數字電視發射機技術特點及趨勢

時間:2022-03-28 08:55:08

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數字電視發射機技術特點及趨勢

1.數字電視發射機的主要部件

1.1激勵器——核心部件。數字電視發射機的主要功能就是傳輸數字信號,作為數字電視發射機的核心構成要素之一,激勵器在數字電視發射機的數字信號傳輸功能上發揮了重要作用,例如音頻和視頻的編碼工作以及數字預校正等等。詳細來說,首先在DVB-T系統中,MPEG-2主要進行對視頻信號的編碼和壓縮,加強了電視畫面的清晰度,MUSICAM主要進行對音頻信號的編碼和壓縮,降低了環境噪音,給人們提供了更好的視聽體驗;其次在ATSC系統中,MPEG-2標準用于視頻信源編碼中,杜比AC-3環繞立體聲編碼用于音頻采用。對于數字電視發射機來說,數字預校正技術很大程度上可以自動調整發射機的使用性能,不需要過多的人工干預,一定程度上提高了發射機的工作效率,尤其是性能高的中頻非線性預校正電路對于AB類功放的發射機性能有極大的改善[1]。數字預校正技術對于復雜多變的環境也有很強的適應性,能夠進一步提高發射機的工作效率和工作質量,保證了數字圖像的高質高量,還能隨著其使用年限的增長監測出數字電視發射機老化故障等問題。1.2功率加大器——穩定數據傳輸。功率加大器決定了在信號傳輸過程中輸出能力的大小,在數字電視發射機中是不可或缺的,它需要功率加大器來放大相關的數據,使其傳輸的范圍更廣,效果更好,使觀眾獲得更好的體驗,滿足更多的需求。在數字電視發射機的功放模塊內包括輸入電平監測、前置級、推動級和加大輸出級[2]。功率加大器采用橫向擴散金屬氧化物半導體技術,簡稱LDMOS,相比以往傳統的雙極型晶體管優勢更明顯,一方面提高了有效傳輸的效率,另一方面也不會破壞設備,還能使PA模塊的傳輸效果達到60dB左右,增益可達14dB以上。即使某一時段有較大的功率,也能承受輸入的過激勵信號。使用功率加大器可以更好地保證數據傳輸的穩定性,避免發生故障影響用戶的正常使用。1.3冷卻系統——改善運作環境。數字電視發射機在工作過程中會持續散發熱量,如果不及時降低溫度很有可能對內部結構造成損壞,引發故障,所以十分有必要在數字電視發射機的內部安裝冷卻系統來保證發射機的正常運行。目前的市場上主要存在兩種冷卻系統,一種是通過風力帶走熱量的風冷系統,一種是利用散熱管中的冷卻液循環并進行散熱的液冷系統,盡管兩種系統都被經常運用,但是風冷系統的噪聲大,還需要建立專門的風機房,運作環境臟亂,特別容易積累灰塵,造成發射機內部零部件的損壞,不容易進行日常的維護管理,所以大部分還是傾向于選擇液冷系統。液冷系統相比于風冷系統,它的優勢在于運行時的噪聲沒有那么大,不需要專門的風機房,節省了占地面積,其內部的冷凍液相比于風冷系統來說效果都要更好,封閉性更好,減少了日常維護的工作量,能夠保證數據的穩定運輸,冷卻效率高,可以改善數字電視發射機的運作環境,大大提高了工作效率。

