地面数字电视发射系统关键技术研究

陈伟雄

现阶段，数字化应用对于电视技术来说既是机遇也是挑战，数字电视能在原有基础上强化信号的抗干扰能力，从而提升收视效率。由于数字电视强大的优势特点，其应用范围不断拓展，并获得了广泛好评。数字电视依托传统的模拟信号，在二进制转换过程中能够再次产生信号，在优化处理模式的同时，其信号抗干扰能力进一步提升，后续信号发射质量必然能够在这一优化环境下得到提升。

1 单频网

如今的单频网是相对于传统的模拟电视多频网而言的。地面数字电视单频网技术是指在不同地点相邻的多台发射机以相同的发射频率工作，并在相同的时刻播出相同码流的工作方式，从而构成数字电视广播在较大区域内的无线覆盖网络。在数字电视系统实际运行阶段，最显著的技术特点是得到了广泛应用，这就能实现对以往模拟电视多频网的优化及替代。

1.1 地面数字电视单频网具有的优势

地面数字电视单频网克服了传统模拟无线电视的传输缺陷，抗干扰能力强，接收画质清晰度高，音频效果好，安全可靠性强，信道传输能力强，频道利用率高。组网既降低了发射机设备的成本，又降低了信号辐射、减少了电磁波污染、增强了覆盖均匀度，对于完善农村广播电视公共服务覆盖体系，加强城市高密度覆盖，全面实现数字电视无线覆盖有重要推动作用。

1.2 建设使用单频网应注意的关键要素

为防止单频网“相干区”可能产生信号间的相互干扰，首先需要合理设计和调整天线，控制好覆盖场形。合理的设计包括对覆盖场区的了解、站点的选择、发射功率的确定、天线的配置、场形的控制等。其次是激励器在实现网络系统时间同步的基础上，要具有独立时延调整功能。独立时延调整是根据实际测试结果，在激励器上人工设置时延参数，使之与空间参数在相干区内相互匹配。

2 激励器

数字化电视节目TS码流输入信号编码调制及上变频后，经过数字电视激励器来处理，激励器在地面数字电视发射系统中是较重要的组成部分，其技术能效发挥以电视节目处理为主体，接口模式主要分为两种：ASI与SPI，能够打破单层信号输出的局限性，以多层信号为核心，提升信号变频效率。依托于数字电视的这一优势特点，能够满足运行阶段的信号输出需求，使射频信号质量趋于稳定，进而使信号传输更规范，并优化传输环境，提高信号传输的整体质量。激励器在日常使用中一定要注意及时维护和维修。维护，主要是在办公环境干净，电压稳定的环境下使用，平时要对机器进行定期检查，及时对各参数进行校正，预防突发故障影响工作，造成不必要的损失；维修，主要是当激励器不工作时，根据激励器前面安装的故障指示灯（LOUNLOCK、FAULT）进行检修，当指示灯为红色时，说明激励器发生了故障，此时发射机没有功率输出。为不影响正常工作运转，应将设备转换成为备用的激励器进行工作，同时对故障激励器的本振模块盒进行检修，通过对盒中指示灯、本振模块与控制板间的连线、TP3测试点电压等重要部位检查，可以顺利查找到激励器的故障所在，查找到故障原因后根据操作规程和相应参数及时进行维修，确保工作顺利开展。

3 发射机

数字电视环境下，信号峰值与以往相比呈现出相应变化及增长趋势，部分信号的峰值往往会达到一定高度，为确保信号发射质量不受影响，需要在原有基础上丰富地面发射器功能，满足信号发射需求。从本质上来看，以功率放大器为基准，线性动态在处于原来的数据标准时，就需要为其后续信号增长做好准备，确保发射机顺利运行。与之对应的功率增益应达到高标准要求，并在数字调制信号过程中，对动态峰值进行控制，确保其稳定性处于标准范畴，这就需要进一步强化数字电视发射的线性功能。除此之外，还应对相应频率进度进行精准控制，确保其稳定性不断提升，并将相位噪声降到最低状态。数字电视对发射机有较高的要求，首先是发射机的功率要足够高，其功率放大器的线性动态要达到一定的范围；其次是数字电视信号在动态峰值区域时，发射机要有较好的线性；再次是发射机的稳定性和频率精度必须达标，降噪性能要符合国际标准，确保传输信号错码和信杂最小化。目前，我国电视传感器的应用类型主要为全固态发射机，通常情况下一个发射机出现故障，另一发射机仍旧能够正常运行，这就能够为系统安全运行奠定基础。下面以1kw发射机为例进行阐述。

3.1 1kW发射机的特点

1kW数字电视发射机采用全固态放大方式，激励器采用主备双激励器工作模式，具有预失真校正模块。为保证发射机达到高性能指标，激励放大器必须具备优良的线性和宽带特性，因此，激励放大器工作在超线性放大状态。发射机配置两台激励放大器，分别与主备激励器配合，构成主备两套激励器系统。各功放单元采用大功率器件和优质进口的阻容元件，大大提高了整机的技术指标、可靠性。滤波器要求具有足够的功率容量、较低的插入损耗和理想的幅频特性。带通滤波器的前面和后面各配置一个定向耦合器，两个定向耦合器配合使用可以观察到带通滤波器对功放系统输出信号幅频特性的改善程度。显示控制系统显示发射机的工作状态，控制发射机工作过程，保证发射机最大程度处于安全工作范围内。数字化高性能开关电源供电，具有较高的可靠性和高转换效率。

3.2 1kW发射机应用注意事项

加强固态发射机的日常维护和保养，是延长机器寿命，更好地使用发射机的前提。使用新机器时，对机器电路板上的电压和波形等重要数据要作详细记录，为日后维修提供参考。要做好维护工作须深入掌握机器的工作原理和内部线路结构以及各主要元器件的作用与位置，不断学习和积累维护维修知识，为准确判断故障并及时予以排除提供保障。当机器发生故障时，要用万用表仔细查找故障点并作记录，防止二次误操作扩大故障。

总之，地面数字电视发射系统的组成结构以单频网、激励器及发射机为主体，以上三部分在实际运行阶段，依托技术与构件能够科学优化发射系统运行模式，进一步提高系统的安全性及稳定性，这不仅能够为地面发射系统信号输出质量的提升奠定基础，更能为数字电视服务品质的提升提供技术支持。在数字技术不断发展过程中，要不断改进与完善，更好地体现出数字化优势，使我国数字电视发展买上一个新台阶。

[1]巫开华,杨志平.统计复用器在地面数字电视发射系统的应用[J].声屏世界,2014(s2):56-57.

[2]张宇.浅析地面数字电视发射系统信号失真问题[J].科学家,2017(3):67-68.