地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)研究
時間:2022-02-02 02:36:38
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摘要:當(dāng)前,國家相關(guān)部門已經(jīng)將數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)列為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容,為此相關(guān)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)加強技術(shù)方面的研究分析,制定完善的建設(shè)推廣方案,使人民群眾能夠分享科技進(jìn)步帶來的高品質(zhì)生活,促進(jìn)我國向信息化以及數(shù)字化社會的方向高速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:地面數(shù)字電視廣播;覆蓋網(wǎng);建設(shè)
1地面數(shù)字電視廣播的概念和主要優(yōu)勢
1.1數(shù)字電視的基本概念。數(shù)字電視主要是指利用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),將聲音以及圖像等信息進(jìn)行壓縮、編碼處理,通過實時廣播或存儲,實現(xiàn)用戶的接受和播放。數(shù)字電視系統(tǒng)通常包括有線數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視、地面數(shù)字電視,這三種模式分別對應(yīng)DVB-C、DTM-TH、DVB-T歐洲標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前,國家大力推廣地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)建設(shè),數(shù)碼電視得到了日益廣泛的應(yīng)用。市面上大部分?jǐn)?shù)碼電視是在數(shù)字電視的生產(chǎn)基礎(chǔ)上加入了特定的生產(chǎn)流程,采用數(shù)字處理信號的技術(shù),實現(xiàn)清晰度提高以及信號降噪,但這種電視無法實現(xiàn)數(shù)字電視信號的兼容,圖像和聲音與數(shù)字電視接近。真正意義的數(shù)字電視能夠?qū)崿F(xiàn)模擬信號與數(shù)字電視信號之間的兼容,在使用過程中除滿足用戶的基本收視需求之外,還能夠滿足用戶的各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求,人們能夠利用數(shù)字電視進(jìn)行網(wǎng)上購物或遠(yuǎn)程教學(xué)等服務(wù)。1.2地面數(shù)字電視廣播的主要優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的電視廣播相比,地面數(shù)字電視廣播的抗干擾能力顯著提高。傳統(tǒng)的電視廣播系統(tǒng)屬于模擬信號,對整體的客觀環(huán)境有比較高的要求,容易受到外界不確定因素的干擾,影響收視的效果。地面數(shù)字電視廣播有效的解決了模擬信號存在的問題,通過光纖傳輸以及信道編碼技術(shù)能夠?qū)⒛M信號的傳播方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的傳播,顯著提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量,利用光纖進(jìn)行傳輸能夠提高抗干擾能力,降低傳輸過程中產(chǎn)生的損耗。地面數(shù)字電視廣播采用單頻網(wǎng)技術(shù),能夠在相同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實現(xiàn)由多臺頻率一致的發(fā)射機發(fā)射相同的電視節(jié)目信號。降低發(fā)生機器自身的發(fā)射功率,減少不必要的損耗,提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。同時,地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中融入了數(shù)據(jù)壓縮的相關(guān)技術(shù),能夠顯著提高數(shù)字頻率的利用率,保證信號傳輸?shù)恼w質(zhì)量。
2地面數(shù)字電視廣播覆蓋的主要影響因素
