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關(guān)鍵詞:地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī);維護(hù);檢修
說到電視或許對于我們每個(gè)人來說都并不陌生,隨著現(xiàn)代化數(shù)字電視的不斷發(fā)展,有關(guān)電視數(shù)字信號的發(fā)射問題也得到了越來越多的人重視,基于此,本文將針對地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)所產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行分析,并且針對發(fā)射機(jī)的故障進(jìn)行檢修和維護(hù),旨在能夠減少發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障的頻率,促進(jìn)我國數(shù)字電視的快速發(fā)展。
1地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)故障的產(chǎn)生
事實(shí)上,造成發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障的原因有許多,一般分成偶然性的突發(fā)故障和年久失修所引發(fā)的老化故障問題。對于一些突然發(fā)生的故障,會(huì)讓發(fā)射機(jī)立即無法正常運(yùn)行下去,會(huì)給數(shù)字信號的發(fā)射造成較大的影響,由于故障發(fā)生具有偶然性,假如在平時(shí)設(shè)備檢修過程中沒有注意到的話,就很難有效地避免這種突發(fā)性故障的出現(xiàn)。而對于老舊的發(fā)射機(jī)來說,這些設(shè)備出現(xiàn)故障的原因大多是因?yàn)榘l(fā)射機(jī)體內(nèi)的金屬導(dǎo)體以及發(fā)熱零件出現(xiàn)了問題,引起一系列的設(shè)備短路問題,設(shè)備老化問題出現(xiàn)的故障也是必然的,除非更換新的發(fā)射機(jī)設(shè)備,這些使用時(shí)間比較久了的設(shè)備,在運(yùn)行準(zhǔn)確度上和質(zhì)量上都存在著各種各樣的問題,對數(shù)字信號造成一定程度的影響,所以對發(fā)射機(jī)設(shè)備進(jìn)行定期維修和養(yǎng)護(hù)工作非常重要。
2發(fā)射機(jī)故障的維護(hù)
2.1日常維護(hù)
在發(fā)射機(jī)日常的維護(hù)當(dāng)中,每天都要對發(fā)射機(jī)的天線進(jìn)行檢查,檢查天線準(zhǔn)備有沒有接好,當(dāng)發(fā)射機(jī)已經(jīng)開始工作的時(shí)候,就不要再去觸碰天線。一般在設(shè)備運(yùn)行過程中,要對發(fā)射設(shè)備顯示板上面的信號數(shù)據(jù)做好收錄工作,把數(shù)據(jù)同發(fā)射機(jī)的初始數(shù)據(jù)相比較,同時(shí)觀察發(fā)射機(jī)的電壓、電流有無變化,假如電壓、電流發(fā)生了較大變化的話,就意味著發(fā)射機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了故障,必須要及時(shí)關(guān)閉電源進(jìn)行檢修。特別要注意的是在夏天多雨季節(jié)當(dāng)中,要檢查大風(fēng)、雷電等天氣變化是否對發(fā)射機(jī)的發(fā)射系統(tǒng)造成影響,天線有沒有折斷的現(xiàn)象,尤其是天線的接口處有沒有進(jìn)水,這些都是需要注意的問題,也就是說,需要對發(fā)射機(jī)進(jìn)行接地處理,避免安全事故的發(fā)生,一定要保障發(fā)射機(jī)外層不能帶電,不能讓發(fā)射機(jī)出現(xiàn)導(dǎo)電火災(zāi)事故,給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成損失和傷害。除此之外,每天都要對發(fā)射機(jī)進(jìn)行清灰,必須要定期進(jìn)行掃除工作,不能讓發(fā)射機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)雜質(zhì),影響機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)行,通過掃除的方式可以提高發(fā)射機(jī)的散熱性,避免機(jī)器內(nèi)部的零部件因溫度過高而燒壞,甚至是引起設(shè)備火災(zāi)。
2.2每月維護(hù)
