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摘要:本文探討了DTMB地面數字電視與單頻網優勢,研究了DTMB地面數字電視的技術應用,分析了單頻網組建條件,以及DTMB地面數字電視的發展前景。

關鍵詞:DTMB；地面數字電視；單頻網組建

地面數字電視廣播系統的一個最大特點在于它能夠有效抵抗無線信道的多徑干擾,確保數字電視信號的接收質量。地面數字電視單頻網由多個位于不同地點、同頻、同步的地面數字電視發射機組成的網絡,以實現對特定服務區域的有效覆蓋。DTMB是我國自主研發的數字電視地面傳輸標準,DTMB地面數字電視單頻網的組建,不僅有利于節約頻譜資源,提高我國的頻譜資源利用率,更能夠降低信號輻射,減少電磁污染,其覆蓋強度的均衡優勢,使其的推廣與應用具有廣泛性。

1DTMB地面數字電視與單頻網優勢

1.1DTMB地面數字電視的優勢。現階段,DTMB地面數字電視在接收技術與發射技術兩個方面的成熟度,以及相關設備的產業化方面,都已經達到了一定的水平,基本滿足我國數字電視廣播的發展需求。為更好地進行優勢分析,下文將DTMB地面數字電視與歐洲DVB-T進行比較。(1)數據傳輸帶寬更高。根據有關數據表明,在同等條件下,DTMB地面數字電視的有效載荷傳輸能力要高出歐洲DVB-T10個百分點,在不浪費導頻信號的情況下即可實現信號的同步與均衡,在同等的無線頻譜內,DTMB地面數字電視能夠提供更高地帶寬[1]。(2)信號覆蓋范圍更大。相比于歐洲DVB-T,DTMB地面數字電視的接收門限要高出2bB,這體現在接收靈敏度方面是極大地提升,這也保證了DTMB地面數字電視在同等發射條件下可以實現更大范圍的覆蓋,一方面節約成本,另一方面減少電磁污染。(3)頻率資源節約更好。DTMB地面數字電視的幀結構特點,使其能夠與信號發送時間形成絕對同步,相比于歐洲的DVB-T,DTMB地面數字電視能夠更好、更簡單地實現同一信號的同頻同時發送,這在很大程度上能夠節約我國的無線頻率資源,提高對城域、省域、市域等范圍內的單頻網支持。1.2單頻網的優勢。單頻網組成的基本單元是發射機,當不同點位的發射機在同頻同時的同步狀態下發射相同的射頻信號,實現對指定區域的覆蓋,這就是單頻網的組建與應用。其優勢:(1)單頻網利用率更高。通過對頻率的規劃,可以實現單頻網覆蓋區域的擴大,隨著覆蓋區域的擴大,單頻網的經濟效益越佳,實際的利用率也就更高。(2)單頻網組建優化程度高。單頻網在基站布局、發射機功率選擇上的優化程度較高,在組網過程中,小功率發射機的不同組合取代了單一大功率發射機的使用,一方面使得單頻網發射機成本降低,另一方面也使射頻信號輻射減少,環境污染減小。更為重要的是通過優化,單頻網覆蓋的均勻性提升[2]。(3)單頻網覆蓋范圍更廣。單頻網的多點同頻發射技術,能夠減少“陰影區”的存在,提高覆蓋率,清除城市、山區等區域的覆蓋盲點。

2DTMB地面數字電視的技術應用

2.1場強接收門限的設置。DTMB地面數字電視的場強接收門限值,應以晴天時的數值為準。另外,要充分考慮隨著使用時間的增長設備可能出現的老化和功能衰退問題,以及設備在惡劣極端天氣條件下運行的可能,為此,在進行場強接收門限設置時,要注意保留余量,以確保設備在任何情況下都能夠正常運行。2.2覆蓋方案的影響因素。DTMB地面數字電視其覆蓋方案的影響因素主要包括發射塔布局、發射功率、覆蓋區地理環境、建筑物布局等,這些影響因素對于方案中建設單頻網還是單一發射站等規劃問題產生重要影響,應系統全盤考慮。2.3發射端設備選擇標準。DTMB地面數字電視的發射端設備主要包括發射機和激勵器。現階段,我國的發射端設備呈現固態化、靈活化、小型化發展趨勢,在效率提高、功耗降低、智能控制等方面體現出較大地進步。而且,現階段國產設備占據了市場的主流,一方面是由于國產設備的性價比較高,無論是質量還是指標都能夠滿足市場需要,另一方面則是由于國產設備的適用性較高,在后期維護方面的成本較低。

