廣播電視中地面數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用

黃龍 馬國權(quán) 周志明 唐宗歡

【摘要】在社會經(jīng)濟與科技的飛速進步的背景之下，廣播電視的不斷普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展使消費者對視節(jié)目的質(zhì)量有了更高的要求，包括了畫面清晰度和音質(zhì)水平等，給傳統(tǒng)的廣電行業(yè)帶來驅(qū)動力。地面數(shù)字電視技術(shù)是一種融合數(shù)字化理念的傳播模式，將原有的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字處理，在接收端能夠有效還原恢復(fù)高質(zhì)量的音畫視頻，是目前廣電技術(shù)的主流趨勢。通過介紹地面數(shù)字電視技術(shù)的原理和意義，討論在廣電技術(shù)當中的實際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】廣播電視;地面數(shù)字;電視技術(shù)

中圖分類號：TN94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.05.027

隨著廣播電視產(chǎn)品的不斷更新，原有的模擬信號設(shè)備已經(jīng)逐步淘汰，由更加精細清晰的數(shù)字化產(chǎn)品替代。為保證廣電信息的傳播技術(shù)能夠和諧產(chǎn)品形成較好的銜接對應(yīng)，在信號發(fā)射的過程當中也需要進行數(shù)字化轉(zhuǎn)換處理，通過控制發(fā)射的頻率和強度能夠?qū)崿F(xiàn)不同區(qū)域范圍的覆蓋，是一種能夠更好的保障信號穩(wěn)定傳輸?shù)姆绞?。在地面?shù)字技術(shù)應(yīng)用的過程當中有許多注意要點需要技術(shù)人員加以控制，確保消費者能夠收聽收看高質(zhì)量的音畫視頻，不斷推動我國數(shù)字化技術(shù)發(fā)展。

1. 地面數(shù)字電視技術(shù)的概述

1.1 技術(shù)原理分析

地面數(shù)字電視廣播的技術(shù)應(yīng)用主要是指在傳統(tǒng)的模擬信號傳輸與接收過程當中，將模擬信號調(diào)制轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，在接收段能夠直接實現(xiàn)數(shù)字信號的恢復(fù)，與用戶的數(shù)字電視廣播設(shè)備能夠形成較好的匹配。

數(shù)字電視廣播具有質(zhì)量高、傳輸穩(wěn)定等優(yōu)勢，且能夠和衛(wèi)星廣電、有線廣電之間形成良好的補充銜接，對于不同需求的用戶都能夠較好的滿足。地面數(shù)字系統(tǒng)在運維的過程當中成本有明顯的降低，是一種較為安全且環(huán)保的運行體系，也是我國目前廣電技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，在其實際應(yīng)用的過程中只需要提前進行測試和計算即可，更加便捷高效。

1.2 應(yīng)用的必要性

在廣播電視設(shè)備不斷更新的過程當中，傳統(tǒng)的模擬信號傳輸與接收設(shè)備已經(jīng)被逐步淘汰，在相對應(yīng)的傳輸技術(shù)發(fā)展過程當中，必須能夠較好的和終端設(shè)備形成匹配，這也是必須要大力發(fā)展地面數(shù)字電視技術(shù)的主要原因之一。模擬技術(shù)在進行信號處理是很容易因為外界的干擾和自身信號的不穩(wěn)定而出現(xiàn)變形問題，且這一問題會在傳播的過程當中逐漸累積。當模擬信號需要實現(xiàn)遠距離傳輸或進行復(fù)制放大時會導(dǎo)致原有信號的質(zhì)量下降，在用戶點播了多個電視節(jié)目傳播的過程當中這種信號之間的干擾問題會有明顯的上升。地面數(shù)字電視技術(shù)對于新號的穩(wěn)定性和覆蓋面積都有較好的解決效果，通過嚴格的發(fā)射頻率和強度選擇等能夠更好的克服信號不穩(wěn)定和信號死角的現(xiàn)象，為用戶提供高質(zhì)量的電視廣播收看收聽服務(wù)。

2. 地面數(shù)字電視技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1 確定儀器設(shè)備

