广电数字发射覆盖技术的应用探究

刘燕茹

【摘要】广电数字发射覆盖技术改变了以往传统电视信号传输与节目播出方式，大幅提升了广电系统容量，优化了节目的画面效果，保障了信号的稳定传输，使广大受众得以获得更加清晰与稳定的节目观看体验。鉴于此，文章首先阐述了广电数字发射覆盖技术的相应分类，然后就广电数字发射覆盖技术的具体应用展开相应探究，以期可对众广电技术人员有所借鉴参考价值。

【关键词】广播电视;数字发射覆盖技术;技术原理;具体应用

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.23.005

1. 广电数字发射覆盖技术的分类

1.1 DMB-T技术

采用DMB-T技术能够充分发挥广电节目的特点优势，确保广电信号的优质、稳定传输，并有效改善信号传输过程中的安全问题，且与其他方案相比，该技术对于节目信号的接收灵敏度更高。

该技术采用PN序列保护间隔，借助扩频技术所具有的高保护同步传输，利用其对OFDM的保护间隔进行填充，与较为传统的DVB-T技术相比，不用插入过多的导频信号，且系统频谱使用率比传统高出约10%，能够为传输过程提供更大的有效荷载。

通过TDS-OFDM系统的信道估计技术，确保系统的同步与信道的估计时间有效降低，与其他标准相比，有效参数一次估计时间约需0.6ms，由200ms与1ms降至约2ms和0.6ms，大大提升了数据移动传输过程中系统的接收性能。

DMB-T技术中采用的帧结构与绝对时间保持同步，更利于自动唤醒功能的设置，更加节能省电且支持便捷接收，且与绝对时间同步的优势使得更易于实现对单频网信号同步发送的控制。

DMB-T传输协议中，对每个长度为500μs的广电传输数据信号帧设置了特别功能的帧头，更加便于数据信息进行识别与分类，从而为融合多业务类型广播提供有效的技术支撑。

1.2 ATSC技术

ATSC技术作为一种数字广电制式，在地面频道规划6MHz的射频带宽内能够传输的符号率为10.762MS/s，净荷码率为19.28Mb/s，能携载多套标清或一套高清电视节目，也可在电视节目数据传输中进行应用。该技术具有基于IP协议、流媒体网络封装、高效率频谱传输、支持多业务的单频点传输、帧结构灵活等技术特点，主要用于广电节目图像的处理，在接收到广播电视发送的节目图像信号之后，利用ATSC技术对信号进行选择，并结合实际提取所选择的图像信号。然后，再利用该技术将所提取的图像信息进行压缩处理，采用此种技术进行图像的处理后，能够最大限度减少其传输空间占比。最后，将压缩处理的图像信号进行传输，从而有效保证了信号传输的效果。

1.3 DVB技术

DVB技术是指能够传输不同类别数据的“信息容器”的广播，其能够通过这些“信息容器”简单地將进行压缩处理后的图像、音频或数据传送至接收端。该技术是数字发射覆盖较为常用的技术，其借助相应设备实现了与广播控制系统的联系，并通过交流平台的搭建，实现电视与其控制系统的连接，以最终实现数字电视节目信息的更好传输。DVB技术主要涉及数字电视中视频画面、音频等内容，并能够对此类内容进行更好处理。同时，对于数字电视中的特效内容，也可以利用DVB技术进行传输，但缺点是DVB技术投入工程量大、成本较高，且具有更高的专业性。

1.4 ISDB技术

ISDB技术具有柔软性、扩展性、共通性等优势特点，其能够灵活实现多节目电视与其他业务数据的集成与发送。作为数字电视发射覆盖技术发展的必然趋势，其主要是通过对数字网络技术的深入研究，促使其更好应用于数字电视网络之中。对于ISDB技术而言，其能够确保数字电视信号在无线网中实现更好传播，保证广电信号实现安全稳定传输。

