寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在地面數(shù)字電視傳輸中的應(yīng)用

袁卓賓楊　勇

1.2.葫蘆島廣播電視臺(tái)　遼寧省　葫蘆島市　125000

寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在地面數(shù)字電視傳輸中的應(yīng)用

袁卓賓1楊勇2

1.2.葫蘆島廣播電視臺(tái)遼寧省葫蘆島市125000

寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是將多個(gè)頻點(diǎn)節(jié)目的TS流信號(hào)經(jīng)過激勵(lì)器編碼，調(diào)制后經(jīng)過頻道合成器和功放放大后，送到天饋系統(tǒng)發(fā)射出去。本文通過對(duì)寬帶發(fā)射機(jī)的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用三方面證明其工作的可行性。

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)原理應(yīng)用

在地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)建設(shè)工作中，寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)因系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)不少地方被采用。

1 寬帶電視發(fā)射機(jī)的原理

寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)將多個(gè)頻點(diǎn)（一般不大于5個(gè)）的節(jié)目TS流分別由激勵(lì)器編碼、調(diào)制，然后將射頻信號(hào)通過一個(gè)功率放大器放大，經(jīng)寬帶激勵(lì)器濾波后送到天饋線系統(tǒng)發(fā)射出去。

UHF波段寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的原理框圖，如圖1所示。

寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)系統(tǒng)由多臺(tái)UHF波段激勵(lì)器、小功率頻道合成器、監(jiān)控系統(tǒng)、寬帶功率放大模塊（含電源模塊）和寬帶天饋線系統(tǒng)組成。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔，特別是信號(hào)合成部分，只是簡(jiǎn)單地將調(diào)制器的輸出射頻信號(hào)混合送入寬帶發(fā)射機(jī)（功率放大）即可。在組建單頻網(wǎng)時(shí)，發(fā)射端設(shè)備應(yīng)增加網(wǎng)絡(luò)適配器、光接收機(jī)、GPS接收機(jī)等設(shè)備。

在寬帶多頻道數(shù)字電視發(fā)射設(shè)備中，頻道合成器、寬帶功率放大模塊對(duì)每個(gè)通道的調(diào)制誤差率產(chǎn)生的惡化量與發(fā)射頻道數(shù)有關(guān)。要保證每個(gè)通道具有足夠功率（有效值），輸出高信號(hào)質(zhì)量的數(shù)字射頻功率。通常寬帶多頻道數(shù)字電視發(fā)射設(shè)備制造商會(huì)給出發(fā)射設(shè)備的復(fù)合功率、不同頻道數(shù)的輸出功率/頻道值，供無線傳輸網(wǎng)建設(shè)時(shí)使用。

多頻道寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Χ鄠€(gè)發(fā)射臺(tái)站的發(fā)射機(jī)、激勵(lì)器、功率放大器等設(shè)備的工作狀態(tài)、參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)集中監(jiān)控，具有故障告警、系統(tǒng)日志記錄、查詢等功能，可以實(shí)現(xiàn)無人值守。發(fā)射機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)在中心監(jiān)控機(jī)房通過因特網(wǎng)、光纜或無線遠(yuǎn)程登錄，實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

2 寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)

寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)通過一臺(tái)發(fā)射機(jī)即能播出多個(gè)頻點(diǎn)的電視節(jié)目，因此，安裝簡(jiǎn)單、投資成本低，但具有一定局限性。

首先，寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的寬帶輸出濾波器可以濾除遠(yuǎn)端（3個(gè)頻道以外）帶外非所需功率，但無法針對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)濾波，頻道間容易產(chǎn)生互調(diào)和諧波影響。采用寬帶發(fā)射機(jī)播出地面數(shù)字電視節(jié)目，在頻點(diǎn)的選擇上不靈活，必須是寬帶內(nèi)的相鄰頻點(diǎn)。如果中間某個(gè)頻點(diǎn)受條件所限不能使用，那么寬帶發(fā)射機(jī)仍然會(huì)放大輸出該頻點(diǎn)信號(hào)，對(duì)其他正在使用該頻點(diǎn)播出的節(jié)目造成干擾。

其次，由于寬帶發(fā)射機(jī)很難對(duì)發(fā)射機(jī)實(shí)施預(yù)校正，帶肩比、調(diào)制誤差率等指標(biāo)難以達(dá)到國(guó)標(biāo)要求。若要使指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，就必須讓發(fā)射機(jī)降低功率使用，大約要比單頻道時(shí)的額定功率降低6dB，即1000W的發(fā)射機(jī)只能開到250W左右，分配到每個(gè)頻點(diǎn)的功率同樣也會(huì)降低。此時(shí)發(fā)射機(jī)的效率更低，只有10%左右，同樣的單頻道發(fā)射機(jī)，其效率一般在15%—20%。因此，要達(dá)到相同的覆蓋效果，寬帶發(fā)射機(jī)運(yùn)行成本（主要是耗電量）要高很多。

