略论数字电视广播发射技术和无线调频广播的推广及应用

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  随着高新技术的发展,数字移动电视广播已经在我国城乡全面展开,发射技术也随着数字电视广播的发展而迅速发展。数字电视广播技术是近几年发展起来的高新技术。这一技术的发展,引发了广播电视业界的一场技术革命。广播电视在经历了黑白电视、彩色电视时代之后,已全面进入数字化时代。
  一、数字电视发射机技术特点及性能
  早期的数字电视发射机是用外接COFDM或8-VSB激励器简单取代模拟Vison/Sound激励器,用射频波段滤波器Vison/Sound双工器。但近年来,以全新的理念和技术设计生产的新一代数字电视发射机正快速进入市场,新一代数字电视发射机主要有以下特点:
  1.数字自适应预校正技术
  数字自适应预校正技术是指在不需人工干预的情况下在刚刚启动发射机的几分钟内将发射机的性能调到最佳状态,且这个系统还能够监测和自动校正来自发射机的老化、温度和发射机自身失效等波动的调整,这样能够保证发射机出去的信号始终处于高指标的状态,使维护变得非常简单。
  2.功放中广泛大功率LDMOS晶体管
  即横向扩散金属氧化物半导体。起初,LDMOS技术是为900MHZ蜂蜜电话技术开发的,蜂窝的不断增长保证了LDMOS晶体管的应用,也LDMOS的技术不断成熟,不断降低,因此在多数情况下它将取代双极型晶体管技术。
  3.N+1系统使拥有多台发射机的台站更经济
  N+1是指用1部发射机给多部(N部)做备份。本来固态发射机是用像放大器、电源等较不稳定设备冗备累积起来的,模块化的激励器又一般采用双激励器自动倒换的形式,设备运行的可靠性明显提高。在通常情况下,也不用像电子管、速调管发射机那样进行备份。因为全固态的数字电视发射机所应用的积木化的功放和并行运行的电源等都足以实现N+1系统,而且大多支持热插拔。
  4.冷却系统采用风、液冷供选择的方式
  为了满足不同客户对冷却系统的需求,发射机生产厂家开发了风冷和液冷系统,在客户购机订货可供用户选择适合自己的冷却方式,改变了过去固态机中只有风冷机的单一方式。
  5.无线连接、GUI界面,故障自我诊断和远程遥控
  在新设计的数字电视发射机中,功率放大器、电源和RF合成器省去电缆而采用插、拔的方式直接在一起。这样使整机结构更加紧凑、维护更加方便。微处理器的应用,能够监控发射机的状态和提供每个组件的有用信息。先进的故障自我诊断和DAP技术使得用户容易查找故障部位,加快设备的维护、维修进度。远程遥控功能使得用户可通过因特网对设备进行监控。
  二、数字电视发射机关键技术及作用
  数字电视发射机技术发展迅速,发射机的主要部件、关键技术的应用也将日益推广普及。
  1.激励器
  对于数字发射机来说,激励器主要包括音频处理、调制、本振、变频和RF小功率放大器,它是电视发射机的核心,决定了整机的性能和质量,其中的校正电器、调制器和滤波器是关键。其主要技术指标如下:激励器主要用于音、视频编码和数字预校正,发射机的绝大部分技术指标和激励器决定。
  2.功率放大器
  攻率放大器决定了发射机的功率输出能力,是发射机中最高的部分。由于地面信道复杂性,多径传输容易产生回声,移动接收容易产生多谱勒频率漂移,所以发射机应该具有好的线性、足够高的频率精度、频率稳定度和较低的相位噪声,才能保证较低的误码率和较高的信噪比,才能满足地面数字电视的要求。
  3.电源
  电源分为激励器用电源和功放用电源。激励器用电源一般含在激励器机箱内。功放用电源应该具有共用性,从模拟电视发射机向数字电视发射机过渡时,攻放电源不用改变。
  4.DVB-T系统
  视频信号采用MPEG-2压缩编码,音频信号采用MPEG-2Layere第二层音频编码,也称MUSICAM,该音频的编码压缩系统利用了声音的低音频谱掩蔽效应,对人耳敏感的频率进行了低码率编码。
  5.冷却系统
  为了满足不同客户冷却系统的需求,虽然开发了风冷或液冷系统,供用户质量较差,风冷系统过滤中容易沉积灰尘,日常维护量大。采用液冷系统减少了对冷却系统的维护量,冷却液封闭循环,只需定期清洗系统中的滤网。冷却液无论是采用乙二醇加水还是采用防冻液,其传导效率都远大于风冷却系统。液冷系统中进水温度与出水温度仅相差几度左右,发射机产生的热量能被及时吸收释放。
  6.发射机监控系统
  发射机监控系统是发射机长期稳定工作的保证。它保证对发射机各部分工作状态和信号流程以至于主要性能指标的测量,对开关机和主要故障处理的控制,对输出功率电平的自动控制等。监控系统由传感器、接口电路、微处理器和PC机及相关软件构成。
  三、数字电视发射机技术优势及应用
  我们知道,在新设计的数字电视发射机中,功率放大器、电源和RF合成器省去电缆而用插拔的方式直接连接在一起,使整机结构更加紧凑,维护更加方便。系统软、硬件的稳定性、安全性、易用性和灵活性,使数字移动电视广播技术不仅避免受到计算机病毒和非法入侵者的侵害,而且运行和操作的环节尽可能简洁、易用、提高工作效率,使系统更加有效地按照用户的要求进行工作。
  数字电视时下已成为惠及千家万户的新技术。数字电视的大规模商用,充分显示出这一技术在产业化方面已经成熟,更显示出了运营商对这一技术所带来的巨大商机的认可。无论现在还是将来,数字电视广播发射技术对生活的影响无疑会是革命性的。
  四、做好调频广播覆盖这一项系统工程,要考虑长远的发展
  调频广播系统作为一种新颖使用的高科技广播设备,领导着21世纪现代化广播系统发展潮流,顺应目前中国科技发展的步伐,符合公共广播行业导向和要求。
  无线调频广播性能好、播出质量高、投资少。无线调频发射机把音频信号调制为射频信号,再将射频信号通过天线发射出去,调频接收设备将射频信号接收并调制成音频信号进行广播,在传输过程中避免了线路中高频与低频损耗。当前选用先进的数字频率合成直接调频技术,杂波少、谐波抑制好、效率高、性能好。所以调频收扩设备播出的声音高音洪亮、低音浑厚、声线饱满,音质优美、清晰。
  无线调频广播安装、维护、扩容简单。无线调频广播解决了传统有线广播立杆困难、安装施工复杂等问题。调频广播覆盖工程是一项系统工程,技术要求高,施工难度大,既要考虑当前的需求和条件,又要考虑长远的发展。
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