无线数字化覆盖工程技术方案与实现

廖光源

摘要：在中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的实施中，实现了数字电视和数字广播节目信号的播出，为广播电视的模数转换工作打下了坚实的基础。文章对无线数字化覆盖工程技术方案与实现进行了研究。

关键词：无线数字化覆盖；数字电视；数字广播；单频网；多频网

1 播出任务背景与主要内容

在中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的实施中，为推进无线广播电视数字化转换工作，利用全国无线广播电视骨干发射台进行规划，各新增配2部大中功率数字电视发射机和1部调频频段数字音频广播发射机，并对节目源、天馈线、塔桅、防雷接地、空调、供配电等进行了配套更新改造，转播中央电视台12套电视节目、1套中央模拟广播节目和3套中央数字广播节目。工程规划的单频网发射8套中央电视节目，多频网发射4套中央电视节目，其中多频网许可插播部分地方节目，启动3套中央广播节目的无线数字化覆盖试点。

2 技术标准

地面数字电视采用DS13-DS48，规划2个地面数字电视频道、安装两套地面数字电视广播发射系统，以单频网或多频网的形式覆盖。761，764， 794台与相邻台站转播CCTV-1等八套节目的频道采用单频组网，调频频段数字音频广播利用原中央一套频率进行改造。

系统采用DTMB标准体系，视音频压缩分别采用GY/T 257.1-2012（简称 “AVS+”）和GB/T 22726-2008（简称“DRA”）标准。

3 系统构成

如图1所示，地面数字电视系统的构成主要由前端系统、节目传送链路和地面覆盖网络3部分组成。

中央电视台前端系统实现12套电视节目的编码、复用，加扰加密生成1路传送码流，经单频网适配器后通过中星6A卫星传输，同时不加扰加密生成1路传送码流，经地面传输网络（光缆或数字微波等）进行备份传输。

3.1 地面数字电视前端系统

12套中央电视节目進行AVS+标清编码后，复用加扰为2个频点，一路为CCTV-1等8套节目，另一路为CCTV-7等4套节目，对通过卫星传送的码流进行加密/加扰，上传到中星6A。

视频编码采用AVS+标准，每套节目平均码率为2.2 Mbps，音频编码采用DRA标准（立体声），每套节目码率为128 kbps，复用后生成的两路传送流码率分别为18.624 Mbps和9.3 12 Mbps。

3.2 地面数字电视节传系统

如图2所示，主用节传系统由单频网适配、卫星调制器及卫星通道、专用卫星接收机和专用激励器中构成。采用中星6A作为节目传输主链路，2个载波加密传送；中央节目备份传输链路通过在各任务台站接收中星6B上MPEG-2编码方式的节目，在本地进行AVS+转码、统计复用的方式实现。

各发射台使用AVS+专用卫星接收机进行解调解扰接收后，给到发射系统。

主用卫星传送链路技术参数：中星6A转发器12 B（C波段），轨位东经125°，调制方式DVB-S。第一路码流下行频率4 131 MHz，垂直极化，QPSK 3/4符号率14.8 MSps滚降系数0.2；第二路码流下行频率4 145 MHz，垂直极化，QPSK 3/4符号率8.33 MSps滚降系数0.2。

3.3 地面覆盖网络

地面覆盖网络如图3所示，规划2个频道发射，不加密播出，采用单频网或多频网进行传输覆盖。其中一个频点含8套央视节目，以单频网方式进行发射；另一个频点含4套央视节目，以多频网方式进行发射。在节目、频点规划方面，考虑到有效利用频点带宽，贵州省计划在第二个频点内插入4套本地节目，与央视节目复用到一起以多频网方式进行发射。

两个频道发射CCTV-1等8套电视节目，C=3 780 16QAM0.8 PN945 720， 19.2 51 Mbps； CCTV-7等4套电视节目，C=14QAM 0.8 PN595 720， 10.3 96Mbps。

4 实施与实现

在中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的实施中，根据总局和财政部的建设原则，由省局负责组织完成相关设施的建设或者更新改造。工程项目主要包括卫星接收系统、信号合成处理系统、发射系统、供配电系统和天馈线及多工系统等项目。

4.1 供配电系统

贵州省新闻出版广电局七九四台在供配电系统的实施中，根据贵州省新闻出版广电局七九四台电力供给配置的实际需求，适应贵州省雷电灾害多发特点，要求电源抗雷击性能好，在发电机利旧的情况下，在配电房新增了一台300 kVA稳压电源，解决了因市电的不稳定给设备带来的伤害；同时，在机房内新增了一台120 kVA UPS电源，解决了因市电的中断带来的停播。

4.2 信号合成处理系统

安装了中星6A和中星6B卫星接收天线，配置1台卫星接收机以及1台专用卫星接收机，接收中星6B上12套央视节目，配置1台EMR设备对从卫星上接收下来的12套节目进行AVS+转码（单台完成12路AVS+标清节目转码），同时，配置2台（1+1备份）EMR设备完成4套本地自办节目的AVS+标清编转码（单台完成4路AVS+标清节目编码或转码），然后将央视节目和本地节目进行统计复用及复用、码流切换后，通过发射系统进行无线覆盖。数码视讯配置2台EMR设备，完成12套央视节目和4套本地节目的统计复用和复用。配置1台码流切换器对处理好之后的节目流进行切换，并传输给激励器。

4.3 天馈线及多工系统

本次覆盖工程使用的2个频点原则上共用天线发射，结合贵州省新闻出版广电局七九四台铁塔、天馈线实际情况采取利旧或改造措施。

天馈线及多工系统包括调频和电视两种。其中，调频天馈线利旧，调频双工器根据CDR数字广播指标的要求进行了更新；电视天馈线由于带宽的要求，发射天线进行了更新，馈线利旧，新增三工器一套。

4.4 发射机系统

发射机包括数字电视和CDR数字广播两种。数字电视新增了1个单频网频点和1个多频网频点，接收中星6 B上央视12套节目作为备份信源，并插入4套本地节目（做1+1备份），所有节目进行AVS+标清编转码、统计复用及复用处理后与主路央视节目进行主备码流切换，最后传输给发射系统进行无线覆盖。同时新增了CDR数字广播，完成卫星上的1套中央模拟广播节目和3套中央数字广播节目接收，并通过CDR发射系统转发出去。

4.5 监测设备

配备用于地面数字电视节目，及调频数字广播节目播出效果监看监听的自台监测设备，为了保证节目传输安全，每个数字电视地面广播传输系统帧结构（Digital TelevisionTerrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）台站建设 1 套DTMB监看系统，同时，在每个CDR发射台站建设1套CDR监听系统完成对CDR信号无线覆盖的监测。

5 结语

通过中央广播电视节目无线数字化覆盖工程项目的实施，在省局、设备厂家和贵州省新闻出版广电局七九四台的共同努力和配合下，严格按照方案要求进行施工，在确保施工质量、施工进度和满足安全播出相关要求的同时，顺利地完成了该项目的全部工作任务，使数字电视和数字广播信号与模拟电视和模拟广播信号共存同播，为广播电视的模数转换工作打下了坚实的基础。

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