广播电视台地面数字电视无线覆盖系统探究.pdf

85DIGITAL VIDEO TIMES随着数字技术的迅猛发展，地面数字电视广播在媒体传播中占据重要地位。然而，在城市化进程和信息化需求推动下，传统的模拟电视信号难以满足日益增长的用户需求。因此，研究地面数字电视无线覆盖系统成为当今广播电视领域的热点问题。针对这一背景，本文深入探讨现有的数字电视无线覆盖技术，寻求提高传输覆盖质量的创新策略，旨在通过分析各种覆盖方式、系统架构和覆盖效果，为地面数字电视无线覆盖系统的设计和优化提供理论和实践支持，以满足日益增长的数字电视用户的需求，推动广播电视行业的可持续发展。地面无线数字电视系统传输覆盖方式多频网在地面无线数字电视系统的传输覆盖方式中，多频网被广泛采用。多频网是指在一个区域内，利用不同频率的信道同时传输数字电视信号。这种方式的优势在于它能够在同一地区内同时传送多个独立的电视频道，提供更多的节目选择，增强用户体验。多频网通过合理划分频谱资源，避免了信号干扰，提高了传输效率，使得在有限的频谱资源下能够实现更多频道的传输。此外，多频网还具有覆盖范围广、信号稳定等特点，适用于城市和郊区等不同地形地貌的覆盖需求。然而，多频网也面临频谱资源分配不足、信号干扰等挑战，需要在技术和管理上持续创新，以确保数字电视系统的稳定传输和用户体验。单频网单频网是地面无线数字电视系统中一种常见的传输覆盖方式。在单频网中，所有的发射站都使用相同的频率进行信号传输，无论在城市还是农村地区，所有用户接收到的频率都是相同的。这种方式的优势在于它简化了频率的管理，减少了频率规划的复杂性，降低了系统建设和维护成本。此外，由于所有发射站使用相同的频率，用户无需频繁切换频道，提高了用户体验。然而，单频网也存在一些挑战。因为所有信号都使用同一频率传输，可能会引发信号干扰问题，特别是在高密度人口区域。此外，由于信号覆盖范围的限制，可能会导致远离发射站的用户接收到的信号质量较差。因此，在设计单频网时，需要精心规划发射站的位置，以确保覆盖范围的均衡和信号质量的稳定。同时，技术创新和频谱管理也是提高单频网性能和覆盖质量的关键。综合组网综合组网是地面无线数字电视系统中一种高效的传输覆盖方式。它将多频网和单频网结合，灵活运用不同频率，以适应不同地区的传输需求。综合组网充分利用不同频段的优势，通过智能化的频率规划和动态频率切换，在同一区域内实现多频网和单频网的无缝切换，以提高信号传输的稳定性和覆盖质量。综合组网的优势在于它能够克服单频网的信号干扰和多频网的频谱资源限制。通过智能化的频率管理，综合组网可以根据不同区域的需求，灵活地选择最优频段进行信号传输，最大限度地提高了频谱资源的利用率。同时，综合组网还能够在信号干扰较大的区域，采用单频网的传输方式，以保证用户接收到稳定的信号。综合组网技术的引入，为地面无线数字电视系统提供了更多的选择和灵活性。通过科学合理的频率规划和先进的无线传输技术，综合组网不仅能够提高传输效率，还能够提供更加稳定和高质量的数字电视服务，满足不同地区和用户群体的需求。系统架构电源保障系统在东山电源系统中，为了确保系统的用电安全，进行了一系列的改进和增设：在原有电源系统的基础上，引入了两台 320kVA 的防雷隔离变压器和 630A 的双电源切换开关。这两台防雷隔离变压器的作用是降低电压并隔离雷电影响，确保电源的稳定性。而双电源切换开关则能够在主电源故障时迅速切换到备用电源，保障电力供应的连续性和可靠性。在电源供电路径方面，高压配电经过 320kVA变压器降压，然后通过两台 320kVA 防雷隔离变压器输出，再经 630A 双电源切换开关输出。最后，通过配电柜将电源分配给各个用电单元使用，确保了电力能够准确、稳定地供应到各个需要用电的设备和区域。这样的系统架构不仅保障了用电设备的正常运行，还提高了整个电源系统的可靠性和安全性。前端信源系统在卫星信号备份方面，采用了高度灵活和可靠的系统架构，以确保对中星 6A 和中星 6B 的备份工作。本地备份和异地备份是系统架构的两个关键组成部分。在本地备份中，使用了异构天线系统，能够对中星 6A 和中星 6B 进行高效备份。异地备份则是指将备份站点设置在某台，用于异地为东山发射台信源进行备份。为了实现备份，采用了多种传输方式，包括有线和无线两种（见图 1）。在有线传输方面，使用光缆技术，实现了对卫星信号和国干网央视信号的实时传输备份。而无线传输则采用了 NEC 微波技术、无线蜂窝网技术以及 NDI 传输技术等多种方式，对信源进行了多重备份，以提高备份的可靠性。