DTMB无线传输

DTMB无线传输（精选四篇）

DTMB无线传输 篇1

关键词：地面无线数字电视,图像质量,系统可靠性

无线数字电视具有投入少、维护成本低、终端安装方便、不受网络限制等优点,是实现农村广播电视户户通最有效解决办法,自从国家(DTMB)标准出台后,近几年来在全国各地得到迅速发展。

无线电视频道资源受国家严格控制,一般运行商首先考虑的是在有限的频道上怎样多传节目为主要方向,忽略了节目图像的传输质量,往往会造成图像质量不成人意,由于当前高清大屏幕液晶彩电的普及,当图像看起来不理想时,用户是不会接受的,所以给运行商在发展用户当中带来很大障碍。

无线数字电视系统由数字前端、信号传输、发射机、天馈系统组成,为使整个系统确保图像质量和运行的可靠性,在平台建设中每一环节只要用心认真地做是不难做到的,本文在平台建设中对每一环节作深度分析与探讨。

1 系统集成减少数/模转换环节、避免图像多次损伤

提高图像质量关键在于把来自各个渠道的信号源正确处理,特别是重点要关注从前端到发射信号源的传输方式的选择。

1.1 信号源的采集

信号源一般都是三种方式获得。一是从卫星直接接收:CCTV和各省(市)卫视节目以及收费增值节目。二是从光缆网上接收:本省、市频道节目。三是用电缆和光缆接收;本地地方台节目。

不论何种接收方式所采用何种接收机和解调器的解调质量指标必须是要准广播级或是高清功能,低档次廉价的接收机和解调器是无法保证图像质量的。

1.2 编码方式的选择

按我们国家的(DTMB)标准应选择H.264标准,每个频点传10～12套节目为好。

1.3 传输方式与图像质量

1)第一种方式数字微波不带TS流,那么就要采用QAM调制方式经调制后送入数字微波,然后接收后再进行解调出TS流送入发射机调制器,这种方式由于经过多次调制解调图像的损伤特别严重不宜采用,已经在用的也建议必须改造。

2)第二种方式数字微波它是带有TS流传输功能的,省去了第一种的调制解调的环节,相对来说要比第一种方式强得多,但不论那种微波都要受外来干扰和气候影响,认为只能作为信号传输备份而已。

2 安全型发射系统集成

2.1 设有备份的发射系统组合

由于频率资源的限制,一般系统设置4～5个频点居多,本文以设置5+1发射机和主备发射天线与多工器组合系统作一介绍,以便在某一发射机发生故障时能及时替补,使系统运行中有较高的可靠性。

2.2 频点与应急备份机设置

频点设置:根据上图所示,频点在有条件的地区以邻频设置最为联想,把备用的发射机设置在中间,上下间隔一个频点,总带宽一般不超过80 MHz,这样有利于多工器和发射天线生产和调试,而更有利于备用发射机给每个频点的应急替补。备用发射机的调制器要采用捷变型,一旦某发射机出现故障,备用机可以快捷变频到相应的频率应急替补,避免停播事故的发生,备用多工器频率是固定的,虽然与发射机不相对应,实际使用证明只要相差不大于50 MHz是不会有任何影响。

2.3 主/备发射天线设置

1)主发天线应选择四偶极子面包天线4×4或4×6层,井型塔桅直径要求在600～800 mm之间,直径过大容易在近区出现在夹角处电波密度不够力度不足现象。

2)备发天线由于一般发射塔安装空间有限可采用缝隙天线,但发射的主波面必须安装在主覆盖方向。

3)发射天线容易受恶劣天气如进水,雷击影响同样会出现故障,一旦发生故障情况非常严重,一时修复难度较大停播时间较长,会给运行商带来致命的打击,所以建议发射天线必备。为快速主/备天线的倒换,可采用安装同轴开关转换。

