地面數(shù)字電視廣播覆蓋的分析及研究

山西廣播電視無線管理中心 樊菊萍

0.引言

在新媒體背景下，傳統(tǒng)媒體受到了嚴重的沖擊和挑戰(zhàn)，為了能夠提高電視廣播媒體的市場競爭力，就必須要加強新技術(shù)的研究。數(shù)字電視廣播作為數(shù)字化技術(shù)的產(chǎn)物，該項技術(shù)以高效、低成本、公益性特點作為數(shù)字電視覆蓋手段。數(shù)字化技術(shù)作為人類步入21世紀的標志性技術(shù)，近些年來發(fā)展極為迅速。同時，應用地面數(shù)字電視廣播可以有效改善傳統(tǒng)電視廣播中現(xiàn)存問題，對推動我國電視廣播行業(yè)發(fā)展有著重要意義。由此可見，加強地面數(shù)字電視廣播覆蓋的研究有著重要意義。

1.地面數(shù)字電視廣播的應用優(yōu)勢

相比傳統(tǒng)電視廣播技術(shù)，地面數(shù)字電視廣播的優(yōu)勢表現(xiàn)在：

1.1 抗干擾能力強

在傳統(tǒng)模擬信號電視廣播體系中，對客觀環(huán)境的要求非常高，容易受到外界環(huán)境的影響和干擾，這在很大程度上會影響電視畫質(zhì)和廣播清晰度，但是應用地面數(shù)字電視廣播卻很好的解決這一問題，通過信道編碼以及光纖傳播的方式，讓電視廣播數(shù)據(jù)以數(shù)字信號傳播，從而保證信號數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，特別是光纖傳輸，可以大大降低傳播損耗，且抗干擾性極強。

1.2 單頻網(wǎng)

單頻網(wǎng)是地面數(shù)字電視廣播技術(shù)下生成的特殊產(chǎn)物，該項技術(shù)是指在同一個網(wǎng)絡中，相同電視節(jié)目可以由很多臺頻率相同的發(fā)射機發(fā)射信號信息。單頻網(wǎng)的應用不僅可以大大提高資源利用率，同時也可以降低每臺發(fā)射機的發(fā)射功率，減少損耗。

1.3 高頻譜利用率

地面數(shù)字電視廣播中融入了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，從而全面提高頻率的利用率。從而提高電視廣播數(shù)字信號質(zhì)量。

2.地面數(shù)字電視廣播覆蓋

2.1 覆蓋業(yè)務

由于地面數(shù)字電視廣播接收信號的方式十分獨特，也就是無線覆蓋模式。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果表明，當今我國采用模擬無線手段獲取數(shù)據(jù)信號的用戶大約占據(jù)總電視用戶量65%以上，并且多數(shù)都是鄉(xiāng)鎮(zhèn)用戶，這種信號接收模式非常不穩(wěn)定，所以繼續(xù)更加穩(wěn)定的信號源，從而收看更多、高清的電視廣播節(jié)目。針對用戶的這一需求，就必須要擴大地面數(shù)字電視廣播的覆蓋范圍，拓展地面數(shù)字業(yè)務。

2.2 地面數(shù)字電視廣播覆蓋需求

該項技術(shù)的基本需求可以劃分為4個方面：（1）更高功率、更大面積，并且要從一點到多點實現(xiàn)連續(xù)播放；（2）模擬電視作為數(shù)字電視廣播技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，所以要充分考慮模擬電視發(fā)射機的發(fā)射需求；（3）規(guī)劃頻譜，該環(huán)節(jié)的核心要素是覆蓋范圍和覆蓋效果；（4）支持單頻網(wǎng)移動接收速度要在250km/h以上。

2.3 地面數(shù)字電視廣播覆蓋技術(shù)需求

應用地面數(shù)字電視技術(shù)，能夠讓電視廣播用戶收看更多的高清節(jié)目，對于電視廣播行業(yè)來說，頻譜利用率也有所增加。例如在數(shù)字電視作用下，通過應用數(shù)字化電視廣播信號，地面電視的一個通信道可以播放2-10套電視節(jié)目。與此同時，數(shù)字化服務手段也更加多樣，不僅能夠給用戶提供高清的電視廣播節(jié)目，同時也可以結(jié)合數(shù)字化平臺加強互動。此外，如果在配合上數(shù)字電視、數(shù)字機頂盒，還可以制定電視節(jié)目，大大提高了電視廣播的服務質(zhì)量。

3.影響地面數(shù)字電視廣播覆蓋的因素

影響地面數(shù)字電視廣播覆蓋的因素有很多，這就需要重點探究影響電視廣播的覆蓋的因素。

（1）發(fā)射參數(shù)

其中主要包含了發(fā)射機的輸出功率、發(fā)射天線高度與增益、饋線損耗參數(shù)等。從電視廣播實際應用情況來看，發(fā)射機輸出功率、發(fā)射天線高度、增益越大，地面數(shù)字電視廣播覆蓋范圍也就越大；饋線損耗與覆蓋范圍成反比。