这种系统架构的设计不仅确保了前端信源的备份工作，保障了卫星信号的连续性和稳定性，同时也提供了高度灵活性和可扩展性。广播电视台地面数字电视无线覆盖系统探究文/刘晓军张钊陕西商洛广播电视台数码科技DIGITAL TECHNOLOGY86 数码科技DIGITAL TECHNOLOGY采用多种传输技术的组合，保证了在各种情况下都能够保持信源的稳定备份，提高了整个系统的安全性和可靠性。发射系统东山发射台的 18 频道和 31 频道配备了高性能的发射设备，以确保信号传输的稳定性和可靠性。主发射机采用了两台高斯贝尔 1kW 的电视数字发射机，具备强大的传输能力。为了增强备份和提供系统的冗余性，还配置了两台1kW 的 Screen 发射机作为备用发射机。这些发射机的工作频点分别为 514MHz（DS-18）和 658MHz（DS-31）。在技术方面，采用了先进的 ARK-X 激励器，该激励器具备数字自适应预校正技术和多配置模式，能够根据信号特性进行智能调整。同时，还引入了高效的 XETTM 技术，使得发射机整体效率高达 42%。这项技术不仅提高了信号传输的效率，还有效降低了冷却系统的尺寸，为整个系统的布局提供了更多的灵活性。此外，发射机还支持热插拔，为调试和维护提供了极大的便利。这些先进的发射设备不仅在传输质量上保障了信号的稳定性和连续性，还提高了整个发射系统的可靠性。它们的使用使得东山发射台在数字电视传输中表现出色，为广播电视信号的顺利传播提供了坚实的技术支持。SFN 组网在数字电视传输中，单频网络（SFN）组网是一种关键的技术架构，它允许多个发射站在相同频率上同时进行信号传输，提高了频谱利用率和信号覆盖范围。在系统架构中，SFN 组网得到了广泛应用。首先，SFN 组网采用了先进的SFN 适配器，该适配器具备对传入 TS 流进行 MIP 处理的能力。这意味着它能够插入必要的时间和信息数据，确保不同发射站之间的信号同步性。MIP 处理不仅仅是简单的数据插入，它还包括对传输流的调制和时序控制，以保证信号传输的准确性和稳定性。在 SFN 组网中，GPS 接收机发挥着至关重要的作用。它提供了高精度的参考频率和定时脉冲。这些信号被用来同步各个发射站的时序，确保它们在同一时间点发送信号。GPS 接收机的精确度达到了令人惊叹的水平，频率稳定度可达到 1E-12 的量级，而时间精度则在纳秒级别内。这种高度的时序同步保证了 SFN 网络内各个发射站之间信号的无缝衔接，避免了干扰和信号碰撞。此外，SFN 组网还涉及信号的多普勒频偏补偿和覆盖范围的优化。通过精确的时序同步和信号处理，能够更好地处理多普勒频偏，确保信号在传输过程中不会因为频偏而失真。同时，在 SFN 组网的设计中，还采用了先进的覆盖范围优化算法，确保信号在覆盖区域内的均匀分布，避免了覆盖范围内的盲区和弱信号区。覆盖测试覆盖效果计算覆盖测试是数字电视系统中至关重要的环节，它直接影响到用户在覆盖区域内的信号接收质量。在系统中，采用了先进的覆盖效果计算方法，确保了信号覆盖的稳定性和连续性。首先，进行了精密的地形分析和地形建模，考虑了各种地形因素对信号传播的影响。通过数字地图和地形数据，确定了信号传播的路径和障碍物分布，为覆盖效果计算提供了准确的地理数据。其次，采用了先进的无线传播模型，结合实际地形和天线高度，对信号的传播路径进行了模拟。这些模型考虑了自由空间损耗、地形阻挡损耗、多径效应等因素，确保了模拟结果的准确性。在覆盖效果计算中，还考虑了天气条件、季节变化等因素的影响。通过对不同天气条件下的信号传播特性进行分析，能够预测在不同气象条件下的87DIGITAL VIDEO TIMES覆盖范围和信号强度，为系统的稳定运行提供了参考依据。最后，结合实地测试数据，对覆盖效果进行了验证和调整。通过比对模拟结果和实测数据，不断优化覆盖模型和参数，确保模拟结果与实际覆盖情况相符，提高了覆盖效果计算的准确性和可靠性。覆盖效果计算方法综合考虑了地形特征、传播模型、气象条件等多种因素，通过精密的模拟和验证，确保了数字电视信号在覆盖区域内的稳定传输，为用户提供了高质量的信号接收体验。覆盖效果计算在覆盖测试中，采用了 1.5 米全向天线移动接收车，并在主要道路上进行了移动误码率接收测试，以评估数字电视信号的覆盖效果。测试的主要目标是在真实移动环境下，模拟用户接收信号的实际情况。为了保持准确性，选择了一条具有代表性的主要道路进行测试。在测试过程中，移动接收车以匀速行驶，全程保持 1.5 米全向天线的高度。接收车上安装了精密的接收设备，用于实时监测接收到的数字电视信号。设定了误码率临界点为 210-3，即当误码率超过这个数值时，信号质量被认为不满足要求。