3 结语

无线电力传输讲座知识总结 篇2

1889: 尼古拉•特斯拉提出无线电力传输的构想。无线电力传输方式： 电磁感应式 谐振耦合式

辐射式（无线电波、微波、激光方、超声波等方式）

电磁感应式

定义：(非接触感应式)电能传输电路的基本特征就是 原副边电路分离。原边电路与副边电路之间有一段空隙，通过磁场耦合感应相联系。特点: 较大气隙存在，使得原副边无电接触，弥补了传统接触式电能的固有缺陷； 较大气隙的存在使得系统构成的耦合关系属于松耦合，使得漏磁与激磁相当，甚至比激磁高； 传输距离较短，实用上多在mm级。缺点：

电磁感应方式传输控制不好，在其范围内的金属都会产生电磁感应消耗电源能量，另外还会使设备的线路感应发热，严重时会损坏设备。谐振耦合式传输

谐振耦合方式（WiTricity技术）：系统采用两个相同频率的谐振物体产生很强的相互耦合，能量在两物体间交互，利用线圈及放置两端的平板电容器，共同组成谐振电路，实现能量的无线传输。)输电线中的电能传入用铜制造的天线中； 2)天线以9.90MHz的波长振动，产生电磁波； 3)天线发出的能量传播到2米(6.5英尺)外；

4)同样以9.90MHz的频率震动的接收线圈，能量充入设备中

5)没有转换成能接收的能量不会被线圈重新吸收。不能产生9.90MHz共振的人和其他物体不会对它产生干扰。

2008年8月，Intel西雅图实验室的Joshua R.Smith研究小组基于磁谐振耦合无线能量传输技术开发出可为小型电器充电的无线传能装置能够实现在1m距离内给60W灯泡提供电能，效率可达75%。特点：

• 利用磁场通过近场传输，辐射小，具有方向性。中等距离传输，传输效率较高。能量传输不受空间障碍物（非磁性）影响。•

传输效果与频率及天线尺寸关系密切。缺点：

• 谐振耦合方式安全实现问题比较严重，要想更好的实现谐振耦合，需要传输频率在几兆到几百兆赫兹之间，而这一段频率又是产生谐振最困难的波段。

辐射式传输

无线电波式：主要由微波发射装置和微波接收装置组成，接收电路 可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载 作出调整的同时保持稳定的直流电压。

微波和激光的无线能量传输技术

微波无线能量传输技术目前尚处于研发阶段，其技术优点是成本较低，技术瓶颈是效率太低，而且容易发热，损坏设备。

2009年，Lasermotive使用激光二极管，在数百米的距离传输了1千瓦以上的功率，打破了多项世界纪录，并赢得了美国航空航天局（NASA）的大奖。无线电方式问题主要在于其在能量传输过程中能量损耗太大，传输效率太低。

如果辐射是全方向性的，则能量传输效率会十分的低；如果是定向辐射，也要求具有不间断可视的方位和十分复杂的追踪仪器设备。应用及前景 1.医疗

2.游戏，娱乐

3电动汽车的无线充电

待解决的问题： 电磁辐射安全问题 电磁兼容问题

系统整体性能的提高 产品推广中的标准统一 电力公司如何计费、收费 电磁辐射安全：

传统供电：传输路径上，能量可控。无线通讯：微小功率。

无线电力传输：①路径上能量不易控；②能量功率较大。危害机理：

1.热效应：人体是导体，接受电磁波而产生涡流，发热。

2.非热效应：人体组织和器官存在微弱电磁场，受电磁波而破坏平衡，影响人体机能。

3.积累效应：高能电磁辐射造成的危害未来得及自我修复之前再次受到辐射，伤害程度就会积累。

高能量的能量密度势必会对人身安全及健康带来影响。如：

地磁场50-60μT，核磁共振0.5-4T； 阳光的功率密度一般为100mW/cm2。

所以采用无线输电时要考虑避免对人身的伤害。电磁耦合共振中程传输

 “中程”距离：可达感应线圈半径8倍的距离。

 发射装置与能量源相连，并不向外发射电磁波，而是利用振荡器产生高频振荡电流，在发射线圈周围形成一个非辐射磁场，即将电能转换成磁场；  当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，完成磁场到电能的转换，从而实现电能的高效传输。

