數(shù)字電視發(fā)射機(jī)探討

石慢雪

摘 要：我國現(xiàn)在數(shù)字化廣播電視設(shè)備已基本普及，盡快深入了解該設(shè)備的構(gòu)成對(duì)我們工作非常重要。下面主要對(duì)我國和歐洲、美國數(shù)字電視的調(diào)制方式做一介紹，對(duì)數(shù)字電視頻譜要求以及數(shù)字電視功率和模擬電視功率的關(guān)系做闡述。必須熟知它們之間的關(guān)系，對(duì)我們今后維護(hù)工作非常有利。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視制式 數(shù)字電視的頻譜要求 數(shù)字電視功率與模擬電視功率的關(guān)系

當(dāng)前我國廣播電視“模、數(shù)”（模擬設(shè)備改用數(shù)字設(shè)備）改造已基本完成，各地區(qū)廣播電視數(shù)字設(shè)備以基本普及。設(shè)備維修量大大減少，對(duì)工作在發(fā)射臺(tái)的同志，從思想認(rèn)識(shí)上深入了解廣播電視數(shù)字基礎(chǔ)理論是非常重要的。對(duì)我們今后如何維護(hù)好設(shè)備減少停播率起到積極作用，數(shù)字廣播電視設(shè)備和模擬設(shè)備基本結(jié)構(gòu)大體相同，由“調(diào)制部分”和“功放發(fā)射部分”組成。

一、ATSC調(diào)制方式

美國的ATSC制采用了8VSB（八電平殘留邊帶）調(diào)制方式，是為了在6MHZ的帶寬內(nèi)傳輸高清晰度視頻和高質(zhì)量音頻以及輔助數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)的，根據(jù)測試可以在6MHZ的射頻帶寬內(nèi)傳輸碼率約為19.4Mbps，能攜載一套高清或多套標(biāo)清的電視節(jié)目，也可用于數(shù)據(jù)傳輸。

接收端若收不到載波信息則無法進(jìn)行解調(diào)，為保證可靠接收，需要在多路復(fù)用器后加入一個(gè)小幅度同相位（即正值）的導(dǎo)頻信息，實(shí)際是在復(fù)用數(shù)據(jù)中加上1.25的小值直流電平。后面由數(shù)據(jù)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制時(shí)，使得已調(diào)波內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)小值，高穩(wěn)定和高精確的載波信號(hào)，稱為導(dǎo)頻信號(hào)。只有在單載波系統(tǒng)中才有這種要求。

VSB發(fā)射機(jī)像通常那樣采用兩極調(diào)制方式，第一次調(diào)制將數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到一個(gè)固定中頻上，第二次再上變頻到所需的電視頻道上。為避免ATSC與NTSC同頻道干擾，同時(shí)為保證ATSC發(fā)射機(jī)具有與NTSC發(fā)射機(jī)相同的服務(wù)覆蓋范圍，ATSC發(fā)射機(jī)的平均功率比NTSC發(fā)射機(jī)的峰值功率一般低12db。

二、DVB-T調(diào)制方式

歐洲的數(shù)字電視廣播（ETSC歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）在1994-96年通過了三種不同的傳輸方式標(biāo)準(zhǔn)，其中，DVB-S首先得到普遍的應(yīng)用，使衛(wèi)星電視廣播完全跨入全數(shù)字化時(shí)代。在有線電視廣播中，提供數(shù)字電視DVB-C標(biāo)準(zhǔn)，DVB-T應(yīng)用于地面數(shù)字移動(dòng)廣播電視標(biāo)準(zhǔn)。

DVB系統(tǒng)中的信源編碼標(biāo)準(zhǔn)是MEPG-2，視頻系統(tǒng)復(fù)用采用MEPG-2（ISO/IEC138-1）標(biāo)準(zhǔn)，DVB對(duì)于其傳輸?shù)膹?fù)用碼流TS的編碼和IRD中對(duì)TS流的解碼規(guī)定了實(shí)施準(zhǔn)則。DVB系統(tǒng)中的音頻采用MEPG的音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。另外、DVB在TS流中定義了許多輔助信息，稱為業(yè)務(wù)信息SI，使接收端可以從比特流中得到業(yè)務(wù)和事件的有關(guān)信息，IRD能自動(dòng)調(diào)諧到 可供選擇的業(yè)務(wù)上，SI可以給出一種很重要數(shù)據(jù)是電子節(jié)目指南（EPG），使用戶能方便快捷地接收感興趣的節(jié)目。