選擇對應(yīng)的儀器設(shè)備能夠更好地發(fā)揮出數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，廣電中心可以在地區(qū)內(nèi)搭建一個實現(xiàn)模擬運營檢驗的體系，通過測試尋找不同的設(shè)備在應(yīng)用過程當中的性能特點，促使在實際應(yīng)用過程當中能夠選擇對應(yīng)的儀器。模擬檢驗的過程包括了芯片、發(fā)出與接收等，能夠?qū)?shù)字信號處理的每一個環(huán)節(jié)進行有效檢驗，并在顯示儀器上能夠檢測到信號發(fā)出與接收的相關(guān)參數(shù)，對后續(xù)的信號發(fā)射頻率與強度確定能夠形成較好的參考。在測試的過程當中能夠更好的把握不同一切設(shè)備搭配之間的使用效果，對于提升數(shù)字電視系統(tǒng)設(shè)計的經(jīng)濟性也有很大應(yīng)用價值。

2.2 優(yōu)化發(fā)射天線

數(shù)字信號的發(fā)射是廣電信息傳輸?shù)钠鹗级?，對于發(fā)射天線的優(yōu)化選擇能夠更好的保證在傳輸?shù)碾姶艌鲆愿臃€(wěn)定的狀態(tài)實現(xiàn)信號的接收。天線一般是以電磁輻射的方式完成發(fā)射，但由于負責(zé)信號的特殊性，一般在進行發(fā)售處理時還需要電視塔裝飾作為輔助，能夠更好的保證信號穩(wěn)定且長距離的傳輸。電磁波在攜帶信號傳輸?shù)倪^程當中存在著一定的方向性，若波形的方向和外界干擾對其產(chǎn)生了影響很可能會導(dǎo)致所攜帶的畫面電視信號出現(xiàn)變形或其他質(zhì)量下降的現(xiàn)象。在進行發(fā)射天線的篩選時要注意保證其傳輸?shù)膮^(qū)域內(nèi)不存在干擾和覆蓋問題，可以采用高空懸掛的方式克服空間干擾。但需注意，若該項目的應(yīng)用區(qū)域環(huán)境較為潮濕或存在茂密的森林分布時還需要對天線進行極化處理，嚴格判斷發(fā)射天線的工作狀態(tài)。

2.3 調(diào)節(jié)選址角度

信號發(fā)射的角度和高度會對且實際傳播的過程產(chǎn)生一定的影響，在應(yīng)用過程當中必須要提前經(jīng)過測算分析后才能夠確定。一般來說，為避免空間干擾，電視廣播等發(fā)射天線一般架設(shè)在較為高的區(qū)域內(nèi)，但有時天氣因素會對其運行的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

如在雷雨天氣的情況下，發(fā)射天線的高度較高，很容易在雷電的干擾之下破壞原有的電磁場，甚至是產(chǎn)生一些極化現(xiàn)象，在傳播時到電視廣播信號會出現(xiàn)較為嚴重的變形問題，甚至還可能產(chǎn)生一些安全隱患。在數(shù)字傳輸技術(shù)的應(yīng)用過程當中必須要考慮到地形和環(huán)境因素，確保在信號覆蓋的范圍內(nèi)能夠保證安全穩(wěn)定的傳輸。若項目的覆蓋面積偏大，在設(shè)計的過程中可以采用多個發(fā)射天線共同完成傳播的方式，但必須要注意對其作用范圍的嚴格計算和控制，防止出現(xiàn)發(fā)射信號之間的重疊干擾問題。

2.4 確定發(fā)射頻率

一般來說，發(fā)射的頻率和信號的質(zhì)量之間有十分緊密的關(guān)聯(lián)，頻率越高的電磁波所攜帶的信號特征也更加明顯，在進行還原恢復(fù)是能夠轉(zhuǎn)化為更高質(zhì)量的視頻或音頻。在實際應(yīng)用過程當中，信號的發(fā)射頻率要和其芯片之間形成有效的對應(yīng)，如LDMOS芯片對應(yīng)的發(fā)射信號工作頻率為YHF波段，若隨意調(diào)節(jié)可能會出現(xiàn)信道不匹配的問題，影響了后續(xù)的信號調(diào)解和恢復(fù)。

