淺談數(shù)字電視地面廣播

數(shù)字電視具有圖像清晰、無(wú)噪聲、無(wú)重影、多媒體等特點(diǎn)，對(duì)電視技術(shù)產(chǎn)生革命性的變化。根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門規(guī)劃，2005年四分之一的電視臺(tái)(覆蓋全國(guó)主要城市)將發(fā)射和傳輸數(shù)字電視信號(hào)；2008年用數(shù)字電視轉(zhuǎn)播北京奧運(yùn)會(huì)；2010年計(jì)劃全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視廣播；2015年停止模擬廣播電視的播出。

目前數(shù)字電視廣播主要有三類標(biāo)準(zhǔn):衛(wèi)星廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-S，有線電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-C和地面廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-T(歐洲標(biāo)準(zhǔn))等。衛(wèi)星廣播具有覆蓋面大，不受地域影響等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于一般用戶來(lái)講，接收端需要天線鍋面、衛(wèi)星接收機(jī)等，價(jià)格難以接受，所以發(fā)展受到一定限制；另一方面，直接接收衛(wèi)星節(jié)目需要國(guó)家相關(guān)政策的支持，所以短時(shí)間內(nèi)難以推廣。有線電纜廣播電視著重于解決“信息到戶”的問題，特別是在城鎮(zhèn)等人口居住稠密地區(qū)，但“最后一公里”建設(shè)成本很高，對(duì)幅員遼闊的廣大地區(qū)，收看有線電視短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。而地面無(wú)線廣播作為電視廣播的傳統(tǒng)手段，由于其獨(dú)有簡(jiǎn)單接收和移動(dòng)接收的能力，能夠滿足現(xiàn)代信息化社會(huì)所要求的“信息到人”的基本需求。數(shù)字電視一個(gè)頻道在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理和軟件的控制下，可以同時(shí)收看多套標(biāo)清晰度電視節(jié)目、調(diào)頻廣播節(jié)目及數(shù)據(jù)廣播等，對(duì)電視觀眾來(lái)說(shuō)，是質(zhì)的進(jìn)步，而且數(shù)字電視地面廣播的傳輸和使用能克服環(huán)境惡劣和從根本上解決了頻譜資源緊張的問題。無(wú)疑，數(shù)字電視地面廣播的推廣和產(chǎn)業(yè)化將帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

當(dāng)今國(guó)內(nèi)許多省市已開始進(jìn)行數(shù)字電視地面廣播的試驗(yàn)，上海文廣集團(tuán)在數(shù)字電視無(wú)線發(fā)射、移動(dòng)接收方面走在了前面，而且在經(jīng)濟(jì)上也得到了很好的回報(bào)；北京廣電傳媒公司的數(shù)字移動(dòng)接收也已投入運(yùn)行，前景看好，潛力巨大。還有的省市正蓄勢(shì)待發(fā)，為搶占這巨大的潛力市場(chǎng)而努力工作，數(shù)字地面廣播已成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。新一輪的發(fā)展，對(duì)我們提出了新的挑戰(zhàn)，刻苦學(xué)習(xí)數(shù)字技術(shù)，加強(qiáng)調(diào)研研究，做好知識(shí)儲(chǔ)備，積蓄力量，這是擺在我們面前的重要課題。

1 數(shù)字電視地面廣播的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

數(shù)字地面電視廣播通常傳送只有兩個(gè)取值“0”或“1”，接收端只需用對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于數(shù)字“0”或“1”兩狀態(tài)的判定。這一特點(diǎn)使信號(hào)在傳輸過(guò)程中，噪聲和干擾雖然對(duì)信號(hào)的波形有影響，使其產(chǎn)生失真，但在很大程度上仍能判定傳送信息是“0”或“1”碼的波形，消除了失真與噪聲的積累，通信質(zhì)量可達(dá)到或接近信號(hào)源的質(zhì)量。

