地面數字電視廣播覆蓋研究論文
地面數字電視廣播覆蓋研究論文
摘要：在諸多應用領域當中，地面數字電視廣播獨具優勢，但因受經濟及相關裝置的影響，地面數字電視廣播的發展也存在一定侷限性。文章圍繞地面數字電視廣播覆蓋展開了一系列討論。
關鍵詞：數字電視廣播；模擬電視；單頻網
1數字化
1.1數字化的基本特徵
數字化基本特徵主要有兩點：第一，在對資料實施傳輸、複製及儲存操作時，不易受外界干擾；可與其他數字化資料進行疊加使用；資料易於處理和管理。第二，可對所使用訊號資料進行壓縮並糾正資料錯誤；整理和管理資訊內容；在對數字訊號進行過載時若資料丟失則無法恢復；若誤位元速率過高且超出系統糾錯能力範圍時，資料資訊也會丟失；加密數字訊號會出現一定延時［1］。
1.2地面數字電視的優勢
相比於傳統的模擬電視，地面數字電視有著諸多優勢：第一，具強抗干擾能力。傳統的模擬電視因受外界干擾較大，不可避免地會出現重影問題，而地面數字電視可透過利用通道編碼、正交頻分複用等方式來增強抗干擾能力，從而彌補模擬電視的這一缺陷。第二，單頻網。單頻網是數字電視廣播的特殊產物，是指在同一個網路當中，具相同頻率的多臺發射機可同時發射相同的節目。單頻網的使用一方面大大節省了頻率資源，另一方面可降低發射機的發射功率，有效減少電磁汙染。第三，接收方式多元化。地面數字電視不僅支援固定接收，而且還可依照不同的業務需求提供行動式接收和車載移動接收，相比於傳統的有線電視或是衛星廣播，地面數字電視的接收方式更加多樣。第四，高頻譜利用率。資料壓縮技術的不斷成熟使得地面數字電視的頻譜利用率也逐漸提高。現同一電影片道可傳輸4~6套標清電視節目。第五，具不同訊號損傷表現。因通道的複雜多變，無線廣播電視訊號在進行傳輸時會出現各程度的損傷。相比於傳統模擬電視因訊號損傷而表現出來的影象質量下降，數字電視的表現更加明顯，其可能會突然從接收良好直接轉至無法接收。第六，明確的覆蓋區域定義。因傳統模擬電視的覆蓋邊緣變化相對較慢，所以其對覆蓋區域定義相對模糊。但是數字電視的質量變化則比較快，在這種情況下，地面數字電視就需有明確的覆蓋區域定義。
1.3地面數字電視的標準及技術要求
地面數字電視在進行執行時所使用的技術主要有采樣和量化。其中取樣是指系統在進行執行的過程當中每隔一段時間便會對音訊訊號的幅度進行自動讀取；而量化是指系統會將取樣過程當中所獲取的音訊訊號的幅度轉變為具體的數字值。從根本上來說，取樣就是訊號在時間方面的數字化，而量化則是訊號在幅度方面的數字化。取樣頻率是取樣的重要指標之一，是指在對模擬聲波實施數字化處理時，系統每秒採集聲波幅度樣本的次數。取樣頻率對經數字化處理後的模擬訊號的頻頻寬度及瞬時特性起決定性作用。
2地面數字電視廣播覆蓋
2.1地面數字電視廣播覆蓋的業務
無線覆蓋是地面數字電視廣播的主要訊號接收方式。據統計，我國利用模擬無線方式進行電視訊號接收的使用者約佔全國地面數字電視廣播使用者的2/3。全國3.5億戶家庭當中有1.26億戶是利用有線進行電視訊號接收，而利用無線進行電視訊號接收的則高於2億戶，且其多為城郊及農村家庭，這些使用者急需更為穩定的電視訊號［2］，以接收更多、更優質的電視節目，而提供這些服務便也成了地面數字電視廣播的主要業務。
2.2地面數字電視廣播覆蓋的特徵
在數字化技術的基礎上，地面電視廣播覆蓋呈現出以下特徵：第一，投資成本低、見效快，通常無需架設大批線路。第二，具強移動性，可打破時間、空間的侷限性，這是有線電視無法實現的。第三，具強抗災害能力，一般來說，地面數字電視廣播覆蓋很少受各種外界因素影響，包括建築施工或是自然災害等。第四，有效提高頻譜利用率，使無線頻率資源得到充分使用。第五，覆蓋範圍廣且接收便攜，可有效擴大使用者量。
2.3地面數字電視廣播覆蓋的需求
2.3.1地面數字電視廣播覆蓋的基本需求
地面數字電視廣播的基本需求主要有五點：第一，功率大，面積大且可實現一點到多點和連續播出的需求；第二，充分考慮同頻道和鄰頻道，存在模擬或數字干擾時的需求；第三，數字電視是在當前模擬電視的基礎上進行數字化轉變，為此還要充分考慮模擬電視發射需求，包括髮射位置、裝置及條件等；第四，頻譜規劃，其中最重要的是覆蓋範圍及效果；第五，支援單頻網且移動接收速度超過250km/h。
2.3.2地面數字電視廣播覆蓋的技術需求