除了日常期間對發(fā)射機(jī)的維護(hù)以外,每月的定期維護(hù)工作也是必不可少的,通常每月的維護(hù)工作是對日常維護(hù)項(xiàng)目的一個(gè)總結(jié),觀察每天記錄的發(fā)射機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的變化趨勢,若是存在一定的變化,就意味著系統(tǒng)本身存在著一定問題,就可以進(jìn)一步研究分析并且總結(jié)出故障發(fā)生的原因并且及時(shí)地加以解決。同時(shí)每月的檢查也要對電涌設(shè)備進(jìn)行維護(hù),一般情況中,電涌設(shè)備的燈應(yīng)該是綠色的,如果電涌呈現(xiàn)出了紅色,就不應(yīng)該再繼續(xù)使用電涌設(shè)備了。而且對于通風(fēng)口裝置處的過濾系統(tǒng)也要進(jìn)行定期清潔,必須要讓通風(fēng)裝置能夠處在正常的通風(fēng)狀態(tài)下。還有就是要對發(fā)射機(jī)內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)行溫度測試,看這些零部件的溫度是不是很高,如果零部件的溫度很高的話,就是設(shè)備出現(xiàn)問題了,必須要進(jìn)行進(jìn)一步的維修或者是更換掉這些發(fā)熱過高的零部件。
2.3每季維護(hù)
而在每一個(gè)季度的維護(hù)過程中,要對每一個(gè)發(fā)射機(jī)的散熱裝置進(jìn)行系統(tǒng)性的清潔,同時(shí)還要保證內(nèi)部的風(fēng)機(jī)裝置都保證在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,并對風(fēng)機(jī)和散熱裝置上的灰塵進(jìn)行清潔。
3發(fā)射機(jī)故障的檢修
針對發(fā)射機(jī)出現(xiàn)的故障問題,在進(jìn)行設(shè)備檢修的過程中還要注意濾波器的溫度問題,正常運(yùn)行狀況下的濾波器溫度是在50℃以下的,因此,在設(shè)備檢修的時(shí)候可以盡量降低發(fā)射機(jī)本身的溫度。當(dāng)遇到雷雨天氣時(shí),還要保證天饋管內(nèi)的干燥性,不要讓天饋線發(fā)生斷裂的現(xiàn)象,而當(dāng)風(fēng)機(jī)的吹風(fēng)量發(fā)生問題時(shí),比如風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)的時(shí)候,就要及時(shí)地進(jìn)行更換風(fēng)機(jī)。從總體來說,當(dāng)進(jìn)行故障檢修的時(shí)候,如果電量太低,也是不能夠保證機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)行的,因而在檢修時(shí)也要保證正常的電壓供電。當(dāng)面對數(shù)字電視設(shè)備出現(xiàn)AGC失控問題的時(shí)候,通常是由于激勵(lì)器的輸出功率值過高或者是過低所造成的,因此發(fā)射機(jī)的輸出功率一定要保證在AGC的調(diào)節(jié)區(qū)間內(nèi),如果只是發(fā)射機(jī)一個(gè)發(fā)射頻段出現(xiàn)問題沒有正常運(yùn)行的時(shí)候,不要立刻就進(jìn)行使用AGC調(diào)節(jié)系統(tǒng),要先把發(fā)射機(jī)的激勵(lì)器關(guān)掉,使之不再是工作的運(yùn)行狀態(tài)下,也就是說將A燈關(guān)閉,使發(fā)射機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)裝置能夠正常運(yùn)行。最后需要明確的是,一臺(tái)發(fā)射機(jī)的使用時(shí)間最多為6年,當(dāng)使用時(shí)間超過了6年以后,除了要進(jìn)行全面而系統(tǒng)的檢查以外,就是要對已經(jīng)老舊了的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更換。
4總結(jié)
綜上所述,對于數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展來說,對于地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)設(shè)備出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行的維護(hù)和檢修工作非常重要,為了更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的發(fā)展,對于發(fā)射機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的要求也越來越高,因而對于發(fā)射機(jī)設(shè)備故障問題的維護(hù)要具體落實(shí)到日常維護(hù)中、每月維護(hù)中以及每一個(gè)季度的維護(hù)當(dāng)中,在設(shè)備維護(hù)過程中,加大對故障問題的檢修力度,最終目的就是要保證發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行。