在系統(tǒng)穩(wěn)定性和風(fēng)險(xiǎn)方面，正規(guī)的產(chǎn)品穩(wěn)定性相差不大，一旦發(fā)射機(jī)出故障就會(huì)造成全系統(tǒng)停播。單頻點(diǎn)發(fā)射機(jī)可采用N+1

工作模式　載波模式　前向糾錯(cuò)碼率系統(tǒng)凈碼率/ M b i t / S 1 C = 3 7 8 0 　0 . 4 　1 6 --Q A M 　9 4 5 　7 2 0 　9 . 6 2 6幀頭模式交織深度符號(hào)2符號(hào)星座映射模式C = 1 　0 . 8 　4 --Q A M 　5 9 5 　7 2 0 　1 0 . 3 9 6 3 C = 3 7 8 0 　0 . 6 　1 6 --Q A M 　9 4 5 　7 2 0 　1 4 . 4 3 8 4 C = 1 　0 . 8 　1 6 --Q A M 　5 9 5 　7 2 0 　2 0 . 7 9 1 5 C = 3 7 8 0 　0 . 8 　1 6 --Q A M 　4 2 0 　7 2 0 　2 1 . 6 5 8 6 C = 3 7 8 0 　0 . 6 　6 4 --Q A M 　4 2 0 　7 2 0 　2 4 . 3 6 5 7 C = 1 　0 . 8 　3 2 --Q A M 　5 9 5 　7 2 0 　2 5 . 9 8 9

備份來抵御系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，寬帶發(fā)射機(jī)則需要1+1備份，投入會(huì)增加很多。

3 寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的應(yīng)用

葫蘆島廣播電視臺(tái)為了節(jié)省資金，把主發(fā)射點(diǎn)建立在老臺(tái)發(fā)射部。利用現(xiàn)有的天饋系統(tǒng)發(fā)射總功率為1000W的寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，五臺(tái)激勵(lì)器的頻點(diǎn)分別為36CH、37CH、38CH、39CH、40CH。每個(gè)頻點(diǎn)傳輸6套數(shù)字電視節(jié)目，每套節(jié)目的傳輸碼率為3Mbps，每個(gè)頻點(diǎn)的系統(tǒng)凈碼率不超過20Mbps。經(jīng)過實(shí)際測(cè)試激勵(lì)器采用國(guó)標(biāo)工作模式5（如表1所示），信號(hào)的發(fā)射覆蓋半徑更大，載噪比更高，更適合移動(dòng)接收。用定向天線和數(shù)字場(chǎng)強(qiáng)儀進(jìn)行信號(hào)穩(wěn)定性測(cè)試，在場(chǎng)強(qiáng)大于40dBμV時(shí)電視畫面固定和移動(dòng)情況下都能穩(wěn)定接收，場(chǎng)強(qiáng)大于28dBμV的情況下，固定接收信號(hào)穩(wěn)定。無遮擋的情況下覆蓋半徑大約為15公里。8公里范圍內(nèi)室內(nèi)天線接收穩(wěn)定，大于8公里室外天線能穩(wěn)定接收，天線架在樓頂信號(hào)穩(wěn)定性更高。在以后的單頻網(wǎng)建設(shè)中我們將在覆蓋半徑為10公里處進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)和補(bǔ)點(diǎn)，在商場(chǎng)和地下用50瓦小功率進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)。目前發(fā)射機(jī)試運(yùn)行信號(hào)穩(wěn)定。

在初期數(shù)字電視的小范圍覆蓋、中繼轉(zhuǎn)發(fā)、補(bǔ)點(diǎn)等應(yīng)用場(chǎng)合，寬帶發(fā)射機(jī)仍然是很不錯(cuò)的選擇。而且寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)因其簡(jiǎn)單、低成本，受到很多小運(yùn)營(yíng)商的青睞，一些廠家也試圖通過技術(shù)手段克服寬帶發(fā)射機(jī)的局限性。在以后的工作中我們將不斷地完善寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的性能，提高發(fā)射的效率，為我市無線廣播電視事業(yè)的發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

審稿人：王玉山內(nèi)蒙古新聞出版廣電局706臺(tái)高級(jí)工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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袁卓賓葫蘆島廣播電視臺(tái)工程師
楊勇葫蘆島廣播電視臺(tái)高級(jí)工程師