管發(fā)射機(jī)，以及全固態(tài)發(fā)射機(jī)。這三種機(jī)型都工作于UHF波段。IOT發(fā)射機(jī)是高功率數(shù)字電視的首選機(jī)型。中功率的（1kW～5kW）全固態(tài)發(fā)射機(jī)也有較強(qiáng)的競爭力。近幾年隨著技術(shù)的研究和發(fā)展，國內(nèi)已有幾家發(fā)射機(jī)生產(chǎn)廠相繼推出了不同特色的數(shù)字發(fā)射機(jī)。

1.3 向全固態(tài)化、自動化方向發(fā)展

因發(fā)射機(jī)向大功率方向發(fā)展，而四極管、速調(diào)管等器件從某種程度上已限制了大功率發(fā)射機(jī)的發(fā)展，而全固態(tài)發(fā)射機(jī)由于功率合成技術(shù)的運(yùn)用，從理論上講發(fā)射機(jī)的輸出可以像積木一樣任意增加。由于發(fā)射機(jī)的可靠性提高，發(fā)射臺的無人值班，及自動開關(guān)機(jī)、遙控功能得以實現(xiàn)．歐美、日本等國家早己實現(xiàn)了發(fā)射臺的無人值班。現(xiàn)在各發(fā)射機(jī)生產(chǎn)廠家大多數(shù)都采用單片機(jī)控制，配有自動控制及自動監(jiān)測功能，并配有232接口或488接口，自動化功能越來越完備。目前國內(nèi)發(fā)射臺轉(zhuǎn)播臺大都設(shè)在高山頂，條件極其艱苦，為減輕值班員勞動強(qiáng)度，發(fā)展全固態(tài)發(fā)射機(jī)實現(xiàn)自動化是一種必然的趨勢。

2 我國數(shù)字電視發(fā)射機(jī)存在的問題

2.1 制式的不統(tǒng)一

1）以正交頻分復(fù)用（COFDM）調(diào)制為核心的DTTB/OFDM方案。其數(shù)據(jù)采用QAM和QPSK方式調(diào)制在8MHz帶寬內(nèi)可傳送1路HDTV和6路SDTV電視節(jié)目，支持固定和移動接收；

2）以QAM為核心的CDTB-T方案。它以C-QAM覆蓋固定用戶，以COFDM實現(xiàn)移動接收，通過UHF、VHF天線廣播；

3）清華大學(xué)提出的TDS-OFDM調(diào)制方式的DMB-T方案它支持多/單頻網(wǎng)。

2.2 傳輸信號的安全性

我國的廣播電視是聯(lián)系黨和人民的紐帶，是黨和政府的喉舌，因此加強(qiáng)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的安全性是非常必要的。近年來不法分子利用境外設(shè)備對我國廣播電視信號進(jìn)行干擾破壞。除采用條件接收（CA）之外，如果在發(fā)射機(jī)合適位置加入一個智能模塊，用來處理信號源出來的TS流，定是插入控制程序，對信號源進(jìn)行物理層上的加密，就可以解決非法信號侵入的問題，從而保證正常信號的傳播，而不受外來信號的干擾破壞。

3 我國數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的發(fā)展特點和趨勢

3.1 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的產(chǎn)品化

早在2002年開始，隨著數(shù)字電視國標(biāo)的起草，國內(nèi)主要發(fā)射機(jī)廠家就開始了數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的開發(fā)，但由于國外對其中核心技術(shù)的封鎖，關(guān)鍵技術(shù)一直控制在國外廠家的手中，數(shù)字發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵部件——數(shù)字激勵器和單頻網(wǎng)適配器只能進(jìn)口，嚴(yán)重影響了國內(nèi)數(shù)字電視的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。目前我國已經(jīng)充分利用自己的技術(shù)生產(chǎn)了品牌，打破了國外技術(shù)的壟斷，在國內(nèi)數(shù)字電視領(lǐng)域占據(jù)了有利地位。2006年底同方吉兆和鞍山吉兆聯(lián)合完成國標(biāo)數(shù)字電視激勵器的開發(fā)，該產(chǎn)品具有完全自主的知識產(chǎn)權(quán)，并且很快在使用中得到了國內(nèi)用戶的充分認(rèn)可，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的突破

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)與模擬電視發(fā)射機(jī)均為全固態(tài)、單通道發(fā)射機(jī)，其共同點是大功率合成、供電單元、冷卻系統(tǒng)、控制單元等均相同很多技術(shù)可以借鑒使用，如模塊化、智能化自動化、網(wǎng)絡(luò)化等設(shè)計理念，所以發(fā)射機(jī)的整體可靠性與模擬機(jī)相當(dāng)。在激勵器方面，數(shù)字電視采用了信道編碼技術(shù)，該技術(shù)即國標(biāo)規(guī)定的內(nèi)容，在國標(biāo)頒布以后，該部分問題已經(jīng)在信道編碼板中解決。同時，中國廠商已經(jīng)解決了基帶預(yù)矯正平均功率、低相噪本振和單頻網(wǎng)技術(shù)等，這些技術(shù)是數(shù)字電視發(fā)射機(jī)產(chǎn)品化過程中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)。

3.3 國內(nèi)外產(chǎn)品優(yōu)勢對比

國外數(shù)字電視發(fā)射機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)有十幾年的歷史，技術(shù)趨于成熟，但主要是基于DVBT，ATSC等國外標(biāo)準(zhǔn)。目前主要在水冷發(fā)射機(jī)、數(shù)模一體數(shù)字激勵器、縫隙填充器等方面處于領(lǐng)先地位。特別是2006年國標(biāo)數(shù)字激勵器開發(fā)成功后，由于關(guān)鍵技術(shù)的突破，產(chǎn)品化進(jìn)展很快，目前設(shè)備技術(shù)水平已與國外相當(dāng)。在國標(biāo)發(fā)射機(jī)產(chǎn)品方面，由于國內(nèi)廠家得天獨厚的條件，與國標(biāo)起草單位合作參與國標(biāo)試驗等，掌握了國標(biāo)的最新技術(shù)(如單頻網(wǎng)技術(shù)，覆蓋測試參數(shù)等)，所以在國標(biāo)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)產(chǎn)品方面處于領(lǐng)先地位。國產(chǎn)設(shè)備在配合國標(biāo)的推廣中具有明顯的優(yōu)勢，包括在國標(biāo)多載波、單載波標(biāo)準(zhǔn)的升級及國標(biāo)單頻網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的升級等。未來數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)是一個系統(tǒng)工程，在前期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、覆蓋設(shè)計中需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件、現(xiàn)有資源等實際情況進(jìn)行設(shè)計，沒有統(tǒng)一的解決模式，所以國內(nèi)企業(yè)在前期技術(shù)支持和售后服務(wù)方面具有較大的優(yōu)勢。

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1674-6708（2011）34-0010-02