作者:阿曼古力·麥麥提 單位:新疆莎車縣廣播電視臺(tái)
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng);數(shù)字電視激勵(lì)器;數(shù)字電視發(fā)射器
數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展使得電視設(shè)備具有了比原有模擬設(shè)備更加高的技術(shù)性能,使電視技術(shù)進(jìn)入了嶄新的時(shí)代。數(shù)字電視指的是利用抽樣、量化、編碼等方式將傳統(tǒng)的模擬電視信號轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制表示的數(shù)字信號,再通過數(shù)字信號處理方法實(shí)現(xiàn)信源編碼、信道編碼等處理,由于數(shù)字信號的抗干擾能力與可恢復(fù)性強(qiáng)等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)目質(zhì)量的提高。
一、數(shù)字電視單頻網(wǎng)
單頻網(wǎng)(SFN,Single Frequency Network)是數(shù)字電視的一個(gè)顯著特征。與傳統(tǒng)的模擬電視多頻網(wǎng)(MFN,Multiple Frequency Network)相比,單頻網(wǎng)具有以下優(yōu)勢:一個(gè)RF頻道播送一套以上電視節(jié)目,能夠?qū)崿F(xiàn)頻率資源的節(jié)約;單頻網(wǎng)提供的場強(qiáng)能夠貫徹整個(gè)核心覆蓋區(qū)。
單頻網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中主要包括一個(gè)主站與若干從站,主站負(fù)責(zé)將輸入的節(jié)目流送入SFN適配器,在適配器中插入MIP包之后通過發(fā)送網(wǎng)絡(luò)適配器進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),之后傳輸?shù)綇恼镜慕邮者m配器中,在從站中實(shí)現(xiàn)了同步適配處理之后形成碼流同步,通過COFDM編碼調(diào)制,最終將信號調(diào)制到射頻發(fā)射出去(如圖1所示)。單頻網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)要求是單頻網(wǎng)中的所有發(fā)射器都必須滿足同步工作,即頻率同步、時(shí)間同步、比特同步。
圖1 單頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
二、數(shù)字電視激勵(lì)器
數(shù)字電視激勵(lì)器的主要功能就是處理輸入的數(shù)字化電視節(jié)目TS碼流進(jìn)入信號編碼調(diào)制及上變頻,目的是實(shí)現(xiàn)輸出射頻信號符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)。激勵(lì)器中能夠支持ASI與SPI兩種輸入接口,能夠支持多層信號的輸出;在多頻網(wǎng)與單頻網(wǎng)等不同的工作方式中都能夠應(yīng)用;通過計(jì)算機(jī)可以對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置與修改。
數(shù)字電視激勵(lì)器的系統(tǒng)框圖如圖2所示,其中,信道編碼主要負(fù)責(zé)信道編碼電路的處理過程,完成之后輸出數(shù)字I/Q基帶信號;數(shù)字預(yù)校正單元對該信號進(jìn)行數(shù)字基帶非線性預(yù)校正,克服大功率功放的非線性失真,改善射頻信號性能;D/A變換、平衡調(diào)制之后生成工作頻率的射頻與調(diào)制信號;對該信號進(jìn)行放大調(diào)整之后實(shí)現(xiàn)射頻輸出。其中寬帶本振的作用是給平衡調(diào)制器提供載波信號;單片機(jī)控制則主要是通過IZC實(shí)現(xiàn)信道編碼調(diào)制器、前面板控制指示、寬帶本振等單元之間的通信。面板中會(huì)通過LED對工作頻率、激勵(lì)輸出功率等進(jìn)行顯示,SFN或MFN工作模式使用黃色燈指示,激勵(lì)輸出用綠色燈指示,而無碼流輸出、參考故障與鎖相環(huán)故障則用三個(gè)不同的紅色燈來指示,無故障時(shí)三個(gè)紅色燈熄滅。
三、數(shù)字電視發(fā)射機(jī)
