沈如良

（貴州廣播電視臺，貴州貴陽550002）

自然科學(xué)研究

貴陽市中央廣播電視節(jié)目和地方電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋系統(tǒng)設(shè)計

沈如良

（貴州廣播電視臺，貴州貴陽550002）

作者根據(jù)中國地面數(shù)字電視國家標(biāo)準(zhǔn)及貴陽市的實(shí)際情況，設(shè)計了貴陽市地面數(shù)字電視覆蓋系統(tǒng)的技術(shù)方案。從中星6A、中星6B接收到的12套中央臺電視節(jié)目與本地3套電視節(jié)目經(jīng)過編碼復(fù)用、轉(zhuǎn)碼編碼復(fù)用、統(tǒng)計復(fù)用等技術(shù)手段，產(chǎn)生2個AVS+編轉(zhuǎn)碼復(fù)用流，然后分別送2個頻道的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射。

數(shù)字電視；覆蓋；編碼復(fù)用流；激勵器；系統(tǒng)

數(shù)字電視是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接收都是由0、1數(shù)字構(gòu)成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流來傳播的電視類型。數(shù)字信號的傳播速率為每秒19.39兆字節(jié)，與傳統(tǒng)模擬電視相比具有圖像清晰度高、節(jié)目容量大、伴音效果好的特點(diǎn)。模擬電視傳一套電視節(jié)目所占用的帶寬（8Mhz），數(shù)字電視能傳八套標(biāo)清電視節(jié)目；地面數(shù)字電視覆蓋采用延長符號周期、正交頻分復(fù)用方法、保護(hù)間隔等技術(shù)解決多徑問題，因此無論是高速運(yùn)動狀態(tài)還是靜止?fàn)顟B(tài)都能接收到清晰的圖像。

貴州省數(shù)字電視無線覆蓋工作開展較晚，此次是貴州省第一次實(shí)施中央廣播電視節(jié)目和地方電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程，將極大地推動全省無線廣播電視由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換工作。貴陽市位于貴州省中部，地處東經(jīng)106°07′至107°17′、北緯26° 11′至26°55′之間，全市面積8034平方千米。地勢西南高、東北低，中部層狀地貌明顯，主要有貴陽-中曹司向斜盆地和白云-花溪-青巖構(gòu)成的多級臺地及溶丘洼地地貌。貴陽市中央廣播電視節(jié)目和地方電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程由貴州廣播電視臺東山發(fā)射臺負(fù)責(zé)發(fā)射和轉(zhuǎn)播工作。東山發(fā)射臺位于貴陽市東山，現(xiàn)有機(jī)房、鐵塔等設(shè)備，可以滿足中央和地方電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程需求。

1 總體技術(shù)方案

此次央視和地方臺節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程選用東山電視發(fā)射臺18頻道和31頻道分別發(fā)射12套中央電視節(jié)目和3套地方電視節(jié)目，每套節(jié)目視頻碼率2.2Mbps，伴音碼率128kbps。其中18頻道播出CCTV-1等8套央視標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視節(jié)目，工作模式為C=3780、PN945、交織長度720、FEC編碼率0.8、16QAM調(diào)制，系統(tǒng)凈荷為19.251Mbps。31頻道播出CCTV-7等4套央視電視節(jié)目，該頻道同時播出貴州省、貴陽市各1套電視節(jié)目和1套縣級電視節(jié)目，工作模式為C=3780、PN945、交織長度720、FEC編碼率0.8、16QAM調(diào)制，系統(tǒng)凈荷為19.251Mbps。圖 1為本次東山電視發(fā)射臺數(shù)字電視無線覆蓋架構(gòu)圖。

2 信號源傳送方案

東山發(fā)射臺目前主要采用微波、衛(wèi)星及光纜的方式傳輸電視節(jié)目。根據(jù)央視和省、市、縣地方臺電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程技術(shù)方案，現(xiàn)采用如下信號源傳送方案：

（1）由AVS+專業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器接收的2路包含CCTV-1等8套節(jié)目的AVS+編碼復(fù)用流與本地生成經(jīng)統(tǒng)計復(fù)用的包含CCTV-1等8套節(jié)目的AVS+轉(zhuǎn)碼復(fù)用流經(jīng)ASI3:2切換分配后送DS-31頻道地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主備激勵器。

