无线数字电视的发展

巩志祥等

无线网络数字电视是采用数字电视技术，通过无线发射、地面接收的方法进行电视节目传播，移动数字电视便是无线网络数字电视系统的应用，在任何安装了接收装置的巴士、轨道交通等移动载体就能收看到清晰的电视画面。无线数字电视具有高适应性、低成本和高收益等特点，十分适合用于农村没有有线数字电视的网络推广。在未有有很大的发展前景！

在信息时代的今天，有线电视发展的良好氛围下，无线数字电视作为电视节目的一个辅助，在今天的电视发展中起到至关重要作用。随着各国数字电视业务的开播和全球掀起的数字电视热潮，电视发射技术也取得了较大的进步。数字电视系统是指数字电视在拍摄、编辑、制作、传输、播出、接收电视信号全过程均采用数字技术的电视系统。电视数字化后增加了节目容量，提供更多专业化、多样化、对象化节目以及更加清晰的图像质量和优美的音质。同时用户在享受广播电视服务的同时，还可以享受到如股票、生活服务、市政公告、天气预报、交通信息等各种资讯信息服务。数字电视从节目的拍摄以及后期编辑，然后到播出的发射都体现在数字化的进程中，比传统的模拟信号具有更强的抗干扰能力，更高的信号质量以及优质的画面效果。无线网络数字电视在与有线数字电视前端设备都是一样的，只有到发射和接收设备不同而已，通过无线电视发射塔来完成发射，无线数字机顶盒接收信号并解码出图像和视频。

无线数字电视前端系统可分为以下几个部分，包括：信号源部分、处理部分、管理部分和大功率无线发射部分。其中信号源部分主要是各个电视台自己生产的电视节目和数据信息，前期信号质量的好坏直接决定后期发射的信号质量。而处理部分主要对数字信号今次那个处理，按照国家和行业标准进行传输流处理、复用等。管理部分可以说是数字电视前端的关键，必须满足差错管理，设置管理，性能管理、安全管理和用户管理等网络运行的要求。最后大功率发射部分主要将各种数据流选择合适的调制方式转化为无线点频率对空中发射。

数字MMDS发射系统由数字发射机、频率基准源、频率合成器、馈线与天线构成。早期的数字电视发射机是用外接的COFDM或8-VSB激励器简单取代模拟视音频激励器，用射频波段滤波器取代射频输出滤波器和vision/sound双工器。已有新的数字电视发射机产生，新的发射机有几个特点。

（1）数字自适应预校正技术是指在不须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调整到最佳状态。

（2）大功率晶体管应用于功放管的增益可达14DB以上，采用lDMOS管的PA模块的增益可达60DB左右，增大功放的可靠性。lDMOS晶体管具有较好的温度特性温度系数是负数，因此可以防止热耗散的影响。

（3）采用N+1系统用1部发射机给多部（N部）做备份，使得拥有多部发射机的台站更经济。

一个数字电视系统的基本组成框图。数字电视系统可分为三大部分：电视信号的数字化及处理、数字电视信号的传送与交换、数字电视信号的接受和记录。三大部分即对应图示中的信源部分、信道部分及信宿部分。其中信源编码部分包括信源音频编码器、视频编码器和复用器。信源编碼对视频/音频信号进行压缩编码，在一定压缩率前提下可得到最高解码图像质量。 信道传输将传输媒体和完成各种形式的信号变换功能的设备包含在内的信道，包括信道编码与调制、发射机、传输媒质、接收机和信道解调与解码，其中传输方式可以是地表传播、对流层传播、电离层传播、视线传播及空间传播等。根据媒质的不同在信道传输部分中将会采取不同的信道编码和调制方式，信道传输部分对应不同的标准。受地面广播信道影响及其他干扰和杂波使信号的差错率增加、业务质量下降，地面广播要采用其他更复杂的技术来避免信号差问题并且支持移动接收。

是一种新型接收信号方式，其传输原理是前端的各路数字电视信号源分别经调制器调制后，送入混合器混合后再通过宽带微波发射机进行功率放大，送至天线以无限发射的方式传输覆盖。在接受段，数字机顶盒对从接受天线收下的数字电视包信号进行解码，并经IC卡智能管理系统识别授权，还原成音、视频信号，供用户收看。

在无线数字电视传输系统中OFDM正交频分复用技术被广为采用，它是宽带无线传输技术的发展方向，并已成为第四代移动通信（4G）和宽带无线局域网的主流技术。实现数字电视移动接收的关键就是要解决动态多径与多普勒频移问题、从而减少符号问干扰。而OFDM的基本原理就是将高码率的串行数据流变换成N个低码率的并行数据流，并对N个彼此相互正交的载波分别进行调制，符号率降低即符号周期增大，从而减小因动态多径和多普勒频移引起的码问干扰，又因设置了保护间隔，从而减少了多径反射对多载波正交特性的影响，使码间干扰进一步减小，经过这些处理便能很好地支持移动接收。

在进行广阔区域的无线数字电视覆盖时会存在山体中的隧道，人烟稀少地域的重要交通线，地形起伏大且地表环境复杂的地域等各种需要特殊方式进行覆盖的地区，在城市的交通道路上行驶的车载终端；大型场馆，超市的固定终端；客户携带的手持终端等对无线数字电视信号的覆盖都存在着大量的需求。针对这些区域分析，最良好的方式就是使用无线电视功率增强转发器来解决，将无限通讯中对于补充放大类设备的本地控制、远程网管经验借鉴到无限数字电视产品中，提高无线数字电视覆盖产品的后期维护方便性。

无线数字电视功率增强转发器包括施主天线、功率增强转发器主机、重发天线等；功率增强转发器主机由uhf滤波器、低噪声放大器、中频处理单元、功率放大单元、监控单元以及电源所组成；施主天线接收进来的数字电视信号通过转发器的uhf滤波器进行滤波，然后送入低噪声放大器进行放大，改善数字电视信号的信噪比，再到中频处理后输出送往功率放大器单元进行功率放大，达到所需要的功率再通过uhf滤波最后经过到重发天线发射出去。