 电磁耦合共振中程传输

能量的传输是在一个共振系统内部进行，对系统外的物体（非共振频率）不会产生影响。

一般情况，其磁场强度与地磁场相似，50-60μT 微波/激光远程传输

无线电波波长越短，其定向性越好，弥散越小；

电力通过振荡器变换成微波/激光电力，从送电的天线向远处以微波/激光形式无线送电；

接收天线由半波长的偶极天线、整流二极管、低通滤波器及旁路电容组成，可接收微波/激光并转为直流电力。微波/激光远程传输

微波：频率为300MHz~300GHz的电磁波 ；

现有的研究中，两种频率比较常用：2.45GHz、5.8GHz，可穿越云层。激光：3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz。

障碍物会影响激光与接收装置之间的能量交换，穿越云层能量损耗大。在接收整流天线口径面以外的区域基本都是符合辐射安全标准的，在接收天线口径面内的辐射相对较强，需要在接收系统外围建立保护禁区。目前一般采用的微波功率密度约为5mW/cm2

无线能量传输系统在工作时周围空间会存在高频电磁场，这就要求系统本身具有较高的电磁兼容指标。电磁兼容性问题三个因素： 电磁干扰源； 耦合途径； 敏感设备。

从这三个因素入手，对症下药，消除其中某一个因素，就能解决电磁兼容问题。因此采取有效的抗干扰措施、屏蔽技术、合理使用电磁波不同的频段、避免交叉、重叠等造成不必要的电磁干扰。微波电磁兼容问题

微波：频率为300MHz~300GHz的电磁波 ；

现有的研究中，两种频率比较常用：2.45GHz、5.8GHz，这两个频率已经分配给ITUR无线广播、工业和医学当中使用。同频率间的电磁干扰是必须考虑的。

电磁感应式：

包括输入整流、高频逆变、可分离变压器和输出整流滤波等环节。可分离变  

 

  

 压器按其原边与副边的相对运动状况又可分为：静止、旋转和相对运动三种形式。

电磁感应式：

 满足要求的前提下，缩短传输距离，提高效率；  提高原边与副边的横向位置精确度；

 避免金属异物进入传输线圈之间引起局部发热现象。

由RF电路产生与谐振线圈固有频率相同的高频正弦信号，经过线性功率放大之后，注入到发送端LC谐振线圈，经过非辐射性高频磁场耦合，能量传递到接收端谐振线圈，经过输出整流滤波之后为负载供给能量。传输距离一般为8倍线圈距离。缩小铜线圈；增大传输距离。微波式：

高性能天线；微波源；微波接收整流设备。

微波式-微波源：

 微波电子管在高电压下可以放大较高功率的微波，具有较高的效率（70%）；  半导体放大器通常只放大低功率微波，其所需要的电压也比较低，然而它的成本却较高。

微波式-整流设备：

 硅整流二极管天线：由一个天线及高频整流电路所构成，高频整流电路能够将微波信号经由肖特基二极管整流成直流电源。

如：一个微波吸收效率为85%的硅整流二极管天线，其覆盖直径为5km。Qi标准—产生背景

设备使用的充电器千差万别，电源插口形式、设备插口形式、电压等级、电流容量均存在较大差异，因此往往每台设备都配有专用的电源转换器，这既产生了极大的浪费和污染。

一个充电设备可供各种不同企业、不同品牌的便携终端充电，Qi应运而来。Qi 标准的组成及基本原理

目前WPC 确定的Qi 标准1.0 版本是低功率技术规范，针对不超过5 瓦特的电子设备。针对不超过120 瓦特的中等功率技术规范制定工作也已于2010 年10 月启动。

 第一部分对无线充电器及接收器的界面进行定义；

 第二部分和第三部分是对产品的表现要求和认证测试的要求。只有获得认证的产品才能允许使用Qi 标识。

DTMB无线传输 篇3

地面数字电视标准兼具作为政府舆论宣传“喉舌”的政治价值和提供高清电视节目等多媒体业务的商业价值, 始终受到各国政府的高度重视。

目前国际上有100多个国家尚未选择地面数字电视标准, 在南美、亚洲和非洲多国进行的标准对比评估中, 中国的地面数字电视传输标准 (DTMB) 技术特点鲜明, 在多次性能测试中均以明显优势胜出, 在国外引起强烈反响。近年来, 在国家相关主管部门的领导下, 数字电视国际标准推进工作组得以成立, 经过艰苦努力, 国标DTMB现已成为国际电联地面数字电视传输标准系统。