三、DTMB調(diào)制方式

中國地面數(shù)字電視多媒體傳輸標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)原創(chuàng)性寬帶傳輸新體制，DTMB標(biāo)準(zhǔn)在同一平臺(tái)上同時(shí)支持固定、移動(dòng)和手持接收，與現(xiàn)有的國際標(biāo)準(zhǔn)比較，在頻譜利用率、快速同步、接收靈敏度、支持高清移動(dòng)接收、支持未來業(yè)務(wù)擴(kuò)展等方面及系統(tǒng)的整體性能都有較大提高。DTMB制式是集上海交大研制ADTB-T和北京凌訊華業(yè)研發(fā)DMB制與歐洲D(zhuǎn)VB-T制優(yōu)點(diǎn)的清華標(biāo)準(zhǔn)，具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國數(shù)字地面數(shù)字多媒體標(biāo)準(zhǔn)，它不僅廣泛應(yīng)用在國內(nèi)地區(qū)，現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用在世界其他地區(qū)反映良好。

DTMB的主要優(yōu)勢：1.OFDM調(diào)制時(shí)域同步技術(shù)好，2.OFDM調(diào)制保護(hù)間隔新技術(shù)有很大優(yōu)勢，3.與絕對(duì)時(shí)間同步的分層幀結(jié)構(gòu)先進(jìn)，4.頻譜效率高，5.抗多徑干擾能力強(qiáng)，6.信道估計(jì)性能良好，7.適合于移動(dòng)接收，8.系統(tǒng)同步快，9.易于構(gòu)筑單頻網(wǎng)。

四、數(shù)字電視功率與模擬電視功率的關(guān)系

地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的功率按數(shù)字平均功率計(jì)算，模擬電視的發(fā)射功率以同步頂功率計(jì)算，數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的功率通常以RMS功率代替平均功率，表示數(shù)字電視的輻射功率，兩種功率的表示方法有其相關(guān)性。

以DTV為例，說明數(shù)字與模擬電視功率間的關(guān)系。在DTV 信號(hào)中，雖然信號(hào)經(jīng)過很高的濾波，但對(duì)于來自源數(shù)據(jù)的偽隨機(jī)編碼，在8VBS信號(hào)中仍有瞬間過沖存在。隨機(jī)化的脈沖在信號(hào)中很難被徹底復(fù)合，其外在的表現(xiàn)形式類似于調(diào)幅噪聲。必須對(duì)由于隨機(jī)脈沖引起的帶外互調(diào)失真分量進(jìn)行控制，防止數(shù)字信號(hào)的峰值處于發(fā)射機(jī)的非線性區(qū)域，對(duì)相鄰頻道造城干擾。實(shí)際上、在模擬電視中也存在著類似的問題，為了有效地利用放大器的線性段，視頻信號(hào)采用負(fù)極性調(diào)制方式，將同步頭置于非線性區(qū)域，同步頭的扭曲或變形可以在接收機(jī)中予以校正和補(bǔ)償。帶外的頻譜超出要求的曲線，其主要原因是由于互調(diào)分量引起。要保證脈沖信號(hào)也處于發(fā)射機(jī)的線性范圍，峰值必須被減小或線性化，發(fā)射機(jī)輸出功率應(yīng)“回退”。

實(shí)際上、無論DTV還是NTSC信號(hào)，要求發(fā)射機(jī)均應(yīng)處于最佳線性范圍內(nèi)。DTV發(fā)射機(jī)射頻峰值脈沖的位置與NTSC方式工作是的同步頂位置相同。根據(jù)ATTC測試，在99.9%的時(shí)間，DTV發(fā)射機(jī)的峰平比為6db.在發(fā)射機(jī)峰平比為6db的情況下，相當(dāng)于模擬發(fā)射機(jī)輸出功率除以4，為DTV數(shù)字發(fā)射機(jī)的平均數(shù)字功率。

在DTV方式時(shí)，由于調(diào)制方式的不同，其峰平比為7db，相當(dāng)于模擬發(fā)射機(jī)的輸出功率除以5，為DTV發(fā)射機(jī)的平均數(shù)字功率。

目前全國大力推廣無線數(shù)字電視的覆蓋工程，與同行深入探討學(xué)習(xí)數(shù)字發(fā)射基礎(chǔ)技術(shù)，有利于我們維護(hù)工作的發(fā)展，從理論到實(shí)踐，再從實(shí)踐到理論。我們的工作就會(huì)不斷進(jìn)步。