3單頻網組建條件分析

DTMB地面數字電視單頻網的核心組成是中心發射站、輔助發射站和分配傳輸網三個部分,其他組成部分還包括激勵器、GPS接收裝置、適配器等。在組建單頻網時,要注意滿足三個方面的條件:(1)射頻信號要保持時間的同步,為此單頻網內的每一個發射站都需要裝備有GPS時鐘接收器,以便于統一時間。(2)單頻網中的各個發射站在發射信號時要保持統一載頻頻率。(3)單頻網中的各個發射站的載波調制模式要相同。總體來看,單頻網要想實現正常運行,確保單頻網中每個發射站的同頻同時發射信號是最為關鍵的環節,這也是發射端的最大難點。而DTMB地面數字電視接收端的最大難點則是發射點交叉覆蓋情況下實現信號接收的可靠穩定。為解決發射和接收的難點問題,現階段,DTMB地面數字電視的調制技術采用TDS-OFDM模式,在技術上保證了信號幀與時間的決定同步。

4DTMB地面數字電視的發展前景

現階段,隨著技術水平的提高和實際需求的變化,DTMB地面數字電視在應用的過程中已經逐步實現了對便攜、固定、移動等終端的同時同頻信號接收,使得SDTV、HDTV的發射和傳播范圍進一步擴大[3]。(1)便攜終端的接收。現階段,智能手機、平板電腦等是便攜終端的主流,使用人群基數大、社會階層覆蓋廣,主要作用是提供娛樂,滿足休閑需求。另外,計算機USB接收器也屬于便攜終端范疇。(2)固定終端的接收。固定終端可以分為兩類,首先是家用類型的固定終端,固定式的DTMB地面數字電視與有線數字電視在服務內容上有所互補,無論是在城市還是在農村,二者的結合都使得廣播電視業務實現了覆蓋,隨著DTMB地面數字電視技術的成熟,與設備生產成本的降低,愈來愈多的家庭選擇使用DTMB地面數字電視,可以說家用類型的固定終端已經成為了DTMB地面數字電視的主要用戶。其次是公共場所的固定終端,諸如交通樞紐、商場、寫字樓、景區等所應用的電子屏,通過DTMB的相關技術,能夠將其納入到DTMB的整體體系當中,從而實現社會信息公布的同步性。(3)移動終端的接收。移動終端主要包括車載、機載、軌道交通等封閉空間的終端設備。

5結語

DTMB地面數字電視技術的科學應用和單頻網組建,能夠有效推動我國廣播電視業的發展,與有線數字電視形成服務內容、客戶類型的互補,形成市場的良性競爭,從而促使數字電視發展的更加完善,技術水平不斷提高,覆蓋范圍不斷擴大。同時,有利于將國標DTMB地面數字電視更好地進行推廣,提高競爭力,為今后加快傳輸的信息化、網絡化、智能化、現代化發展奠定良好地基礎。

參考文獻

[1]唐驍煒.淺析中國地面數字電視傳輸標準DTMB國際推廣[J].中國戰略新興產業,2019(16):50.

[2]楊植文.基于國際的地面數字電視廣播網的組建及應用前景分析[J].東南傳播,2018(12):145-146.

[3]代明,周興偉,孫紅云,等.我國地面電視全數字頻率規劃方案實施的重點與難點[J].廣播與電視技術,2018(6):24-29.

作者:焦德強 單位:河南省無線發射傳輸管理中心