推动落户海外

以标准带动技术、产品、服务、金融和文化成套出口, 将是我国电视产业发展的重大机遇。作为DTMB国标地面数字电视海外推广的重点单位, 大型中央企业中国普天近年来在推动国标落户海外方面做出了重要贡献, 让国标走出国门为更多海外民众服务一步步成为现实。

2010年, 中国普天联合国家数字电视工程实验室、云南省电视台、老挝国家电视台等单位率先实现了老挝国家电视台万象机房的地面数字电视网络标准的转换;2011年, 作为老挝三省 (琅勃拉邦、沙湾纳吉、巴色) DTMB地面数字电视网络的总集成方, 中国普天整合国内优质广电资源, 将行业领先的技术以及高质量的产品引入项目建设中, 实现了老挝三省的DTMB无线地面数字电视网络信号的覆盖, 实现了42套数字节目的接收, 用户量有望突破10万。2012年伊始, 中国普天联合国家数字电视工程实验室等单位积极推进DTMB无线地面数字电视网络在老挝全境的覆盖, 同时积极推动DTMB在柬埔寨、斯里兰卡、泰国以及博茨瓦纳等国的应用。

标准之争激烈

机遇的另一面是挑战和竞争。我们可以预见, 今后标准的竞争将愈演愈烈, 在地面数字电视网络标准方面更是如此。

基于激烈的“标准圈地”形势和未来的多业务应用需求, 欧洲首先推出第二代地面数字电视传输标准 (DVB-T2) 以解决DVB-T标准在实施与推广中所暴露出来的重大问题。分析表明, DVB-T2与DVB-T不兼容, 较DVB-T增强了纠错能力, 提高了频谱效率, 扩展了适应功能, 主要性能指标已超越现有的同类标准。目前, 英国、瑞典等欧洲国已经开始部署DVB-T2;2011年1月, 南非等15个成员国组成的南部非洲发展共同体 (SADC) 宣布采用DVB-T2标准;埃塞俄比亚、巴基斯坦、蒙古等一批亚非国家也开始要求提供DTMB和DVB-T2性能比较的分析报告, DVB-T2已成为中国DTMB标准在国外推广的最大障碍。

2009年, 国家标准委落实数字电视国家领导小组的会议精神, 安排了质检公益性行业科研专项项目《DTMB国家标准修订及国际标准研制》, 项目承担单位清华大学在国标DTMB的基础上取得了关键技术突破, 完成了实验室软件仿真系统和关键技术硬件验证平台的研制, 测试表明系统主要性能指标优于DVB-T2, 形成了地面数字电视演进技术的标准方案 (DTMB Advanced, DTMB-A) , 保持了完整的自主知识产权。数字电视国家工程实验室 (北京) 现已经组织DTMB标准产业链企业进行DTMB-A试验样机研发, 并于2012年1月完成了DTMB-A系统试验样机的联通, 固定接收的传输速率接近40Mbit/s, 移动接收的传输速率达到20Mbit/s以上, 与原DTMB《地面数字电视接收机通用规范》相比, 在复杂多径信道下接收信噪比门限有1.5d B以上的改善。数字电视国家工程实验室 (北京) 展示了在一个8MHz频道内同时传输4路高清电视节目的应用示范系统。

DTMB-A秉承“继承并发展已有核心技术”、“创新与性能并重, 坚持自主知识产权”两大基本原则, 从全面提升数字电视系统的传输性能、全面拓展数字电视系统的应用领域这两个不同层面出发, 着力提升频谱效率、接收门限、单频组网、抗多径能力和高速移动接收等主要性能指标, 使其达到或超越DVB-T2标准, 继续占领技术制高点, 全方位支持地面数字电视广播的超高清、高清、标清、手机电视节目、互联网数据、广播双向互动等业务。

