地面数字电视单频网覆盖及系统原理

内蒙古广播与电视技术２０１４年第３１卷第３期　｜　鏊　｜　§ｉ　ｊ　ｌ　Ｉ　地面数字电视单频网覆盖及系统原理　一—　．　０　撇觇　覆盖的原理与方法。　【关键词】ＯＦＤＭ调制方式单频网地面数字电视　李瑞珍　鄂尔多斯市鄂尔多斯市０１　７０００　０１　７０００　【摘要】笔者对地面数字电视的传播技术与覆盖做了系统的介绍。重点介绍了ＯＦＤＭ调制方式以及单频网　董聪舯　我国广播电视覆盖方式主要有：有线电视、卫星　电视直播、ＭＭＤＳ和地面数字电视等。这几种广播电　视传输覆盖方式各有其特点：有线电视网占据主要　市场，随着数字化完成，其信号稳定，容量大，便于　开发各种新型业务，但在农牧区和城效有死角；卫星　电视直播覆盖面积大，成本低，但是地方节目不能上　星，不能满足当地民众收看当地节目的要求；多路微　波分配系统（ＭＭＤＳ）是一种视距传输为基础的电视　分配传输技术，但由于在Ｓ波段（２．５ＧＨｚ一２．７ＧＨｚ）　传播，空间传播衰耗大，受温度、雨雪天气影响大，　对树木等障碍无法穿透。不能有效抵抗多径干扰，且　目前国家把频率２５ｏ０—２６９０ＭＨｚ划给移动４Ｇ，ＭＭＤＳ　将逐步取消；地面数字电视是最近几年最新发展完　善的一种广播电视覆盖方式，它具有多项鲜明特点　和领先水平，是一种高效、低成本、公益性的数字电　视覆盖手段，它采用单频组网方式，即在一定的地埋　大增强，从面获得更好的节目覆盖率，面且还可以降　低总的功耗。地面数字电视使用ＯＦＤＭ调制方式，能　够提供更高的数据传输带宽，每个频点可传输ｌ　０套　左右电视节目。其综合性能、抗干扰能力、接收性能、　传输速率和容量等远远优于以前的多路微波分配系　统（ＭＭＤＳ），且在这同一平台上支持固定、便携、移　动和手持设备接收，即不仅可以为定点接收服务，还　可为车载移动电视、手机电视提供服务。　当前，地面数字电视的国际标准主要有三个：欧　洲ＤＶＢ组织提出的以ＣＯＦＤＭ为核心技术的ＤＶＢ－Ｔ　标准；美国大联盟组织提出的以８ＶＳＢ为核心技术的　ＡＴＳＣ标准；日本提出的以ＢＳＴ－ＯＦＤＭ为核心技术　的ＩＳＤＢ－Ｔ标准。中国的地面数字电视采用的是国家　标准（ＧＢ２０６００－２００６）。现清华大学联合提出了一种　创新的，适合中国国情的地面数字电视广播传输系　统，称为：地面数字多媒体电视广播（ＤＭＢ—ＴＨ）方　区域内，若干个发射机同时在同一个频段发射同样　的无线信号，以实现对该区域的可靠覆盖。这种方式　案，采用了时域同步正交频分复用（ＴＤＳ—ＯＦＤＭ）调　制方式，ＤＭＢ—ＴＨ传输系统是将数据检测与信道估　计分别对待以获得最佳接收效果。对于数据检测，　最真接的好处是频谱效率提高，且多个发射台同时　工作所带来的分集效果，允许覆盖区重叠将大大改　善原有覆盖边缘的峭壁效应，使得接收的可靠性大　作者简介：杨　生鄂尔多斯市微波管理总站工程师　董慧频鄂尔多斯广播电视网络中心工程师　李瑞珍鄂尔多斯市微波管理总站工程师　ＤＭＢ—ＴＨ传输系统采用了频谱效率高，抗多径干扰　能力强，适用于宽带信号传输的ＯＦＤＭ调制方式，纠　－２９－　内蒙古广播与电视技术　错编码采用了最新的低密度校验码ＬＤＰ　Ｃ，对于信道　估计，ＤＭＢ—ＴＨ传输系统在时域里采用了已知的周　期伪随机（Ｐ　Ｎ）序列作为参考信号。与现有的数字　电视传输标准相比，ＭＢ－ＴＨ是一种时域信号处理与　频域信号处理相结合的创新技术，从而可以同时发　挥数字信号处理在时域和频域的特点。　