在工作頻率的選取上并非越大越好，必須要考慮到多普勒平移的問題對數(shù)字信號所產(chǎn)生的影響。經(jīng)過研究學(xué)者的廣泛測試和討論，數(shù)字廣播電視的信號發(fā)射頻率在550～700MHz之間時能夠較好的兼顧經(jīng)濟性和實用性的需求，但需要注意，對于一些較為特殊的環(huán)境，在應(yīng)用過程當中還需要根據(jù)實際進行適度調(diào)節(jié)，一般在干擾情況較多的區(qū)域內(nèi)應(yīng)低于額定工作頻率。

2.5 確定發(fā)射強度

信號發(fā)射的強度和其傳輸?shù)姆秶g成正比關(guān)系，在實際應(yīng)用當中還需要考慮到電磁波所攜帶的信號信噪比問題。在進行發(fā)射場強度的確定是還需要根據(jù)場建設(shè)的經(jīng)濟性、信號傳輸質(zhì)量、信號，覆蓋面積等不同的考慮因素進行綜合判斷，一般要由專門的技術(shù)人員進行實地勘測計算和模擬分析后才能夠確定。在信號傳輸?shù)倪^程當中，發(fā)射場的程度和外界環(huán)境的干擾因素之間也有一定的影響性，強度和頻率轉(zhuǎn)兩個信號發(fā)射的參數(shù)必須要保持穩(wěn)定才能夠?qū)崿F(xiàn)長時間的信號傳輸和接收，在其運行的過程當中要保證場地一致性。

2.6 調(diào)節(jié)接收角度

在進行數(shù)字信號的接收過程當中必須要考慮到系統(tǒng)的安裝角度問題，這一影響因素一般在家用的電視廣播當中不會存在較大的影響，但對于車輛攜帶的電視廣播再次不斷的運行過程當中會出現(xiàn)角度的轉(zhuǎn)換和信號強弱的變化，必須要經(jīng)過嚴格的測算才能夠保證信號接收的穩(wěn)定性。這種在車輛上加載的地面數(shù)字電視技術(shù)在應(yīng)用的過程當中有較大的用電壓力問題，在調(diào)節(jié)過程當中有時很難確定最佳安裝角度，技術(shù)人員也可以考慮直接在其上安裝終端設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字信號的接收處理。

2.7 GPS的應(yīng)用

GPS技術(shù)和數(shù)字電視之間的加載能夠更好的矯正信號之間的同步性和穩(wěn)定性，特別是在單頻網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)應(yīng)用過程當中，必須要添加這一裝置。在GPS系統(tǒng)當中，能夠通過衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)的方式校正時鐘，且這種工作模式和其終端設(shè)備所存在的位置無關(guān)，準確性和效率得到了影響提升。在GPS系統(tǒng)進行信號同步的過程當中，必須要保證數(shù)字信號和GPS信號能夠在同一覆蓋范圍內(nèi)，并保證接收機具備自動切換和自動同步的功能。在這片定位技術(shù)不斷發(fā)展的過程當中，為切實提升其運行的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的綜合性能，還可以運用雙重恒溫晶體的設(shè)備來維護信號傳輸?shù)倪^程。

3. 結(jié)束語

數(shù)字傳輸技術(shù)在還原視頻、音頻的質(zhì)量上有較好的應(yīng)用價值，也是未來廣播電視行業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一。在設(shè)計和應(yīng)用的過程當中，技術(shù)人員首先要結(jié)合實際情況確定儀器設(shè)備，對發(fā)射的天線選址、頻率強度控制等方面進行嚴格的計算和調(diào)節(jié)，確保能夠以最優(yōu)的角度完成信號的傳輸和接收，實現(xiàn)高質(zhì)量的廣電信息傳播。

GPS技術(shù)對于地面數(shù)字電視的應(yīng)用有較高的調(diào)節(jié)作用，能夠更好的穩(wěn)定信號實現(xiàn)同步傳輸，在優(yōu)化廣電信息傳輸接收系統(tǒng)性能上有較好的表現(xiàn)。

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作者簡介：黃龍，廣西桂林人，助理工程師，研究方向：數(shù)字電視技術(shù)。