由于數(shù)字信號的峰均比比較高,數(shù)字廣播電視對發(fā)射器有以下幾方面的要求:第一,功率放大器的線性動(dòng)態(tài)范圍要足夠好、功率增益要足夠高;第二,數(shù)字調(diào)制信號在動(dòng)態(tài)峰值范圍內(nèi)時(shí),發(fā)射機(jī)要保證良好的線性;第三,發(fā)射機(jī)的頻率精度與穩(wěn)定性要足夠高,相位噪聲要足夠低,確保傳輸信號誤碼率與信雜比的最小化。當(dāng)前國外主要采用的數(shù)字電視發(fā)射器機(jī)型為采用感應(yīng)輸出管的發(fā)射機(jī)、采用四極管包括雙向四極管的單電子管發(fā)射機(jī)、全固態(tài)發(fā)射機(jī)三種,而國內(nèi)則主要為全固態(tài)發(fā)射機(jī)。
數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中包括激勵(lì)器、切換驅(qū)動(dòng)裝置、功率放大器、電源等組成(如圖3所示)。
圖3 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)原理框圖
數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中激勵(lì)器的主要作用為外側(cè)信道編碼、預(yù)失真與上變頻,在發(fā)射機(jī)中包括兩個(gè)激勵(lì)器,一個(gè)處于工作狀態(tài)、而另一個(gè)則處于待機(jī)狀態(tài),工作狀態(tài)中的激勵(lì)器發(fā)生故障之后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行切換,確保發(fā)射機(jī)正常工作,提高系統(tǒng)的可靠性。切換驅(qū)動(dòng)裝置則主要負(fù)責(zé)完成激勵(lì)器故障檢測及射頻切換、天線切換和相位調(diào)整功能、小功率放大等方面的職責(zé)。功分器主要負(fù)責(zé)功率的分配,而功合器則負(fù)責(zé)功率的合成。功率放大器中包含了多個(gè)高增益功放單元,確保輸出功率放大效果。在整個(gè)發(fā)射機(jī)中采用的是并聯(lián)的方式,因此功放環(huán)形器就非常必要。電源采用高功率因數(shù)開關(guān)電源,與功放為一對一方式供電。
數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)包括:
第一,功率放大器中采用了LDMOS管放大技術(shù);
第二,功放模塊能夠覆蓋整個(gè)UHF IV/V波段;
第三,頻率改變比較靈活,提高了系統(tǒng)的可靠性;
第四,結(jié)構(gòu)緊致,體積較小,最大輸出功率較大;
第五,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù),遙控接口非常豐富, 包括并行I/O端口、RS232串口、RS485串口、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口等。
四、總結(jié)
信息技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)字電視革命。數(shù)字電視技術(shù)是當(dāng)前數(shù)字化信息技術(shù)領(lǐng)域中非常重要的組成部分。本文通過對地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字電視單頻網(wǎng)、數(shù)字電視激勵(lì)器、數(shù)字電視發(fā)射機(jī)等進(jìn)行研究,有利于數(shù)字電視的研究開發(fā)與實(shí)際推廣運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
[1]楊延冬,呼和,黃艷萍,呂倩.地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)(SFN)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與測試方法[J].中國有線電視,2014,S1: 374-377.
一、地面數(shù)字電視信號的技術(shù)參數(shù)
數(shù)字電視和模擬電視的頻譜結(jié)構(gòu)及能量分布完全不同。由于數(shù)字電視信號中的調(diào)幅是平衡調(diào)幅,抑制了載波,因而從頻譜分析儀上看,一個(gè)數(shù)字頻道的已調(diào)信號,像一個(gè)抬高了的噪聲平臺(tái),均勻地平鋪于整個(gè)限定帶寬內(nèi)。伴音信號在MPEG-2編碼時(shí),已經(jīng)與圖像信號以包的形式復(fù)用到了一起。