2.1發(fā)射參數(shù)以及發(fā)射頻率。地面數(shù)字電視廣播的發(fā)射參數(shù)主要包括發(fā)射天線的高度與增益、饋線損耗參數(shù)、發(fā)射機輸出功率等,實踐研究表明,發(fā)射天線的高度與增益、發(fā)射機功率的數(shù)值越大,地面數(shù)字電視廣播的覆蓋范圍越大,但覆蓋的范圍與饋線損耗則成反比,在實際操作過程中,很多技術(shù)人員會將發(fā)射頻率調(diào)高,這會導(dǎo)致電磁波的繞身能力以及穿透力減弱,覆蓋的陰影范圍增加,數(shù)字信號的接收效果會受到不良的影響。過高的發(fā)射頻率會使一部分無線數(shù)字信號被樹林、濕地、水等客觀自然因素吸收,接收端的信號會明顯減弱,還會產(chǎn)生多普勒頻移的效應(yīng),無法實現(xiàn)高速情況下的移動接收,因此技術(shù)人員需要將發(fā)射頻率保持在平穩(wěn)的中低狀態(tài),通常設(shè)置為550-750MHz。2.2極化方式以及接收參數(shù)。地面數(shù)字電視廣播的極化方式包括水平極化和垂直極化的模式,水平極化局域覆蓋范圍廣、遠(yuǎn)區(qū)場強分布效果好的特點,被廣泛采用。垂直極化環(huán)繞效應(yīng)強,能夠輕松實現(xiàn)系統(tǒng)的各項功能,抗干擾能力也比較強,在雨雪等惡劣天氣條件下依然能夠保證信號質(zhì)量的穩(wěn)定,同時能夠?qū)崿F(xiàn)車載系統(tǒng)安裝。接收系統(tǒng)的靈敏度以及接收天線的高度和增益情況直接決定了最終的接收效果,為此技術(shù)人員需要提高接收裝置的天線高度以及整體的靈敏度,提高地面數(shù)字電視廣播的覆蓋范圍,保證信號接收的整體質(zhì)量。2.3信道調(diào)制參數(shù)。地面數(shù)字電視廣播覆蓋系統(tǒng)主要采用的傳輸模式為多載波傳輸模式,單頻網(wǎng)組建的整體規(guī)模以及接收速率與載波的數(shù)量直接相關(guān),編碼率以及調(diào)制方式也會在很大程度上影響節(jié)目播出的效果。當(dāng)節(jié)目資源比較大的情況下,解說的效果會出現(xiàn)下降。另外,保護(hù)間隔以及載波的模式也會影響到單頻網(wǎng)的整體規(guī)模,因此需要在進(jìn)行同步傳輸?shù)倪^程中充分考慮信道調(diào)制參數(shù)的問題。
3地面數(shù)字電視廣播覆蓋的主要技術(shù)
3.1發(fā)射系統(tǒng)。地面數(shù)字電視廣播有效的解決了傳統(tǒng)的模擬信號電視廣播存在的清晰度低、信號質(zhì)量差和延遲的問題,信號接收的質(zhì)量顯著提高。地面數(shù)字電視廣播屬于數(shù)字技術(shù)發(fā)展過程中產(chǎn)生的新技術(shù),主要依賴于信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、計算機技術(shù)的高速發(fā)展。地面數(shù)字電視廣播發(fā)射系統(tǒng)包括地面數(shù)字電視發(fā)射前段、傳輸網(wǎng)絡(luò)、地面數(shù)字電視信號源前段。地面數(shù)字電視發(fā)射機前段能夠有效的調(diào)節(jié)節(jié)目的整體碼流,傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)ASI碼流的傳輸,能夠改變內(nèi)容以及格式,地面數(shù)字電視信號源前段負(fù)責(zé)為解碼流配置單頻網(wǎng)絡(luò)。3.2組網(wǎng)的模式。地面數(shù)字電視廣播的組網(wǎng)模式包括多頻和單頻,這兩種也是主要的傳輸模式。單頻網(wǎng)的組網(wǎng)模式能夠利用一個頻率將相同的數(shù)據(jù)碼流發(fā)射,利用多種配套的先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)節(jié)目的分配,主要技術(shù)包括SDH、光纖、微波等,實現(xiàn)同步處理的過程需要調(diào)制解調(diào)器的作用,以此來實現(xiàn)源信號到射頻信號的轉(zhuǎn)變。單頻網(wǎng)在組網(wǎng)的過程中應(yīng)當(dāng)減少運行的覆蓋范圍,不斷調(diào)整頻率,避免數(shù)字信號資源的浪費以及信號的不必要干擾。通常情況下,信號覆蓋的區(qū)域能夠達(dá)到兩個以上信號頻率發(fā)射點能夠達(dá)到的范圍,在實際操作過程中可以采用減少信道強度以及縮短延時長度的模式。
4地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)的建設(shè)