DTMB-A主要性能指标优越

DTMB-A主要技术特点包括:新的灵活帧结构大幅度降低接收机复杂度和能耗, 灵活支持多种业务;支持256QAM/256APSK等高阶调制, 使得数字电视传输演进系统频谱利用率相比于现有国标DTMB有明显提高;基于Golay-APSK的调制体制, 在提高频谱效率的同时提高差错控制性能, 保证传输的可靠性;新型LDPC码进一步降低载噪比门限;多天线发射分集技术获得空间分集增益, 可消除传统单频网系统中“人工多径”的影响, 获得更好的信号覆盖;基于时频二维信号处理的测距和定位算法, 可实现在视距条件下的高精度、低复杂度的无线定位算法。

1DTMB-A系统仿真平台在各种信道条件下完成与DVB-T2的性能对比。仿真结果表明DTMB-A在频谱效率、接收门限、单频组网、抗多径能力和高速移动接收等主要性能指标达到或超越DVB-T2的水平。具体对比见表1, 中欧标准的技术性能仿真见图1所示。

DTMB无线传输 篇4

乐山市位于四川省西南部, 北邻眉山, 东接自贡, 南连宜宾、凉山, 西相雅安, 下辖市中、五通桥、沙湾、金口河4个区及犍为、井研、夹江、沐川4个县和峨边、马边2个彝族自治县, 代管峨眉山市, 平均海拔约500 m, 地形地貌为三江平坝区、丘陵区和山区。由于受地形地貌条件限制, 有50%以上的广大边缘农村电视用户有线电视信号无法到达, 提供的单一无线模拟电视节目无法满足人民群众多样化、个性化的精神文化需求。

1 地面无线数字电视覆盖组网

地面数字电视广播系统支持多频网和单频网两种组网模式。针对本地实际情况, 乐山地区采用光纤时延共源单频和小区域变频方式进行混合组网模式, 可以节省大量的GPS、单频网适配器、传输网络适配器和激励器等, 大大降低组网成本, 节省安装调试时间, 减少系统故障率, 提高系统的可靠性和经济效益。

2 光纤时延共源单频网原理

光纤时延共源单频网是整个网络只有一套激励器, 各发射机的信号由光纤直连送达。由于共用激励器, 保证了网络的频率同步和比特同步。时间同步则由控制到达各发射点的信号延时补偿光纤来保证。其组网原理如图1所示。

在同步单频网中, 时延是在激励器中依靠对数字基带信号的存储转发的时间间隔来实现的。对于RF信号, 要实现较长时间的延时, 目前光纤是最经济实用的选择。首先, 光纤可实现的时延较大, 光纤可实现约5 μs/km的延时。其次, 光纤的损耗小, 在1 550 nm波段, 单模光纤的损耗约0.2 dB/km, 加上熔接损耗, 也不超过0.25 dB/km。再者, 光纤的体积小, 易弯曲, 光纤的直径为125 μm。

在组建同步单频网中, 光纤作时延虽然解决了信号同步问题, 但是由于光纤自身的色散及光衰, 局限了同步单频网的规模。根据实际的组网经验, 超过100 km后信号严重劣化, 如果进行色散补偿或补偿光栅又失去了光纤补偿同步单频网的经济性及易调性, 大大降低了网络的稳定性能。所以, 光纤时延共源单频网组网应控制在80 km以内。

3 系统建设方案

乐山建网第一个阶段首先考虑的是满足提供稳定的标准清晰度电视节目, 在这基础上加大网络覆盖, 发展用户, 拓宽其他服务领域。

现建成后采用市中区顶高山主发射站和4个补点发射站组建基于光纤延时的共源单频网。主站数字发射机的功率为单频1 km, 发射频道用原有国家批复的16/20频道, 采用模转数的方式, 整体覆盖乐山市市中区、五通桥区、井研县、夹江县、沙湾、峨眉等地区, 覆盖半径设计为40 km。4个补点辅站的数字宽带发射功率为200 W, 采用共源光纤延时和变频方案, 补充主站未能覆盖的市中区及周边部份区域, 覆盖半径设计为5～8 km。各发射塔设计覆盖范围见图2和表1。