數(shù)字電視系統(tǒng)的測試相對于模擬電視來說是一個(gè)全新的概念,我們必須按數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合實(shí)際情況,選用新的測試儀器,去探討它的測試方法以及數(shù)字電視的參數(shù)指標(biāo)。
1.地面數(shù)字電視的載噪比。數(shù)字信號信噪比(S/N)指傳輸信號的平均功率與噪聲的平均功率之比。數(shù)字信號載噪比(C/N)指已調(diào)制信號的平均功率與噪聲的平均功率之比,載噪比中的已調(diào)制信號的功率包括了傳輸信號的功率和調(diào)制載波的功率。
數(shù)字調(diào)制信號對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的要求主要反映在載噪比上,載噪比越大,信號質(zhì)量越好,反之信號質(zhì)量就差,模擬電視會(huì)出現(xiàn)“雪花干擾”,數(shù)字電視會(huì)出現(xiàn)馬賽克,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成圖像不連續(xù)甚至不能對圖像解碼。
2.地面數(shù)字電視的比特誤碼率。比特誤碼率BER的定義是誤碼的比特?cái)?shù)與傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)之比。誤碼的實(shí)質(zhì)與信號的信噪比有關(guān),是信號受到噪聲、脈沖抖動(dòng)、工業(yè)干擾及突發(fā)信號如雷電等所至,因此我們可以由測量信噪比算出BER。數(shù)字電視信號是離散的信號,接收到的數(shù)字電視信號要么是穩(wěn)定、清晰的圖像,要么就是中斷(包括馬賽克、靜幀),具有“斷崖效應(yīng)”的特點(diǎn)。信號的這種變化,與傳輸?shù)恼`碼率有關(guān),BER測量偵測并統(tǒng)計(jì)每個(gè)誤碼,問題可能是由瞬間干擾或突發(fā)噪聲引起,并不完全表征網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀況,這時(shí)BER指標(biāo)只具有參考價(jià)值。
3.地面數(shù)字電視的調(diào)制誤差率。調(diào)制誤差率MER是信號理想的矢量幅度的平方和與信號誤差矢量幅度平方和之比,以dB表示。在數(shù)字電視中,MER是表征數(shù)字信號質(zhì)量的最重要指標(biāo),它精確表明數(shù)字信號在調(diào)制和傳輸過程中所受到的損傷,也一定程度上說明該信號是否能被解調(diào)還原,以及解調(diào)還原后信號質(zhì)量狀況。數(shù)字電視信號從發(fā)射機(jī)輸出,經(jīng)過無線覆蓋信道入戶,會(huì)有信號衰落、多徑、同頻信號侵入和信道頻響變化等指標(biāo)的惡化,其MER指標(biāo)會(huì)逐漸惡化,如果MER指標(biāo)低于接收門限,星座圖將無法鎖定,信號將無法解調(diào),圖像將無法恢復(fù)。
4.星座圖。由于數(shù)字電視信號采用正交調(diào)制,數(shù)字流分成I和Q兩組,經(jīng)量化,然后兩路以相位差90°進(jìn)行調(diào)制,那么兩組信號就在坐標(biāo)圖上有相應(yīng)的位置,形成所謂星座圖。星座圖與MER有直接關(guān)系,當(dāng)信號處于理想狀態(tài)沒有噪聲時(shí),它應(yīng)該在星座圖的某一方框的中間,但電視信號總是受到廣義噪聲的影響,如果我們多次取樣下來,那么它就不是一點(diǎn)而是有很多取樣點(diǎn)形成的一個(gè)離散的小云團(tuán),根據(jù)星座圖的形狀我們可以觀察出這些所謂廣義噪聲的特性,從而得知噪聲來源,以便對設(shè)備或傳輸網(wǎng)絡(luò)采取相應(yīng)措施,減少相應(yīng)噪聲,排除即將引起誤碼的故障。所以說星座圖是檢測數(shù)字電視故障非常直觀的工具。
二、地面數(shù)字電視信號的測試
從電視的角度來說,人們追求的電視應(yīng)取得良好的視音頻效果,在這一點(diǎn)上,無論模擬電視或數(shù)字電視其技術(shù)指標(biāo)是一致的,不同的是數(shù)字電視要求更高了。根據(jù)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)要求我們來選擇數(shù)字電視信號的測試項(xiàng)目,要根據(jù)具體情況,提出具體要求,然后研究測試方法、分析誤差、選擇合適的測試儀器。
DS9000系列碼流分析儀可以對MPEG-2協(xié)議分析,主要是按數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,實(shí)時(shí)測試分析。同時(shí)要對碼流協(xié)議、碼流結(jié)構(gòu)、SI表格信息分析,EPG節(jié)目指南、TR101290實(shí)時(shí)測試、碼流測試、時(shí)鐘PCR分析等。