通过在不同位置、不同速度下进行测试，记录了每个点的误码率数据。这些数据被用于生成覆盖效果图，展示了信号在道路上的分布情况，还考虑了不同天气条件和交通状况可能对信号质量的影响，以便更全面地评估覆盖效果。通过这一系列的覆盖效果计算，能够精确地了解数字电视信号在移动环境下的传输性能，为系统的优化和改进提供了重要参考。这种基于实际移动场景的测试方法为数字电视地面覆盖系统的设计和部署提供了科学依据，确保了信号在不同移动场景下的稳定传输，提供了优质的数字电视服务。提高覆盖质量的主要策略提高发射机传输功率提高地面无线数字电视系统传输覆盖质量的关键策略之一是提高发射机传输功率。这一举措可以通过多方面的优化与改进实现：更新发射机设备，选择高性能、高效能的发射机，降低能量损耗，确保在提高功率的同时保持设备的稳定性；优化天线系统设计，选择高增益、低损耗的天线，调整天线方向和仰角，确保信号的最大覆盖面积；采用高性能的天线耦合器，提高天线与发射机之间的信号传输效率，减少信号损耗；定期检查和维护发射机设备，保持设备处于最佳工作状态，并定期校准和调整发射功率，避免功率波动引起的信号不稳定问题；合理规划频谱资源的利用，避免频段重叠和干扰，采用智能频谱管理技术，实现频谱的动态分配和优化利用。综合运用这些策略，地面无线数字电视系统将实现信号的稳定传输，用户将更稳定、更清晰地接收到数字电视信号，提高系统的整体性能和用户体验。提升信号强度信号强度的提升直接影响到用户接收到清晰、稳定信号的可能性，因此需要采取一系列措施来确保信号的强度达到最佳状态。首先，选择合适的发射功率非常关键。合理调整数字电视信号的发射功率，确保信号能够穿透一定的障碍物，同时保持足够的强度，使接收设备能够稳定接收到信号；发射功率的选择需要根据覆盖区域的大小、地形、建筑物密度等因素进行精准计算和调整，以实现最佳的信号覆盖。其次，优化天线设计是提升信号强度的重要手段。采用高增益、定向性较好的天线，集中信号能量，提高信号的传输距离和穿透能力；合理选择天线的安装位置和高度，避免遮挡物的影响，确保信号的传播不受干扰，从而提升信号的强度。最后，合理规划信号传输路径也是关键。对信号传输路径进行优化设计，选择合适的传输介质和设备，避免信号传输过程中的损耗和衰减，保持信号的强度；采用高质量的传输线路和设备，减小信号传输中的损耗，确保信号的稳定传输；合理调整发射功率、优化天线设计和规划信号传输路径，提升地面无线数字电视系统传输覆盖质量，确保用户能够在不同地域和环境下获得清晰、稳定的数字电视信号，提高用户体验。优化覆盖方式优化覆盖方式是提高地面无线数字电视系统传输覆盖质量的关键策略之一。在数字电视传输中，选择适当的覆盖方式能够最大限度地提高信号的稳定性和覆盖范围。首先，进行覆盖区域的详细调研和分析，了解地形、建筑物分布、自然障碍物等情况，并根据调研结果选择不同的覆盖方式，如全向覆盖、定向覆盖或者组合覆盖，以满足不同区域的需求。其次，应用先进的覆盖模拟软件，进行精确的覆盖分析和仿真，模拟不同覆盖方式下的信号传播特性。通过模拟，可以找出最佳的覆盖方式，提高信号覆盖的均匀性和一致性。同时，在选择覆盖方式时，要考虑到信号的穿透能力和抗干扰能力，确保信号在穿越建筑物、山脉等复杂地形时依然稳定。最后，优化覆盖方式还包括合理设置发射功率和天线高度。根据覆盖区域的大小和复杂程度，调整发射功率，确保信号能够覆盖到目标区域的每个角落。同时，合理设置天线高度，避免遮挡物对信号覆盖造成影响，提高信号的传输高度，增加覆盖范围。通过详细的调研、精确的模拟分析和合理的调整，优化覆盖方式能够使地面无线数字电视系统在不同地域和环境下实现高质量、稳定的信号覆盖，提高用户的观看体验，实现数字电视传输的优化与升级。结论本文系统性地探讨了地面无线数字电视系统的传输覆盖方式、系统架构、覆盖测试及提高覆盖质量的策略：通过多频网、单频网和综合组网等方式，实现了对不同地区的全面覆盖；在系统架构方面，采用先进的发射设备和信号备份技术，提高了系统的稳定性和可靠性；在覆盖测试中，使用多种方法对信号质量进行评估，保证了覆盖效果；在提高覆盖质量的策略中，通过提高发射机传输功率、优化覆盖方式和提升信号强度等措施，确保了信号的稳定传输。研究结果表明，在地面无线数字电视系统的建设和优化中，采用多种覆盖方式和先进的技术手段，结合科学合理的系统架构和覆盖测试方法，以及提高信号强度的策略，可以有效提高系统的传输覆盖质量，为用户提供更好的观看体验。这些研究成果对于地面无线数字电视系统的建设和维护具有一定的参考价值，同时也为相关领域的研究提供了有益的启示。