利用2个频点转播32套节目用于用户固定接收。系统采用地面数字电视国标工作模式中的C=3 780+PN945+16QAM+0.8LDPC多载波的调制模式, 该模式具有19.251 Mbit/s的传输净载荷。同时加入EPG、CAS/SMS及插入EPG (电子节目指南) 等网管信息, 该模式能达到较好质量的标清效果, 可在单个频道内为用户传送16套数字电视广播节目。

地面数字电视广播系统构成框图如图3所示。

3.1 数字前端

数字前端主要包括数字卫星接收机、解调器 (收地方节目) 、编码器、网络交换机、复用器、加扰机、用户管理系统、条件接收系统、DTMB数字激励器及1 550 nm光发射和接收设备等。

前端系统主要功能是:把来自不同的节目信号源 (如MPEG-2/SDI/AV/IP) , 不管是模拟或数字按统一标准进行编码、复用、加扰等处理, 形成所需要的多节目传输流。按频道将安排的节目传输流送入频道DTMB数字激励器进行信号调制, 调制后射频数字信号源通过频道混合, 经光发、光放、光分和光接收等传输环节, 送入单频或宽频数字发射机发射播出。

前端系统为确保节目的安全播出对关键复用加扰采用热备份, 而编码器和光传输设备采用冷备份。系统采用了易事特15 kV·A的UPS电源, 停电逆变工作时间设计值大于30 min;配备了100 kV·A柴油发电机。

乐山地区在节目编码器选择上, 采用了编码效率高的四合一H.264编码器, 每套节目视频占用0.8～1.0 Mbit/s码率 (中央5台适当加大到1.2 Mbit/s) , 采用480格式;音频采用48 kHz、96 kbit/s单声道编码 (中央3台为48 kHz、192 kbit/s立体声编码) 以节省频道带宽。经调研和试用比较, 一些国产编码器在同等编码效率 (0.8～1.0 Mbit/s码率) 下工作, 图像常出现马赛克或死机现象, 编码效率和工作稳定性较差。因此, 本台选用汤姆逊品牌和哈雷品牌。

复用加扰和光传输主设备选用哈雷的最新产品和ACE, 备用设备选用国产品牌。

系统框图如图4所示。

3.2 网络管理系统

网络管理系统是由条件接收系统 (CAS) 、用户管理系统 (SMS) 、前端设备网络管理软件等组成。为了保证信息传输的安全以及维护电视台有效控制用户授权的合法利益, 降低网络建设成本, 组建了一套 (虚拟专用网VPN) 网络。

乐山地区网络管理系统安装在城区广电中心大楼。CAS/SMS系统服务器和网管主机都通过光纤数据传送器连接顶高山主站数字卫星接收机、编码器、复用加扰器和1 kW数字电视发射机等前端设备, 实现网络管理监测功能。

系统安装了广播电视发射机监控软件, 市中区辅站各200 W发射站可通过移动通信网络短信功能, 实施对发射设备工作状态的实时监测。

1) 管理系统功能

用户管理系统 (SMS) 为用户建立完整、准确的档案, 为用户各项业务的开展提供周到、便利的服务, 各项功能齐全, 使用方便。

条件接收系统 (CAS) 由SQL、控制台、ECMG、EMMI、KM、SAS、SMSI这几个部分组成。由控制台来设置连接九州及哈雷加扰机的参数和各套节目的相关参数。

2) 管理系统特点

为便于业务的开展和与省规划保持一致, 乐山地区采用长虹的CA/SMS系统, 可管理用户的容量为100万, 系统只支持长虹CA用户终端。因此, 选用了长虹、金亚机顶盒, 统一使用省局认可的长虹CA卡。系统用户软件设计合理, 界面美观大方;操作使用方便简单, 精确控制每一个用户权限。

系统存储大量的用户信息、业务信息、计费信息等, 在每一个服务点, 实现了远程上网为新用户开户和信息查询, 确保了用户的及时收看数字电视节目。区县用户管理系统是通过VPN设备搭建虚拟专用网, 便于远端有特权的机器访问该VPN所授权的内部设备, 不仅可以进行远程管理和授权处理, 从而更好地实现节目加扰和用户管理。具备游动字幕 (OSD) 、电子邮件功能, 系统可以对全部用户或特定用户发送OSD或电子邮件。在用户即将到期时, 有针对单用户自动游动字幕提醒功能。