DS7631碼流分析儀是一款專用于廣電行業(yè)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,適用于無線發(fā)射臺(tái)天饋系統(tǒng)和發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)測試,提供阻抗、損耗和增益等關(guān)鍵指標(biāo)的測試。
DS8831T電視綜合測試儀是一款適用于發(fā)射機(jī)房的全射頻和調(diào)制指標(biāo)測量的綜合測試儀。該儀器具有測量動(dòng)態(tài)范圍大、靈敏度高、準(zhǔn)確、快速的特點(diǎn)。該儀器對數(shù)字電視信號指標(biāo)的測試項(xiàng)目有平均功率電平、C/N、BER、MER、星座圖。
對于數(shù)字電視信號來說,它傳輸?shù)氖菙?shù)字信號,DS8831T電視綜合測試儀內(nèi)有標(biāo)準(zhǔn)解碼器,使傳輸?shù)臄?shù)字流變成SDI視音頻數(shù)字流,即可測出視音頻的各項(xiàng)指標(biāo)。該儀器能對頻譜進(jìn)行分析,包括全程頻譜分析和帶內(nèi)、帶外頻譜分析。這樣可以對信號質(zhì)量進(jìn)行全程分析,并可觀察噪聲狀態(tài)和入侵信號。星座圖是數(shù)字信號調(diào)制質(zhì)量最直觀的圖形顯示,該儀器測星座圖可以多級縮放,這樣才能清楚觀察到星座點(diǎn)的位置,這樣才更有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
三、地面數(shù)字電視信號的監(jiān)測
在廣播電視技術(shù)工作中所關(guān)心電視信號的質(zhì)量,可以直接使用數(shù)字信號解碼到模擬信號在監(jiān)視器上觀看,或直接使用具有數(shù)字接口的監(jiān)視器觀看,作為主觀評價(jià)。而對于數(shù)字電視傳輸來講,需要有客觀的技術(shù)指標(biāo)對電視信號質(zhì)量、信號信息結(jié)構(gòu)和傳輸信道特性做定量的分析,這對于系統(tǒng)的調(diào)試和評價(jià)是必要的。
1.地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)可利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件監(jiān)測發(fā)射機(jī)的運(yùn)行情況。該系統(tǒng)可集中監(jiān)控多臺(tái)數(shù)字發(fā)射機(jī),實(shí)時(shí)收集、記錄、存儲(chǔ)發(fā)射機(jī)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù);以各種形式顯示數(shù)據(jù),方便值機(jī)人員監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài);可手動(dòng)、自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)表;發(fā)射機(jī)有異常系統(tǒng)能自動(dòng)記錄和故障報(bào)警;發(fā)射機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,提供完善的查詢功能;該系統(tǒng)能控制發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)、調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù);發(fā)射機(jī)還有機(jī)房環(huán)境監(jiān)測等功能。這樣數(shù)字電視發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)助電視值機(jī)人員完成繁重的工作任務(wù)。
2.地面數(shù)字電視無線發(fā)射后,通過天線耦合接收信號,送人數(shù)字電視機(jī)頂盒,機(jī)頂盒解碼還原出模擬視音頻信號,然后送入電視墻,進(jìn)行主觀效果監(jiān)測。這是我們?nèi)粘1O(jiān)視數(shù)字電視信號是否正常最直接而有效的手段。
3.數(shù)字電視信號TS碼流經(jīng)過數(shù)字ASI系統(tǒng)輸出后, 可直接送入數(shù)字碼流分析儀進(jìn)行實(shí)時(shí)測試分析;也可送入電視綜合測試儀,利用其標(biāo)準(zhǔn)解碼器解碼還原出模擬視音頻送入電視墻,進(jìn)行主觀效果監(jiān)測。這是我們判斷數(shù)字電視信號源是否正常的方法。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視;地面覆蓋;測試