（2）由AVS+專業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器接收的2路包含CCTV-7等4套節(jié)目編碼復(fù)用流與本地生成復(fù)用后的包含CCTV-7等4套節(jié)目的轉(zhuǎn)碼復(fù)用流經(jīng)ASI 3:2切換分配后送相應(yīng)頻道主備再復(fù)用設(shè)備/模塊，本地生成的省、市、縣3套節(jié)目的主備AVS+編/轉(zhuǎn)碼流經(jīng)碼流切換分配（或經(jīng)交換機(jī)）后送相應(yīng)頻道主備再復(fù)用設(shè)備/模塊，與CCTV-7等4套節(jié)目的AVS+編轉(zhuǎn)碼復(fù)用流進(jìn)行再復(fù)用，主備再復(fù)用設(shè)備/模塊應(yīng)支持對CCTV-7等4套節(jié)目及省、市、縣3套節(jié)目AVS+編/轉(zhuǎn)碼的統(tǒng)計復(fù)用管理，生成的7套節(jié)目的AVS+編轉(zhuǎn)碼復(fù)用流經(jīng)ASI 3:2切換分配后送DS-18頻道地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主備激勵器。圖2為地面數(shù)字電視信號源傳送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)邏輯示意圖。

3 天饋線系統(tǒng)

DS-18和 DS-31通過雙功器用一副天線發(fā)射，天線為6層四面四偶極子天線陣。系統(tǒng)如圖3所示。

雙工器由兩個3db耦合器與兩個帶通濾波器組成，帶通濾波器B1和B2的工作頻帶為f1和f2頻帶，3dB定向耦合器D1的1口為窄帶輸入口，D2的1口為寬帶輸入口，3dB定向耦合器提供的寬帶的隔離度要大于30dB。窄帶口到寬帶口的隔離度要大于30dB，當(dāng)雙工器為非相鄰頻道工作時，寬帶口到窄帶口的隔離度要達(dá)到60dB以上，這樣才能使工作頻率不同的發(fā)射機(jī)互不影響。

圖1 東山電視發(fā)射臺數(shù)字電視無線覆蓋架構(gòu)圖

圖2 地面數(shù)字電視信號源傳送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)邏輯示意圖

圖3 天饋線系統(tǒng)

4 天線的電氣性能要求

頻率范圍：470-872MHz

增益：=13.8dB

電壓駐波比：≤1.10

水平場形不勻度：〈±3dB

垂直面主波束下傾：1°

第一零點(diǎn)填充：〉10%

功率容量：P=15kw

5 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)系統(tǒng)

本設(shè)計方案采用兩部1kw高斯貝爾 GT-5900-1000UHF地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)，由主備激勵器、前置放大器、末級功放、輸出濾波器、開關(guān)電源、保護(hù)系統(tǒng)，風(fēng)冷系統(tǒng)等組成。主備激勵器能自動切換，末級功放由四塊同等功率功放塊組成，能確保發(fā)射機(jī)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

6 測試與運(yùn)行

按上述設(shè)計方案建成的系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定。貴州電視臺委托廣電總局廣播科學(xué)研究院廣播電視檢測中心進(jìn)行了測試，圖4、圖5分別是18頻道移動接收電平圖和移動接收誤碼率圖，測試結(jié)果證明系統(tǒng)設(shè)計是成功的。在移動接收誤碼率測試結(jié)果中，接收正常用表示，接收不正常用表示，誤碼率臨界點(diǎn)為2×（見表1）。

表1 移動接收電平說明

圖4 18頻道移動接收電平測試結(jié)果

圖5 18頻道移動接收誤碼率測試結(jié)果

8 結(jié)束語

本設(shè)計方案根據(jù)貴陽市的地理狀況，對貴陽市地面數(shù)字電視無線覆蓋關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探索，此次央視和地方電視節(jié)目無線數(shù)字化的成功覆蓋，為以后建設(shè)貴陽市地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)積累了經(jīng)驗(yàn)，打下了良好基礎(chǔ)。

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[2]盧官明,宗昉.數(shù)字電視原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.

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[4]數(shù)字電視國家實(shí)驗(yàn)室.地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)與覆蓋網(wǎng)絡(luò)[M].北京:科學(xué)出版社,2012.

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（責(zé)任編輯：朱 彬）

TheDesignofWirelessDigitalCoverageSystemforGuiyangCentral and Local Radio&TV Programs

SHEN Ru-liang
(Guizhou Radio&TV Station,Guiyang 550002,China)

According to the China national standard Digital Television Terrestrial Broadcasting and realities of Guiyang,this article has designed the technical?proposalof Guiyang terrestrial digitaltelevision coverage system.We combine 12 CCTVprograms that

from the“Zhongxing”6Aand“Zhongxing”6B with 3 local TV programs by multiplexing,transcoding reuse and statistical multiplexing to from 2 AVS+transcoding reuse streams which transported by 2 channel’s digital TV emitter.

digital television;coverage;code reuse flow;exciter;system

TN943

A

1009-3583（2017）-0096-04

2017-04-14

沈如良，男，貴州都勻人，貴州廣播電視臺高級工程師。