數(shù)字廣播電視單頻網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用探討

唐勇

摘要：對數(shù)字廣播電視單頻網(wǎng)技術(shù)進行解介紹，對同步廣播技術(shù)進行了探討，并且以晉城市調(diào)頻同步廣播覆蓋系統(tǒng)建設(shè)實例，介紹了調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字廣播電視;單頻網(wǎng)技術(shù);同步調(diào)制

隨著頻譜資源的日益緊張，多頻網(wǎng)和雙頻網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用遇到了障礙，單頻網(wǎng)技術(shù)以其能夠高效的應(yīng)用頻譜資源的特點，得到了人們的青睞，應(yīng)用越來越廣泛。單頻網(wǎng)的覆蓋方式是，在一定區(qū)域內(nèi)，通過若干發(fā)射機，同時發(fā)送同一頻率的信號。除了頻譜資源利用的效率高之外，單頻網(wǎng)的信號還能夠讓用戶接收到更強的信號，這主要是由其單一頻率的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定的，由于這一特定，其還能夠有效的降低受到的雜音信號。將單頻網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字廣播電視之中，能夠有效的提高信號的負載范圍和質(zhì)量。當前單頻網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于數(shù)字廣播電視領(lǐng)域，提高了數(shù)字廣播電視的信號強度和質(zhì)量。

一、同步廣播系統(tǒng)簡介

同步廣播系統(tǒng)應(yīng)用了全數(shù)字技術(shù)，包括數(shù)字單頻網(wǎng)同步技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)等，通過應(yīng)用這些先進的數(shù)字技術(shù)，極大的提高了同步廣播系統(tǒng)的性能。

調(diào)頻同步廣播是一種使用多部發(fā)射機，使用相同的載波頻率、調(diào)制度，發(fā)射同一廣播節(jié)目，從而完成對特定區(qū)域的覆蓋的技術(shù)手段。同步廣播系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段，分別是模擬系統(tǒng)、共源系統(tǒng)、第一代數(shù)字系統(tǒng)和第二代數(shù)字系統(tǒng)，現(xiàn)在第二代數(shù)字系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，相較于前幾代系統(tǒng)其具有明顯的優(yōu)勢，其通過應(yīng)用“數(shù)字傳輸”技術(shù)，和實現(xiàn)了傳輸過程中的“時延動態(tài)調(diào)整”和“無失真”，利用“數(shù)字處理技術(shù)”提高了同步精度。

同步廣播，最重要的就是要保證時間上的“同步”，而這就需要考慮到多方面因素的影響。首先，需要對各個臺站進行準確的控制，保證其在同一時間使用同一頻率發(fā)送同一個節(jié)目。其次，由于各個臺站需要通過不同的傳輸鏈路來進行信號發(fā)送，這個過程中會受到時延抖動、傳輸路由參數(shù)變化等因素的影響，導(dǎo)致很難實現(xiàn)同步傳輸，這就需要應(yīng)用其它先進技術(shù)來解決。因此第二代同步系統(tǒng)中應(yīng)用了數(shù)字調(diào)頻激勵器和單頻網(wǎng)適配器兩項關(guān)鍵技術(shù)，通過應(yīng)用數(shù)字調(diào)頻激勵器能夠保證調(diào)制度的精確同步，使其精確度達到0.01%，進而保證頻率精確同步，有效的保證了發(fā)射的質(zhì)量。數(shù)字同步激勵器不僅具有高精確度的調(diào)制度，而且還具有大范圍調(diào)整延時差的功能，可以達到步進100ns，同時其能實現(xiàn)導(dǎo)頻預(yù)加重的精確同步，而且還具有非常高的信噪比，失真率可以降低至0.02%，這對保證同步廣播的性能起到了重要的作用。而單頻網(wǎng)適配器的應(yīng)用則解決了時延問題，讓系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)時延同步，有效的提高了同步的質(zhì)量。系統(tǒng)還采用了強調(diào)系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化，有效的解決了相干區(qū)、網(wǎng)絡(luò)管理以及最低接收場強等問題。系統(tǒng)通過應(yīng)用自動同步技術(shù)，極大的提升了系統(tǒng)的可靠性，同時其還能夠?qū)崿F(xiàn)“動態(tài)自動精確同步”，這極大降低了相干區(qū)的影響范圍，有效的提升了系統(tǒng)的性能。

二、晉城市調(diào)頻同步廣播覆蓋系統(tǒng)應(yīng)用實例

通過對實際需求進行分析，確定技術(shù)方案。在站點的選擇上，通過對發(fā)射環(huán)境、晉城的地理特點等進行分析，確定在原有站點的基礎(chǔ)上進行調(diào)頻同步網(wǎng)的建設(shè)。

設(shè)計的調(diào)頻組網(wǎng)系統(tǒng)主要由同步前段、發(fā)射站臺和監(jiān)測中心等三部分組成。其中，同步前端的主要作用是實現(xiàn)節(jié)目的數(shù)字化，并且進行同步編碼、碼流復(fù)用等，然后實現(xiàn)和傳輸鏈路接口適配，通過上述技術(shù)操作，使節(jié)目能夠在無失真的情況下發(fā)送到各個發(fā)射臺站。發(fā)射臺站的主要作用是實現(xiàn)信源的同步接收和發(fā)射。

在配置方面，前端系統(tǒng)被安裝在網(wǎng)絡(luò)機柜之內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)4套廣播節(jié)目的傳輸，其能夠支持衛(wèi)星、光纜、微波以及有線電視等傳輸方式，在對晉城臺站的實際情況進行實際的分析之后，決定其調(diào)頻同步廣播信號采用微波以及光纖鏈路的傳輸方式。音頻信號處理器負責提供節(jié)目的信號，然后由AES碼流分配器進行分配，在同一時間將同源的節(jié)目碼流輸入到同步編碼器中，由其進行編碼，同步編碼器的時鐘參考信號由GPS提供，能夠保證信號的精確性。為了保證該系統(tǒng)的安全性，需要確保編碼器和GPS運行的可靠，因此它們都采用1+1備份結(jié)構(gòu)。當前端完成音頻的同步編碼之后，會輸出ASI碼流，碼率可以根據(jù)需求進行流解，總碼率在1Mbps～2Mbps范圍內(nèi)。

發(fā)射臺站系統(tǒng)則直接采用標準化的配置，在信源的傳輸方面也采用微波和光纖鏈路。在同步設(shè)備方面，使用了同步解碼器包括同步解碼器、GPS和數(shù)字激勵器等設(shè)備。在實際運行過程中，臺站先接收ASI模式的同步音頻信號，然后傳輸?shù)酵浇獯a器，由其對信號進行流解復(fù)用，對信號進行還原，使之恢復(fù)成原始節(jié)目碼流，然后將其傳輸?shù)綌?shù)字調(diào)頻激勵器。同步解碼器和數(shù)字調(diào)頻激勵器都采用GPS時鐘信號作為參考，通過這樣的方式保證工作的協(xié)調(diào)同步。

參考文獻：

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