數(shù)字地面電視廣播的傳輸由于采用了二進(jìn)制信息形式，便于采用糾錯(cuò)編碼從而實(shí)現(xiàn)信息無(wú)差錯(cuò)傳輸和存儲(chǔ)，所以移動(dòng)電視的傳輸可靠性高?；谝陨咸攸c(diǎn)，移動(dòng)電視接收的信號(hào)僅要求較低的載噪比，因此發(fā)射機(jī)功率可以降低，即節(jié)約了能源，也降低了電磁污染，使環(huán)境得到了改善和保護(hù)。

此外，移動(dòng)電視由于采用了數(shù)字傳輸技術(shù)，具有頻譜利用率高、可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和資源共享、便于實(shí)現(xiàn)多媒體廣播以及設(shè)備體積小、重量輕、功耗省、可靠性高、多功能和智能化等一系列模擬電視無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

2 數(shù)字地面電視系統(tǒng)主要組成:

（1） 前端系統(tǒng)，主要完成節(jié)目的制作、編輯、播出控制、視音頻編碼、數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換，碼流復(fù)用、單頻網(wǎng)適配等任務(wù)。

(2) 傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要數(shù)字電視碼流傳輸?shù)桨l(fā)射系統(tǒng)，并完成碼流的恢復(fù)和同步等。系統(tǒng)前端一般與發(fā)射系統(tǒng)不在同一處。在單頻網(wǎng)模式下，一般有多個(gè)發(fā)射系統(tǒng)。

（3） 發(fā)射系統(tǒng)，主要任務(wù)是對(duì)輸入的碼流進(jìn)行同步調(diào)制、變頻、放大、濾波、信號(hào)合成，然后通過(guò)饋線送至天線進(jìn)行傳輸。

（4）接收系統(tǒng)，主要任務(wù)是對(duì)所收到的高頻調(diào)制信號(hào)進(jìn)行變頻、解調(diào)，得到數(shù)字電視碼流，再進(jìn)行解復(fù)用、解碼并結(jié)合相應(yīng)的控制，完成用戶所要求的功能。

3 數(shù)字地面電視系統(tǒng)的制式

至今，國(guó)內(nèi)有關(guān)數(shù)字電視地面廣播制式的標(biāo)準(zhǔn)還沒有形成，而國(guó)際上能夠應(yīng)用的數(shù)字地面電視廣播制式有DVB-T,ISDB-T和ATSC。其中ATSC是采用單載波方式(VSB),抗多徑干擾和抗多譜勒效應(yīng)能力不夠強(qiáng),難以建立單頻網(wǎng)和進(jìn)行移動(dòng)接收。ISDB-T雖然能夠滿足單頻網(wǎng)和移動(dòng)接收的應(yīng)用要求，但是該技術(shù)應(yīng)用較少，接收模塊和前端設(shè)備都比較少。國(guó)內(nèi)正在應(yīng)用、試驗(yàn)的方案主要有：歐洲制式DVB-T和清華制式DMB-T。

4. 數(shù)字地面電視的發(fā)射

數(shù)字地面發(fā)射系統(tǒng)的主要作用是組成單頻網(wǎng),以實(shí)現(xiàn)地面電視廣播覆蓋。它由傳輸網(wǎng)絡(luò)與發(fā)射臺(tái)組成。各發(fā)射臺(tái)中有調(diào)制器（包含單頻網(wǎng)適配器）和發(fā)射機(jī)，還需要一個(gè)同步鐘源（一般采用GPS）。

單頻網(wǎng)適配器的主要功能是在數(shù)字碼流中插入一個(gè)MlP（Mega-frame Information Pack）兆幀信息包，以傳輸同步信號(hào)。各點(diǎn)調(diào)制器對(duì)碼流進(jìn)行抗干擾處理并調(diào)制成IF信號(hào)，通過(guò)發(fā)射機(jī)上變頻為RF信號(hào)，經(jīng)功率放大后通過(guò)天線向空中發(fā)射。

主要設(shè)備包括:數(shù)字發(fā)射機(jī)、調(diào)制器、單頻網(wǎng)適配器、GPS同步鐘源、發(fā)射天線。