贵阳市中央广播电视节目和地方电视节目无线数字化覆盖系统设计

沈如良

（贵州广播电视台，贵州贵阳550002）

自然科学研究

贵阳市中央广播电视节目和地方电视节目无线数字化覆盖系统设计

沈如良

（贵州广播电视台，贵州贵阳550002）

作者根据中国地面数字电视国家标准及贵阳市的实际情况，设计了贵阳市地面数字电视覆盖系统的技术方案。从中星6A、中星6B接收到的12套中央台电视节目与本地3套电视节目经过编码复用、转码编码复用、统计复用等技术手段，产生2个AVS+编转码复用流，然后分别送2个频道的数字电视发射机进行发射。

数字电视；覆盖；编码复用流；激励器；系统

数字电视是指从演播室到发射、传输、接收都是由0、1数字构成的二进制数据流来传播的电视类型。数字信号的传播速率为每秒19.39兆字节，与传统模拟电视相比具有图像清晰度高、节目容量大、伴音效果好的特点。模拟电视传一套电视节目所占用的带宽（8Mhz），数字电视能传八套标清电视节目；地面数字电视覆盖采用延长符号周期、正交频分复用方法、保护间隔等技术解决多径问题，因此无论是高速运动状态还是静止状态都能接收到清晰的图像。

贵州省数字电视无线覆盖工作开展较晚，此次是贵州省第一次实施中央广播电视节目和地方电视节目无线数字化覆盖工程，将极大地推动全省无线广播电视由模拟到数字的转换工作。贵阳市位于贵州省中部，地处东经106°07′至107°17′、北纬26° 11′至26°55′之间，全市面积8034平方千米。地势西南高、东北低，中部层状地貌明显，主要有贵阳-中曹司向斜盆地和白云-花溪-青岩构成的多级台地及溶丘洼地地貌。贵阳市中央广播电视节目和地方电视节目无线数字化覆盖工程由贵州广播电视台东山发射台负责发射和转播工作。东山发射台位于贵阳市东山，现有机房、铁塔等设备，可以满足中央和地方电视节目无线数字化覆盖工程需求。

1 总体技术方案

此次央视和地方台节目无线数字化覆盖工程选用东山电视发射台18频道和31频道分别发射12套中央电视节目和3套地方电视节目，每套节目视频码率2.2Mbps，伴音码率128kbps。其中18频道播出CCTV-1等8套央视标准清晰度电视节目，工作模式为C=3780、PN945、交织长度720、FEC编码率0.8、16QAM调制，系统净荷为19.251Mbps。31频道播出CCTV-7等4套央视电视节目，该频道同时播出贵州省、贵阳市各1套电视节目和1套县级电视节目，工作模式为C=3780、PN945、交织长度720、FEC编码率0.8、16QAM调制，系统净荷为19.251Mbps。图 1为本次东山电视发射台数字电视无线覆盖架构图。

2 信号源传送方案

东山发射台目前主要采用微波、卫星及光缆的方式传输电视节目。根据央视和省、市、县地方台电视节目无线数字化覆盖工程技术方案，现采用如下信号源传送方案：

（1）由AVS+专业卫星综合接收解码器接收的2路包含CCTV-1等8套节目的AVS+编码复用流与本地生成经统计复用的包含CCTV-1等8套节目的AVS+转码复用流经ASI3:2切换分配后送DS-31频道地面数字电视发射机主备激励器。

（2）由AVS+专业卫星综合接收解码器接收的2路包含CCTV-7等4套节目编码复用流与本地生成复用后的包含CCTV-7等4套节目的转码复用流经ASI 3:2切换分配后送相应频道主备再复用设备/模块，本地生成的省、市、县3套节目的主备AVS+编/转码流经码流切换分配（或经交换机）后送相应频道主备再复用设备/模块，与CCTV-7等4套节目的AVS+编转码复用流进行再复用，主备再复用设备/模块应支持对CCTV-7等4套节目及省、市、县3套节目AVS+编/转码的统计复用管理，生成的7套节目的AVS+编转码复用流经ASI 3:2切换分配后送DS-18频道地面数字电视发射机主备激励器。图2为地面数字电视信号源传送系统结构逻辑示意图。

3 天馈线系统

DS-18和 DS-31通过双功器用一副天线发射，天线为6层四面四偶极子天线阵。系统如图3所示。

双工器由两个3db耦合器与两个带通滤波器组成，带通滤波器B1和B2的工作频带为f1和f2频带，3dB定向耦合器D1的1口为窄带输入口，D2的1口为宽带输入口，3dB定向耦合器提供的宽带的隔离度要大于30dB。窄带口到宽带口的隔离度要大于30dB，当双工器为非相邻频道工作时，宽带口到窄带口的隔离度要达到60dB以上，这样才能使工作频率不同的发射机互不影响。

图1 东山电视发射台数字电视无线覆盖架构图

图2 地面数字电视信号源传送系统结构逻辑示意图

图3 天馈线系统

4 天线的电气性能要求

频率范围：470-872MHz

增益：=13.8dB

电压驻波比：≤1.10

水平场形不匀度：〈±3dB

垂直面主波束下倾：1°

第一零点填充：〉10%

功率容量：P=15kw

5 数字电视发射机系统

本设计方案采用两部1kw高斯贝尔 GT-5900-1000UHF地面数字电视广播发射机，由主备激励器、前置放大器、末级功放、输出滤波器、开关电源、保护系统，风冷系统等组成。主备激励器能自动切换，末级功放由四块同等功率功放块组成，能确保发射机长期稳定运行。

6 测试与运行

按上述设计方案建成的系统，运行稳定。贵州电视台委托广电总局广播科学研究院广播电视检测中心进行了测试，图4、图5分别是18频道移动接收电平图和移动接收误码率图，测试结果证明系统设计是成功的。在移动接收误码率测试结果中，接收正常用表示，接收不正常用表示，误码率临界点为2×（见表1）。

表1 移动接收电平说明

图4 18频道移动接收电平测试结果

图5 18频道移动接收误码率测试结果

8 结束语

本设计方案根据贵阳市的地理状况，对贵阳市地面数字电视无线覆盖关键技术进行了探索，此次央视和地方电视节目无线数字化的成功覆盖，为以后建设贵阳市地面数字电视单频网积累了经验，打下了良好基础。

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（责任编辑：朱 彬）

TheDesignofWirelessDigitalCoverageSystemforGuiyangCentral and Local Radio&TV Programs

SHEN Ru-liang
(Guizhou Radio&TV Station,Guiyang 550002,China)

According to the China national standard Digital Television Terrestrial Broadcasting and realities of Guiyang,this article has designed the technical?proposalof Guiyang terrestrial digitaltelevision coverage system.We combine 12 CCTVprograms that

from the“Zhongxing”6Aand“Zhongxing”6B with 3 local TV programs by multiplexing,transcoding reuse and statistical multiplexing to from 2 AVS+transcoding reuse streams which transported by 2 channel’s digital TV emitter.

digital television;coverage;code reuse flow;exciter;system

TN943

A

1009-3583（2017）-0096-04

2017-04-14

沈如良，男，贵州都匀人，贵州广播电视台高级工程师。