1.測試方案的制定
數(shù)字電視測試方案制定時(shí),第一步是確定選擇多少個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行測試,以及它們的特定位置。被選定的地點(diǎn)在數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)上必須是相關(guān)的,通常應(yīng)超過100個(gè)(最好超過200個(gè))。在給定方向上最遠(yuǎn)的測試地點(diǎn)距離通常由F(50,90)曲線確定,F(xiàn)CC過去使用的確定NTSC頻率規(guī)劃的方法也被用于DTV的頻道分配。發(fā)射機(jī)的ERP和HAAT首先影響最遠(yuǎn)距離的測試地點(diǎn)的確定。另外, 如果在數(shù)字電視發(fā)射機(jī)附近有模擬NTSC發(fā)射機(jī)且頻率接近,則測試計(jì)劃還應(yīng)包括測量模擬信號,比較模擬電視的數(shù)值和數(shù)字電視的數(shù)值。
2.數(shù)字電視場強(qiáng)測試數(shù)據(jù)分析方法
標(biāo)準(zhǔn)的歸一化的數(shù)據(jù)采集方法對于結(jié)果的分析來說是非常重要的。盡管對一個(gè)廣播公司而言,特定的地理環(huán)境可能會(huì)有一些唯一的與其它地方不同的測試結(jié)果,但是,測試中的一些關(guān)鍵參數(shù),是非常重要同時(shí)又是必須測試的。
例如,有不同的服務(wù)區(qū)域預(yù)測技術(shù)要考慮。舊的基于統(tǒng)計(jì)測量的方法所得到的F(50,50)和F(50,10)曲線,從50年代起在約50年的時(shí)間內(nèi),被用作預(yù)測場強(qiáng)數(shù)值(dBmV/m),這兩條預(yù)測曲線,在FCC規(guī)則的73.699節(jié)中出現(xiàn)(參考資料5),給出了預(yù)測的50%的地點(diǎn)在50%或10%的時(shí)間概率下的最小場強(qiáng)電平,通常使用的F(50,90)曲線是從F(50,50)和F(50,10)采用下式計(jì)算得到:
F(50,90) = F(50,50)-[F(50,10)- F(50,50)]
就是說,F(xiàn)(50,90)場強(qiáng)電平值高于F(50,50)值,F(xiàn)(50,10)場強(qiáng)值低于F(50,50)值。這些FCC的標(biāo)準(zhǔn)曲線是基于發(fā)射機(jī)的ERP和HAAT、接收裝置的天線高度、發(fā)射機(jī)與測試地點(diǎn)之間距離而確定。通過在每一個(gè)測試地點(diǎn)應(yīng)用這些曲線,場強(qiáng)電平可以被預(yù)計(jì)并且與測量的場強(qiáng)電平相比較。同樣,可以計(jì)算出超過最小場強(qiáng)電平的被測地點(diǎn)的百分比,按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律,這些地點(diǎn)能基于F(50,90) 曲線成功地接收數(shù)字電視信號??梢灾苯颖容^在最小場強(qiáng)電平以上的測量地點(diǎn)數(shù)量和成功地接收數(shù)字電視信號的地點(diǎn)數(shù)量。
另一種場強(qiáng)電平預(yù)測技術(shù)是Longley-Rice算法,在FCC的工程技術(shù)部門(OET)公告69號(參考資料7)中有詳細(xì)的描述,不僅用到發(fā)射機(jī)的ERP,HAAT和接收裝置天線高度,而且涉及到在發(fā)射機(jī)和接收裝置之間的地面的類型。應(yīng)用這種算法可以預(yù)計(jì)每個(gè)測試地點(diǎn)的場強(qiáng)電平,這些預(yù)測值也應(yīng)與測量的數(shù)值進(jìn)行比較。對于F(50,90)曲線,基于Longley-Rice算法,可以計(jì)算出最小場強(qiáng)電平以上的地點(diǎn)的百分比,以給出能成功地收到數(shù)字電視信號的地點(diǎn)的百分?jǐn)?shù)。這能直接與成功地接收數(shù)字電視的地點(diǎn)的測量數(shù)字進(jìn)行比較。
兩種場強(qiáng)電平預(yù)測方法不僅能評估數(shù)字電視的場強(qiáng)分布曲線和效果,也能評估成功地進(jìn)行數(shù)字電視服務(wù)的區(qū)域和效果。隨著更多的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)投入使用,進(jìn)行覆蓋狀況的試驗(yàn)和分析,將會(huì)有更好的統(tǒng)計(jì)曲線來預(yù)測數(shù)字電視的覆蓋曲線。實(shí)際上,原有的F(50,50)曲線與實(shí)際的對于數(shù)字電視覆蓋的要求是不同的,數(shù)字電視要保證可靠接收,要求是F(90,90)。