地面数字电视的发展是随着ＯＦＤＭ调制技术的　成熟而完善的，如今大多数新的传输调制技术都使　用ＯＦＤＭ，例如４Ｇ手机（ＬＴＥ）系统，无线宽带局　域网，电力线联网等，它实现了在较小的带宽上以更　高速率进行数据发送，同时对多径干扰具有更高的　抵抗力，这是实行组建单频网所必要的条件。ＯＦＤＭ　是在规定的高频带宽内采用反向快速傅里叶变换的　算法均匀安排以Ｎ＝２　ｒ个子载波，同时将高码率的串　行数据流变换成Ｎ个低码率的并行流，对Ｎ个子载　波进行（ＱＰＳＫ或ＱＡＭ）调制，然后再将各路已调波混　合，得到频分复用的ＦＤＭ信号，而且各个子载波之间　是互相正交的，因此即使它们直接相邻，彼此也不会　产生干扰，所以称为正交频分复用调制ＯＦＤＭ。这种　调制方式适用组建单频网是因为每路载波的调制符　号数据率大为降低后，符号周期显著增大，多径信号　的延时时间相对于符号周期只占很小比例，接收端　接收时反而可能是多径信号能量与主信号能量被相　加起来应用，使有害的多径信号变为有利的所需信　号。　在我们实际组建单频网时要求各个发射机发射同　样的信号及码流，并要求频率同步，时间同步，这样　各发射机发射的信号能量才能相加利用，否则相互之　间会发生干扰，实际各个发射台要频率同步是采用全　球定位系统ＧＰＳ所提供的１　０ＭＨｚ做基准频率，然后　各个发射台用参数高的锁相环构成的频率合成器产　生所需的中频、射频实现频率同步。时间同步是要求　网络内的所有发射机都要在同一时间发射同样的节　目信号，由于各个发射台与电视节目制作中心距离　不一样，所以同样的ＴＳ流信号通过分配网到达各发　射台时间延时是不同的，实际采用单频网适配器和　同步系统实现时间同步，这里同样要用到全球定位　系统ＧＰＳ提供的１　０ＭＨｚ做网内所有发射台共同基准　时间，单频网适配器内有一个计数器对ＧＰＳ的１０ＭＨｚ　以１００ｎｓ为单位计数，当ＴＳ流开始从电视节目制作　中心的单频网适配器传送时，此时的计数值称为　ＳＴＳ，我们事先设定一个最大延迟时间参数，它的取　值要大于ＴＳ流信号通过分配网到达各发射台的最大　延时，设定的最大延迟时间参数和ＳＴＳ被电视节目　一３０一　第３１卷　制作中心的单频网适配器制成ＭＩＰ包插入ＴＳ流中向　各发射台发射，各发射台的单频网适配器收到ＴＳ流　后，解出ＭＩＰ的设定延迟时间参数和ＳＴＳ，再用当地　适配器计数器得到ＴＳ流到达时间的计数值，就可以　计算出本地发射信号该等待的时间，同过延时发射　这样就保证了所有发射台的信号在同一时间同时发　射，实现单频网组网。　地面数字电视广播有着众多的先进之处，随着经　济发展和现有电视传播设备及接收设备的广泛使用，　经过一定的完善过程，相信地面数字电视广播将会　有更加美好广阔的发展前景。　审稿人简介：杜中内蒙古广播电视台正高级工程师　贲任编辑：张延峰　编辑、排版：丛海　（上接第３５页）　振网络，因５４０ｋＨｚ与８０００ｋＨｚ之间的量级关系，移　动一点谐振网络通带的中心点是不会影响整个天调　网络的匹配的，但对上边频的阻抗特性可得到足够　的改善，从而也达到改善发射机频响特性的目的。　５结束语　上面假定了发射机自身的频响特性是理想的，但　实际如表２所示，接假负载时发射机的频响在高端也　是上升的。所以，影响发射机频响特性的因素既有发　射机本身，又有本文所介绍的天调网络。　审稿人简介：严志刚内蒙古新闻出版广电局　包头广播发射中心台台长正高级工程师　责任编辑：张智慧　编辑、排版：丛海