（2）發(fā)射頻率

將發(fā)射頻率調(diào)大，電磁波穿透力和繞身能力會隨之減少，這就造成了覆蓋陰影面積增加，數(shù)字信號接收效果會大打折扣。高發(fā)射頻率會因為很多無線數(shù)字信號被水、濕地、樹林等吸收，所以傳輸?shù)浇邮斩说男盘枙饾u減弱。再者，高發(fā)射頻率會出現(xiàn)多普勒頻移效應，對高速移動接收不利，基于此，需要保證地面數(shù)字電視廣播覆蓋發(fā)射頻率保持穩(wěn)定中低狀態(tài)，通常在550-700MHz即可。

（3）極化方式

地面數(shù)字電視廣播極化可以劃分為垂直極化和水平極化兩種。其中，水平極化遠區(qū)場強分布較好，并且覆蓋范圍更加廣泛，所以水平極化天線是不錯的選擇。垂直極化則具有較強的環(huán)繞效應，并且實施起來更容易實現(xiàn)相關(guān)功能。與此同時，垂直極化天線還具有非常強的抗干擾能力，即使在雨雪天氣也能夠保障信號接收質(zhì)量，車載安裝也更加方便，所以可以考慮選擇垂直極化天線。

（4）接收參數(shù)

從理論角度講，接收靈敏度、接收天線高度與增益與接收效果成正比例關(guān)系，這就需要提高靈敏度、天線高度，從而提高接收效果，并且可以提高地面數(shù)字電視廣播覆蓋面積。

（5）信道調(diào)制參數(shù)

由于地面數(shù)字電視廣播覆蓋系統(tǒng)中，是采用多載波傳輸模式，并且載波數(shù)目會直接影響單頻網(wǎng)組建大小、接受速率。而調(diào)制方式以及編碼率會直接影響節(jié)目播放效果，如果節(jié)目資源過大，解說效果也會隨之降低。再者，單頻網(wǎng)規(guī)模也會受到載波模式和保護間隔影響，所以在單頻網(wǎng)同步傳輸過程中，需要重點考慮這一環(huán)節(jié)。

4.地面數(shù)字電視廣播覆蓋的關(guān)鍵技術(shù)

地面數(shù)字電視廣播改變了傳統(tǒng)模擬信號廣播信號質(zhì)量差、延遲、不清晰等問題，大大提高電視廣播信號接收質(zhì)量。該項技術(shù)作為數(shù)字技術(shù)的衍生品，依賴于計算機技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展。大體來說，地面數(shù)字電視廣播的核心技術(shù)有發(fā)射系統(tǒng)、組網(wǎng)模式，這兩點直接影響電視廣播系統(tǒng)應用的可行性，需要重點關(guān)注。其主要表現(xiàn)在：

4.1 發(fā)射系統(tǒng)

地面數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)主要有3各部分構(gòu)成，即地面數(shù)字電視信源前段、傳輸網(wǎng)絡、地面數(shù)字電視發(fā)射前段。整個系統(tǒng)中的傳輸網(wǎng)絡負責ASI碼流傳輸，可以改變格式和內(nèi)容。地面數(shù)字電視信源前段主要是負責為解碼流配置單頻網(wǎng)。地面數(shù)字電視發(fā)射機前段主要是負責調(diào)配碼流和節(jié)目碼流。

4.2 組網(wǎng)方式

地面數(shù)字電視廣播組網(wǎng)方式和傳輸方式主要包含單頻和多頻兩種。單頻組網(wǎng)方式系統(tǒng)中的發(fā)射點主要是通過一個頻率把相同數(shù)據(jù)碼流共同發(fā)射。而節(jié)目分配更多是通過先進技術(shù)實現(xiàn)相關(guān)功能，包括微波、光纖、SDH等。利用調(diào)制器可以實現(xiàn)同步處理，將源信號轉(zhuǎn)化成為射頻信號。通過分析單頻網(wǎng)工作流程可知，單頻網(wǎng)組網(wǎng)方式在進行頻率調(diào)整中，必須要盡可能減少運行范圍，這樣可以減少信號干擾以及數(shù)字信號資源浪費。信號覆蓋區(qū)主要是兩個或兩個以上發(fā)射點信號頻率能夠達到的區(qū)域。這樣即可提高信號覆蓋率。也就是說，如果要盡可能避免信號干擾，或縮小信號覆蓋重復區(qū)域，可以采用縮短延時長度或減少信道強度兩種方法。

5.結(jié)束語

綜上所述，通過應用地面數(shù)字電視廣播技術(shù)，可以有效改善廣播信號傳播效率和傳播質(zhì)量，給社會群眾提供高質(zhì)量的電視節(jié)目，提高人們的生活質(zhì)量。地面數(shù)字電視廣播覆蓋作為一項公益性技術(shù)，所以更值得有關(guān)人員展開研究，提高地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡的覆蓋范圍，充分發(fā)揮該項技術(shù)的經(jīng)濟效益和社會效益。