3.3 传输系统

传输系统主要功能是将数字前端形成的节目流传送到各个发射点进行同步发射播出。

乐山顶高山前端的16/20CH数字电视节目射频混合信号源, 通过光纤直连将信号源传输到网络公司前端分配网络, 一路到市中区补点辅站, 另一路通过市县SDH网络, 送到区县级分平台 (前端) 。区县将自办电视节目和广播节目经编码和数字激励器调制到本地频点后与市级平台节目混合, 再通过区县的光纤直连网络送到各发射点进行同步发射播出。

3.4 发射系统

主要由DMB-T/H数字电视激励器、频道滤波器、数字电视发射机、馈管、发射天线组成 (见图5) , 现使用2个频点发射。

1) 主发射站采用成都康特数字广播电视设备公司两台1 kW单频DTMB地面数字电视发射机。由于16/20频道是模改数频道方案, 原有的滤波器、多工器、天馈系统可继续使用, 增加光接收机、输入滤波器等。将数字前端激励器送来的RF信号源, 经频道滤波器送到单频主发射机发射。

地面数字电视广播激励器包括标准规定的基带处理及D/A、频率合成及上变频、射频输出放大和监控系统等功能模块, 完成从基带TS输入数据码流到规定的UHF或VHF频段地面数字电视广播RF信号的转换。

乐山地区选用加拿大UBS专业DTMB数字发射机激励器。对输入的H.264标准的TS流信号完成信道编码、成形滤波等功能并将其调制到中频及16/20频道上。

2) 建成的光纤延时共源单频网, 主辅发射站信号的同步, 需增加一定长度的延时补偿光纤, 以确保与各补点发射站的信号同步发射。现有3种补点方案可供选择:光纤直放方案、同频转发方案和变频转发方案。将3种方案的性能作比较, 如表2所示。

规划补点站点4个, 设计发射设备为200 W宽频发射机。发送2个频点 (16CH/20CH) , 每个频点平均发射功率为100 W。因为考虑天馈系统租用通信运营商铁塔, 只能采用轻型发射天线。根据补点现场勘测的结果, 全向覆盖才能满足覆盖要求, 所以不选用同频转发方案。

由于乐山市中区茅桥、白马及沙湾区美女峰辅站覆盖区域属于主辅站发射信号形成的交叉区域, 机顶盒接收时受多径干扰无法克服, 影响了周边用户的稳定接收。因此, 组网时在辅站覆盖径5～8 km范围内采用了变频转发方案, 确保了用户的稳定接收。原理框图如图6所示。

3.5 终端接收

终端用户接收采用长虹及金亚机顶盒加长虹CA卡方式, 天线采用带宽为100 Mbit/s的无源室外定向5单元接收天线 (在信号较强区域也可使用室内天线) 接收, 具有9 dB增益。由于天线是无源方式, 可有效减少雷击损坏, 但信号增益不高。如果采用8单元天线接收, 虽然信号可增加2 dB增益, 但由于定向性太强, 天线一旦有偏动就会严重影响信号接收。

3.6 用户发展与赢利模式

乐山市无线数字电视信号覆盖区域的潜在用户约20万户, 市广播电视台负责市级整个地面数字电视系统的网络覆盖建设和用户的发展及管理, 为区县提供优质的数字电视节目源, 各区、县负责相应区域地面数字电视系统的网络覆盖建设和用户的发展及管理。在市中区26乡 (镇) 设置了23个用户安装调试及技术保障服务点, 实现全天候技术保障服务。制定了考核管理办法, 确保了“户户通”目标的顺利实现。

地面数字电视作为有线电视的补充和延伸, 采用赠送用户接收终端, 市中区拟每年每户收取120元维护服务费;区、县拟每年每户收取120元维护服务费, 向市广播电视台上缴24元前端传输设备维护费。适当收取一定维护费有利于地面数字电视的良性运行, 确保用户看好电视, 长期通、不返盲, 更好构建乐山地面数字电视的公共平台。

乐山地面数字电视系统对区县采用2种模式:1) 采用市前端提供公共节目信号源到区县, 由区县加入本地节目源自行发展;2) 由市广播电视台统一规划统一发展。确定了地面数字电视网络是有线电视网络的补充, 发展有线数字电视信号不能到达的广大农村地区用户。