2. 广电数字发射覆盖技术的应用

2.1 技术原理

单频网适配器。数字电视系统工作原理如图1所示。在单频网系统的构建时，须充分考虑与之匹配的适配系统。单频网适配系统的功能主要通过插入适配器来实现，其可以与系统匹配适合对应的码率以及插入SIP。一是，码率适配。对TS流的码率进行适配，如若TS包码流数据不足，则能够自动插入单频网适配空包，进而实现与TS码流相互匹配的目的。二是，插入SIP。数字电视单频网适配器能够根据GPS系统所提供事件信息，按周期规律地插入SIP至TS流，并确定不同的发射台具体的信号发射时间。

节目传输系统。节目传输系统是否合理直接关系着数字电视节目信号传输质量的优劣，并影响着单频网的搭建与组网。在发射覆盖技术的具体应用时，电视信号的传输应严格按照全透明的相关要求，并结合SIP相关定义的规定，控制网络延时不得超过1s，从而促使同步信号发射系统能够实现同步发射的需求。同时，控制TS码流抖动<100ns，从而防止广电数字激励器对节目源端产生误判，以免发生误操作导致复位。当前利用光纤、卫星等专用的信号传输网络，将单频网适配器的输出码流分别传输并分配到不同的发射站点，进而实现节目内容的全透明传输。

同步发射系统。作为数字电视单频网组网技术中较为重要的处理单元，数字同步发射系统能够在激励器收到传输的TS复用流后，先将其调制成为射频信号，并结合SIP软件的定义时间以及GPS的时间等，进一步明确本地所需要的具体延迟时间。如此才能够促使射频信号在载波与发射时间上实现同步，并达到与数字单频网同步的规定。

2.2 具体应用

单频网作为较为灵活的覆盖方式，其能够最大限度节约频率资源，提升频谱利用效率，改善电视节目的覆盖率情况。在单频网广播中，须首先解决由于同频干扰所造成的不良影响。以往传统的单频网系统主要是借助GPS来使各个发射机的发射时间保持同步，并通过保护间隔使接收的不同信号同步到达接收机。对于距离超出保护间隔时，往往会导致多个同频信号传输至对应接收机的时间存在偏差，并造成接收机无法完成解码。针对上述问题，应充分解决在交叉覆盖区域内不同发射基站同频信号无法进行同步的情况。在交叉覆盖区域合理选择相应的时延调节模块，并结合实际要求对其进行调整，对于相互邻近的基站可通过采用不同的信号极化方式发射信号，进而规避相邻基站间同频信号的干扰问题，并为单频网技术的实现提供保障。对于单频网广播技术而言，无需进行GPS时钟同步系统的设置，大大降低了成本支出，有效确保了系统的安全可靠性，并规避了交叉覆盖区域同频信号间存在干扰的情况。

如图2，为单频网补点同步覆盖发射基站原理图，数字信号在前端完成相应的处理后，传输至微波宽频发射机以及光发射机。基站完成信号的接收后，使用变频器对信号予以处理，使其转变为UHF信号，然后对UHF波段的电视信号进行滤波处理，并对RF射频信号进行延时调整。单频网发射主要采用小功率发射机，并确保周边至少10～20km范围的用户能够实现覆盖。由于该类技术省去了GPS时间同步设备，因此，无需进行保护间隔的设置。该方案中信号的来源为多频道微波、光缆传输，在广电数字信号的接收时无需接收基站转发，大大降低发射基站信号存在的延时问题，但交叉覆盖区域的接收点无法同步接收基站信号。在对多个单频网交叉覆盖区域完成相应的测试后，根据要求适当调整补点基站的传播时延，进而有效保证接收机能够同步接收发射信号，防止对接收机解码造成影响，同时，也防止同频信号间的干扰问题。

3. 结语

新兴数字信息技术的发展，促使广电数字发射覆盖技术得以广泛深入应用，不仅使得数字电视的信号传输更加的稳定、可靠，而且使得数字电视节目的画面质量也得以进一步提升，确保了数字电视系统得以安稳运行。为促使该技术更好的服务于民，务必从技术基础以及用户层面出发，继续研究，持续对软件与硬件进行更新、升级，以促使数字电视节目质量得以不断提升，造福民众。

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