4.1地面數(shù)字電視廣播覆蓋的基本需求。地面數(shù)字電視廣播覆蓋的基本需求包括畫面清晰度提高、節(jié)目播放更加穩(wěn)定、覆蓋面積更大、功率更大。通過地面數(shù)字電視廣播覆蓋能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)播放以及一點到多點播放的基本需求。當(dāng)前,各種技術(shù)手段不夠成熟,模擬電視依然是數(shù)字電視推廣應(yīng)用的重要基礎(chǔ),因此在地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)建設(shè)過程中需要充分考慮模擬電視信號的發(fā)射,將頻率的覆蓋范圍以及播出效果作為頻譜規(guī)劃的核心要素,保證單頻網(wǎng)的整體移動速度大于250km/h。對照國家對于地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)建設(shè)投入力度的逐漸增加,數(shù)字電視的整體收視體驗會同步實現(xiàn)提高,用戶能夠收看的電視節(jié)目數(shù)量將會逐步增加,頻譜資源的利用率也會實現(xiàn)同步提高。在新技術(shù)模式下,利用數(shù)字化的電視節(jié)目信號,同一個信道能夠播放20套標(biāo)清電視節(jié)目或2套高清電視節(jié)目,為用戶提供服務(wù)的方法也會逐漸增加,用戶可以自主選擇收看高清或標(biāo)清電視節(jié)目,很多科技含量比較高的設(shè)備也能夠為用戶提供移動化的收視服務(wù),豐富用戶的收視體驗。4.2地面數(shù)字電視廣播的業(yè)務(wù)以及國標(biāo)技術(shù)。數(shù)字電視能夠?qū)崿F(xiàn)無線覆蓋的信號接收方式,相關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計顯示,我國大約有2/3的用戶通過模擬無線的方式接收數(shù)字電視信號,大部分用戶來自農(nóng)村地區(qū),由于環(huán)境等客觀因素限制,很多用戶收視信號不夠穩(wěn)定,因此急需為這部分用戶提供穩(wěn)定的信號源,增加收視節(jié)目的整體數(shù)量,未來地面數(shù)字電視廣播需要充分考慮這些偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶的收視需求,豐富業(yè)務(wù)種類。我國采用的地面數(shù)字電視廣播國標(biāo)技術(shù)共有7種不同的模式,各個地方機構(gòu)需要在發(fā)射數(shù)字信號時嚴(yán)格依據(jù)這些模式進(jìn)行發(fā)射。在2006年,國家標(biāo)準(zhǔn)化管理部門出臺了地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)的調(diào)制以及信道編碼,在2017年正式實施。4.3地面數(shù)字電視廣播無線覆蓋。地面數(shù)字電視廣播無線覆蓋技術(shù)主要包括兩種組網(wǎng)方式,單頻網(wǎng)和多頻網(wǎng)。多頻網(wǎng)主要是指在數(shù)字電視信號發(fā)射的過程中采用不同的發(fā)射頻率傳輸信號的一種發(fā)射模式,在模擬電視系統(tǒng)中這種模式被廣泛采用,為避免出現(xiàn)信號的干擾,在區(qū)域范圍之內(nèi)使用的發(fā)射機信號頻率需要有所差別。單頻網(wǎng)能夠在同一頻率以及相同時間段發(fā)射相同的信號,所有的發(fā)射機呈網(wǎng)狀分布,這種模式被地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)廣泛采用。不同的發(fā)射點使用相同頻率能夠?qū)崿F(xiàn)在同一個區(qū)域內(nèi)多個不同發(fā)射站臺的全面覆蓋。根據(jù)數(shù)字信號的峭壁效應(yīng)以及功率等因素的綜合分析可知,單頻網(wǎng)能夠有效的解決模擬信號中存在的同頻相互干擾的問題。在實際操作過程中,單頻網(wǎng)對同一時間和頻率的發(fā)射站臺有比較高的要求,站臺之間應(yīng)當(dāng)保持足夠的距離,避免出現(xiàn)同頻干擾以及信號的交叉。地面數(shù)字電視廣播的節(jié)目分配方式主要包括SDH、直連光纖、微波等,在操作中需要通過調(diào)制解調(diào)器處理后在進(jìn)行射頻信號更改發(fā)射,在調(diào)整單頻網(wǎng)的過程中需要充分盡量減少不同發(fā)射點在重疊區(qū)域形成的干擾,保證信號質(zhì)量。4.4地面數(shù)字電視廣播的發(fā)射系統(tǒng)。地面數(shù)字電視廣播的發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,是整個系統(tǒng)的重要組成部分,在構(gòu)建的過程中需要充分考慮地區(qū)實際情況,保證用戶的收視效果。比如新疆某地區(qū)開展的戶戶通工程,將發(fā)射天線設(shè)置在100米以上的高度,發(fā)射臺頻率能夠達(dá)到1000瓦,接收天線高度為10米左右,增益為7dBd,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積達(dá)到60千米,用戶能夠收看到40套以上的節(jié)目。
參考文獻(xiàn)
[1]羅蘊軍,廖慶龍.淺析地面無線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)建設(shè)[J].電視技術(shù),2015,(8):6-9.
[2]曾潔.地面數(shù)字電視廣播覆蓋改造工程中問題的思考[J].廣播電視信息,2015,(4):43-45.
作者:康峻森 單位:山西廣播電視無線管理中心1125臺