2.數字電視發射機的技術特點

2.1傳輸通道的高可靠性。數字電視發射機的傳輸通道的構建需要信息源處理系統、功率放大系統、電源系統、控制系統、冷卻系統等系統的共同合作運行[3]。首先是利用信息源處理系統可以將電視聲音和圖像利用數字編碼技術從模擬信息轉換成數字信息,這種數字信息在經過校正發射后再通過載頻轉換從低頻向中頻和高頻轉變,接著通過功率放大系統放大信息傳輸的功率,將信息傳送到千家萬戶。觀眾利用家中的機頂盒接受數字信號,最終呈現在電視上的就是各種精彩豐富的電視節目了。雖然傳輸過程中不可避免地會有一定的數據失真,但數字發射機相比于以前的模擬發射機校正量要少很多,畫面相比以往會更加真實,發射機運行效率更高、質量更好。另外,數字電視發射機還充分利用了“冗余性”設計,在發射機的各個功能模塊中都設立了獨立的電源開關,提高了整臺發射機的性能,使其更安全更穩定。2.2智能化、自動化程度高。隨著社會經濟發展水平的不斷提高,電子通信技術和網絡信息處理技術越來越發達,數字發射機漸漸進入了智能化和自動化的發展階段。具體來說,就是可以利用監控和系統智能監測出發射機的內部故障,節省了人力維護的時間和金錢,通過智能系統的控制可以很快地找出故障部位,技術維修人員可以在最短的時間內解決故障,保持發射機的正常運行。2.3抗干擾性能強,傳送質量高,覆蓋效益好。數字發射機在分米波段相比于模擬發射機在較米波段工作的抗干擾性能更強,自然環境對發射機的電氣干擾沒有過多的影響,信號更穩定,畫面和聲音傳輸的質量更高,用戶終端接收門限低,大大提高了收視效果,信號覆蓋的面積更大。傳統的模擬發射機一個電視頻道只能傳送一套電視節目,而數字電視相比而言擴大了十倍左右,一個頻道能傳送十套以上的節目,極大地增加了廣播電視產業的經濟效益和社會效益。

3.數字電視發射機的發展概況

3.1數字電視發射機的標準。目前來說,從國際數字電視標準情況來看,形成了3種比較重要的電視標準,分別是美國ATSC標準、歐洲DVB-T標準以及日本的ISDB-T標準。美國的ATSC主要以單載波8VSB編碼調制技術為主,歐洲的DVB-T和日本的ISDB-T主要以多載波COFDM編碼調制技術為主。這三種重要的視頻信源編碼都采用的是MPEG-2標準,而不同的地方在于音頻信源編碼,美國所采用的標準是AC-3,歐洲所采用的標準是MPEG-2,日本所采用的標準是AAC。3.2數字發射機的主要機型。無論是從國外還是國內來說,所采用的機型主要是感應輸出管10T發射機、四極單電子管或雙向四極管發射機以及全固態發射機這三種機型,他們都工作在UHF波段。其中IOT發射機在高功率數字電視中是首要選擇,具有很強的競爭力。而中功率的全固態發射機在不斷發展中也具有一定的競爭力,近年來,隨著科學技術的不斷提高和創新,國內還在研究具有更多種類、功能更齊全的數字發射機。

4.數字電視發射機的發展趨勢

4.1技術上要進一步突破優化。國內的數字電視技術相比于國外而言還有很多的不足之處,數字發射機在全國范圍內使用的時間還比較短,技術上仍有欠缺,但國外技術發展的比國內要成熟不少,使用時間已經很長了,所以大部分省級以上的媒體采用的仍然是國外的數字發射機,這對國內的廣播電視行業的發展帶來了更大的機遇和挑戰,要求我們必須不斷研發新技術,研制出符合中國國情的特色的數字電視發射機,提高國產數字發射機的研發速度和技術水準,這樣才能讓本國生產的設備占據國內更大的市場,推動民族的富強,否則國內的市場就會被國外產品所壟斷。4.2國內產業發展方向及應用范圍。目前,我國已經能夠通過衛星來進行電視直播,提高了信息的傳播速度和覆蓋面積,還將其與網絡終端連接,使人們可以在手機上收看電視節目,而國內現在正在嘗試著將移動終端與數字技術結合起來開發新一代的移動電視,預計未來能夠全面覆蓋地鐵、公交、火車等公共平臺,使人們能夠隨時隨地觀看節目。隨著移動電視的不斷研發,能夠開拓更深更廣的業務范圍,優化產業結構,推動廣播電視行業的進一步發展。結語隨著人們生活水平的不斷提高,對數字電視發射機的要求也就更復雜,再加上網絡數字技術的不斷發展,未來數字電視發射機技術必將進入新的研發領域,在市場上推出功能更強大、質量更優秀的數字電視發射機,進一步推動廣播電視行業的發展,實現經濟效益與社會效益的協調統一。

參考文獻

[1]劉博.數字電視發射機的技術特點及發展趨勢[J].科技傳播,2011(01):10,7.

[2]張晶.數字電視發射機的技術特點及發展現狀[J].硅谷,2011(02):37.

[3]蔣曉東,張子洪.數字電視發射機的技術原理與發展趨勢[J].科學之友,2011(12):157-158.

作者:易學鈞 單位:烏魯木齊市電視臺