4 建设及运行中常见故障

4.1 前端常见故障

乐山地面数字电视经过这一年多的运行, 总体是很稳定的。但由于使用的卫星接收天线是原有的1.8 m天线, 卫星信号不是太好, 使用的PBI卫星接收机偶尔会出现马赛克, 而使用的国产卫星接收机则没有这种现象, 可以看出国产的卫星接收机门限值要低些。在进行前端建设中, 卫星接收天线最好使用2.4 m以上的。

在复用器配置时, 国产的复用器最好配置好几套复用后再逐套增加, 笔者曾一次配置16套节目进行复用, 结果导致国产的复用器死机不能恢复, 最后只能返厂维修。国产的复用器在使用中出现某一路输入端口突然损坏 (表现为该路输入的信号有马赛克或无信号) , 如果无备用的设备时则使用其他端口输入, 再在管理软件中重新配置复用这几路节目。所以, 建议前端的复用加扰设备选用进口品牌。

用户管理系统 (SMS) 和条件加扰系统 (CAS) 是比较稳定的, 在日常维护中要设置好SQL数据库的自动备份, 如果有条件可做热备同步处理, 使数据库及服务器安全可靠。同时购买一个服务器硬盘把服务器系统及数据库GHOST到该硬盘上, 一旦服务器系统不能启动时可接上该硬盘启动应急。乐山地面数字电视服务器使用的是Windows Server 2003系统, 运行中也出现过系统报错死机, 重启后系统启动到一半就卡住, 在这种情况下可重启服务器, 在出现Windows Server 2003滚动条之前按F8键, 选“最后一次正确配置”来启动系统。在对各服务点的网络连接VPN设置中, 在服务器的VPN设置去掉DNS, 使各服务点一旦连接了VPN之后就不能再访问互联网的各项服务, 增强网络的安全性。

4.2 传输

传输采用光纤传输, 光发采用ACE光发, 最常见的就是光纤在工地施工中被挖断, 在光纤信号中断去排查故障时可根据光时域反射仪测出的距离直接到线路附近位置, 先检查有工程施工的地方, 可减少故障排除时间。

4.3 发射站

发射站点常见故障为空调损坏或停止引起的发射机温度过高保护, 所以在平时应该每天通过短信监控各发射站点机器状况, 如果发现温度上升时及时处理。各发射站的机壳接地和高频接地一定要做好, 这样可避免雷击对机器的损坏。

4.4 接收终端

由于乐山地理环境特殊, 大山、深丘、浅丘、平原交错构成, 导致接收时信号多径干扰、各站交叉干扰严重, 所以在接收终端天线安装时要根据地形尽量避开较弱信号的干扰。如果有信号干扰时机顶盒会出现信号强度较强, 但没有信号质量或信号强度强但不断的闪断、接收中起马赛克或机顶盒死机等现象。根据乐山对接收机顶盒实测, 在16QAM, PN945, 0.8调制模式下, 凌讯LGS-8G42信道芯片抗多径干扰及时延干扰能力较弱, 一旦时延干扰超过60 μs就无法接收, 凌讯9X系列的抗多径干扰较为优越, 时延差在125 μs内都能接收。

5 总结

乐山市开展地面数字电视节目收视业务以来, 确保了32套数字电视节目的播出, 并已经具备了1个主站, 4个补点发射辅站。乐山市建设广播电视综合覆盖网络, 实现全市100%的乡镇、70%以上的行政村与市、县主干传输网联网, 按照省“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”的原则, 在“十二五”期间建成全市地面数字电视统一的传输信号平台, 覆盖全市7个县 (市、区) 和部分边远山区;完善市级和县级分平台建设和发射, 建立起以市、县广播电视传输统一网络, 连接中央、省、市、县、乡镇统一综合性的广播电视传输网络。下一步发展农村地面数字广播电视用户15万户, 收入突破1 500万元;规划4个电视频道, 传输中央、省、市、县4级56套数字电视节目和5套数字广播节目, 基本实现农村广播村村响、电视户户通。

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