数字电视发射机探讨

石慢雪

摘 要：我国现在数字化广播电视设备已基本普及，尽快深入了解该设备的构成对我们工作非常重要。下面主要对我国和欧洲、美国数字电视的调制方式做一介绍，对数字电视频谱要求以及数字电视功率和模拟电视功率的关系做阐述。必须熟知它们之间的关系，对我们今后维护工作非常有利。

关键词：数字电视制式 数字电视的频谱要求 数字电视功率与模拟电视功率的关系

当前我国广播电视“模、数”（模拟设备改用数字设备）改造已基本完成，各地区广播电视数字设备以基本普及。设备维修量大大减少，对工作在发射台的同志，从思想认识上深入了解广播电视数字基础理论是非常重要的。对我们今后如何维护好设备减少停播率起到积极作用，数字广播电视设备和模拟设备基本结构大体相同，由“调制部分”和“功放發射部分”组成。

一、ATSC调制方式

美国的ATSC制采用了8VSB（八电平残留边带）调制方式，是为了在6MHZ的带宽内传输高清晰度视频和高质量音频以及辅助数据传输而设计的，根据测试可以在6MHZ的射频带宽内传输码率约为19.4Mbps，能携载一套高清或多套标清的电视节目，也可用于数据传输。

接收端若收不到载波信息则无法进行解调，为保证可靠接收，需要在多路复用器后加入一个小幅度同相位（即正值）的导频信息，实际是在复用数据中加上1.25的小值直流电平。后面由数据对载波进行调制时，使得已调波内出现一个小值，高稳定和高精确的载波信号，称为导频信号。只有在单载波系统中才有这种要求。

VSB发射机像通常那样采用两极调制方式，第一次调制将数据信号调制到一个固定中频上，第二次再上变频到所需的电视频道上。为避免ATSC与NTSC同频道干扰，同时为保证ATSC发射机具有与NTSC发射机相同的服务覆盖范围，ATSC发射机的平均功率比NTSC发射机的峰值功率一般低12db。

二、DVB-T调制方式

欧洲的数字电视广播（ETSC欧洲电信标准学会）在1994-96年通过了三种不同的传输方式标准，其中，DVB-S首先得到普遍的应用，使卫星电视广播完全跨入全数字化时代。在有线电视广播中，提供数字电视DVB-C标准，DVB-T应用于地面数字移动广播电视标准。

DVB系统中的信源编码标准是MEPG-2，视频系统复用采用MEPG-2（ISO/IEC138-1）标准，DVB对于其传输的复用码流TS的编码和IRD中对TS流的解码规定了实施准则。DVB系统中的音频采用MEPG的音频压缩编码标准。另外、DVB在TS流中定义了许多辅助信息，称为业务信息SI，使接收端可以从比特流中得到业务和事件的有关信息，IRD能自动调谐到 可供选择的业务上，SI可以给出一种很重要数据是电子节目指南（EPG），使用户能方便快捷地接收感兴趣的节目。

三、DTMB调制方式

中国地面数字电视多媒体传输标准是一项原创性宽带传输新体制，DTMB标准在同一平台上同时支持固定、移动和手持接收，与现有的国际标准比较，在频谱利用率、快速同步、接收灵敏度、支持高清移动接收、支持未来业务扩展等方面及系统的整体性能都有较大提高。DTMB制式是集上海交大研制ADTB-T和北京凌讯华业研发DMB制与欧洲DVB-T制优点的清华标准，具有完整自主知识产权的中国数字地面数字多媒体标准，它不仅广泛应用在国内地区，现在还广泛应用在世界其他地区反映良好。

DTMB的主要优势：1.OFDM调制时域同步技术好，2.OFDM调制保护间隔新技术有很大优势，3.与绝对时间同步的分层帧结构先进，4.频谱效率高，5.抗多径干扰能力强，6.信道估计性能良好，7.适合于移动接收，8.系统同步快，9.易于构筑单频网。

四、数字电视功率与模拟电视功率的关系

地面数字电视发射机的功率按数字平均功率计算，模拟电视的发射功率以同步顶功率计算，数字电视发射机的功率通常以RMS功率代替平均功率，表示数字电视的辐射功率，两种功率的表示方法有其相关性。

以DTV为例，说明数字与模拟电视功率间的关系。在DTV 信号中，虽然信号经过很高的滤波，但对于来自源数据的伪随机编码，在8VBS信号中仍有瞬间过冲存在。随机化的脉冲在信号中很难被彻底复合，其外在的表现形式类似于调幅噪声。必须对由于随机脉冲引起的带外互调失真分量进行控制，防止数字信号的峰值处于发射机的非线性区域，对相邻频道造城干扰。实际上、在模拟电视中也存在着类似的问题，为了有效地利用放大器的线性段，视频信号采用负极性调制方式，将同步头置于非线性区域，同步头的扭曲或变形可以在接收机中予以校正和补偿。带外的频谱超出要求的曲线，其主要原因是由于互调分量引起。要保证脉冲信号也处于发射机的线性范围，峰值必须被减小或线性化，发射机输出功率应“回退”。

实际上、无论DTV还是NTSC信号，要求发射机均应处于最佳线性范围内。DTV发射机射频峰值脉冲的位置与NTSC方式工作是的同步顶位置相同。根据ATTC测试，在99.9%的时间，DTV发射机的峰平比为6db.在发射机峰平比为6db的情况下，相当于模拟发射机输出功率除以4，为DTV数字发射机的平均数字功率。

在DTV方式时，由于调制方式的不同，其峰平比为7db，相当于模拟发射机的输出功率除以5，为DTV发射机的平均数字功率。

目前全国大力推广无线数字电视的覆盖工程，与同行深入探讨学习数字发射基础技术，有利于我们维护工作的发展，从理论到实践，再从实践到理论。我们的工作就会不断进步。