在數字電視的協助下，地面電視的節目傳輸容量將會更大，頻譜的利用率也會更高，如在數字電視的幫助下，利用數字化訊號，地面電視的每個通道可以傳送2套高畫質電視節目或是10套標清電視節目，同時服務模式也會變得更加靈活，不僅可為使用者提供標清電視節目，而且還可為使用者提供高畫質電視節目，同時藉助相關科技裝置還可為使用者提供高速移動及手持接收等地面電視服務。另在數字電視的協助下，地面電視廣播還可能實現大區域範圍內的單頻組網，如利用移動裝置實現移動電視、填縫發射、利用小功率發射機進行組網等，從而改變地面電視廣播的運作方式。此外，依照地面數字當前的執行狀況，利用數字電視還可有效提高城居民的文化素質。透過觀看各類具文化意義的電視節目，居民的文化素質得到了明顯提高［3］。
3影響地面數字電視廣播覆蓋的因素
影響地面數字電視廣播覆蓋的因素有很多。在此，重點討論具選擇能力的因素。第一，發射引數，包括髮射機的輸出功率、發射天線的高度和增益、饋線損耗。通常來說，發射機的輸出功率、發射天線的高度和增益越大，地面數字電視廣播的覆蓋範圍也越大；而饋線損耗則與覆蓋範圍成反比。第二，發射頻率。因發射頻率越大，電磁波的穿透能力及繞身能力就越弱，這就會使得覆蓋陰影衰落加大，進而導致接收效果差；高發射頻率還會使得多數無線數字訊號被水、溼地或是樹林等吸收，最終傳送至使用者處的無線數字訊號就越弱；再者，越高的發射頻率就地產生越大的多普勒頻移，不利於高速移動接收，為此，地面數字電視廣播覆蓋的發射頻率應保持較低，一般保持在550~700MHz即可。第三，極化方式。地面數字電視廣播覆蓋的極化方式主要有水平極化和垂直極化。水平極化的遠區場強分佈較好，覆蓋範圍更廣，因此發射天線多選擇水平極化天線。而垂直極化具強環繞效應，且易於實現，另垂直極化天線還可有效抵抗雨雪天氣訊號接收能力差的.缺陷，且車載安裝方便，為此在移動接收當中多選擇垂直級化天線。第四，接收引數。通常來說，接收靈敏度、接收天線的高度及增益與接收效果之間成正比，接收效果越好，地面數字電視廣播覆蓋的面積就越大。第五，通道調製引數。基於多載波傳輸的地面數字電視廣播覆蓋系統當中，載波的數目會對單頻網的組建大小及接收速度產生影響。調製方式及編位元速率會對接收效果及節目數量產生影響，一般節目數量越大，接收效果就會越差。此外，單頻網的規模會受載波模式及保護間隔的影響，因此在實施單頻網的同步傳輸時務必要充分考慮這一點。
4地面數字電視廣播覆蓋的關鍵技術
4.1發射系統
地面數字電視發射系統主要由3部分構成：地面數字電視信源前段、傳輸網路和地面數字電視發射前段。其中傳輸網路的主要工作是負責ASI碼流的傳輸，包括其內容和格式；地面數字電視信源前段主要的工作是負責給碼流配備相應的單頻網；而地面數字電視發射前段的主要工作是負責調配碼流分路及節目碼流。
4.2組網方式
地面數字電視廣播的組網方式及傳輸方式包括單頻網和多頻網兩種。以單頻網為組網方式的地面數字電視廣播系統中的各發射點是利用同一頻率將相同的資料碼流進行同時發射。節目的分配則是利用各種先進科學技術實現的，如直連光纖、SDH、微波等，並利用調製器將其進行同步處理之後轉變為射頻訊號進行傳輸［4］。基於上述單頻網的工作流程，以單頻網為組網方式的地面數字電視廣播系統在對訊號頻率進行調整時務必要儘量減少執行範圍內各發射點的相互干擾或是訊號覆蓋。在此，訊號覆蓋區域主要是指兩個或超過兩個發射點的訊號或是頻率能同時達到的區域，這樣就會形成訊號覆蓋。簡單來說，要想盡量避免訊號的相互干擾或是覆蓋就要儘量縮小訊號覆蓋區域的面積，為此可以採取縮短延時長度和降低通道存在強度的方法。
5結語
地面數字電視廣播是數字化技術應用的表現之一，也是現數字電視廣播覆蓋的主要方式。但因經濟基礎及相關裝置有限，現地面數字電視廣播覆蓋仍存在部分問題。本文就這些問題進行了詳細的研究分析，望能給相關工作人員以借鑑。
參考文獻:
［1］王黎明.對地面數字電視廣播覆蓋的探討［J］.電子世界，2014（24）：196-197.
［2］蘇東波.地面數字電視廣播覆蓋的思路構建［J］.無線互聯科技，2014（6）：165.
［3］王文學.地面數字電視廣播覆蓋的研究［J］.中國新通訊，2013（17）：18-19.
［4］劉海源.地面數字廣播電視覆蓋創新技術探討［J］.廣播電視資訊，2015（4）：27-28