還有幾個(gè)其它的參數(shù)被用于數(shù)字電視場強(qiáng)測試評估:服務(wù)有效性、系統(tǒng)性能指標(biāo)、造成誤碼的極限電平、場強(qiáng)電平、C/N門限值、接收機(jī)靈敏度、地形輪廓及高度變化的統(tǒng)計(jì)等。并且每個(gè)參數(shù)在數(shù)字電視的系統(tǒng)構(gòu)成上提供寶貴的信息,并且被分別描述。
服務(wù)有效性是指所有的可成功地接收數(shù)字電視信號的測試地點(diǎn)的百分比,包括那些場強(qiáng)電平較小但又可以成功解碼的所有的地點(diǎn),對廣播公司來說是重要的,在測試的期間給定發(fā)射機(jī)ERP和HAAT,它是表示覆蓋區(qū)域的大小和服務(wù)有效性的主要參數(shù)。
另一方面,作為數(shù)字電視場強(qiáng)的測試手段,系統(tǒng)性能指標(biāo)是其效果如何的一種表示方法。即,接收S/N在15dB(誤差極限)以上的站點(diǎn)的百分比。這種統(tǒng)計(jì)分析所確定的距離,對于那些低于接收門限的數(shù)字電視信號測試點(diǎn)(如嚴(yán)重的地形遮擋或天線增益過小)無效。在場強(qiáng)測試期間,在非白噪聲干擾情況下(如多徑反射、脈沖干擾或模擬電視與數(shù)字電視同頻干擾),系統(tǒng)性能指標(biāo)可從本質(zhì)上得到很好的反映。
對于數(shù)字電視的接收而言,接收機(jī)的靈敏度同樣影響到接收的效果,實(shí)際上是覆蓋范圍的大小。接收機(jī)的最小接收門限值越低,越容易收到數(shù)字電視節(jié)目。反過來,在許多高于接收門限電平的地點(diǎn)并非一定能很好地接收,還受到載噪比門限的限制,只有載噪比門限超過所要求的數(shù)值,才能可靠地對數(shù)字電視信號進(jìn)行解碼??煽拷邮杖Q于兩個(gè)條件,一是接收的場強(qiáng)大于接收機(jī)的最小輸入門限電平,二是接收信號的載噪比大于可靠解碼所要求的數(shù)值。
場強(qiáng)電平統(tǒng)計(jì)顯示出所有測試地點(diǎn)的場強(qiáng)電平百分比(dBmV/m),作為成功接收的條件,要求場強(qiáng)電平值大于接收機(jī)的門限?;诂F(xiàn)場試驗(yàn)車的接收機(jī)參數(shù)(例如天線增益,同軸饋線損耗,系統(tǒng)前置放大器增益和噪聲系數(shù),以及在誤差極限S/N以上的比率)。這是能成功接收數(shù)字電視地點(diǎn)的最大的百分比,并且能與實(shí)際的服務(wù)效果比較。當(dāng)然,也能與從F(50,90)曲線和從Longley-Rice算法得來的場強(qiáng)電平預(yù)測數(shù)據(jù)相對比。這些場強(qiáng)電平并不能顯示出在這些地點(diǎn)存在的頻道失真量(頻道的背景噪聲與接收到的射頻頻譜形狀)?;谶@個(gè)原因,建議所有的數(shù)字電視現(xiàn)場試驗(yàn)不僅僅只進(jìn)行數(shù)字電視的場強(qiáng)測試,同時(shí),也應(yīng)進(jìn)行包括頻道失真和專業(yè)解調(diào)器誤碼率的測量。
在信息時(shí)代的今天,有線電視發(fā)展的良好氛圍下,無線數(shù)字電視作為電視節(jié)目的一個(gè)輔助,在今天的電視發(fā)展中起到至關(guān)重要作用。隨著各國數(shù)字電視業(yè)務(wù)的開播和全球掀起的數(shù)字電視熱潮,電視發(fā)射技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步。數(shù)字電視系統(tǒng)是指數(shù)字電視在拍攝、編輯、制作、傳輸、播出、接收電視信號全過程均采用數(shù)字技術(shù)的電視系統(tǒng)。電視數(shù)字化后增加了節(jié)目容量,提供更多專業(yè)化、多樣化、對象化節(jié)目以及更加清晰的圖像質(zhì)量和優(yōu)美的音質(zhì)。同時(shí)用戶在享受廣播電視服務(wù)的同時(shí),還可以享受到如股票、生活服務(wù)、市政公告、天氣預(yù)報(bào)、交通信息等各種資訊信息服務(wù)。數(shù)字電視從節(jié)目的拍攝以及后期編輯,然后到播出的發(fā)射都體現(xiàn)在數(shù)字化的進(jìn)程中,比傳統(tǒng)的模擬信號具有更強(qiáng)的抗干擾能力,更高的信號質(zhì)量以及優(yōu)質(zhì)的畫面效果。無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視在與有線數(shù)字電視前端設(shè)備都是一樣的,只有到發(fā)射和接收設(shè)備不同而已,通過無線電視發(fā)射塔來完成發(fā)射,無線數(shù)字機(jī)頂盒接收信號并解碼出圖像和視頻。
無線數(shù)字電視前端系統(tǒng)可分為以下幾個(gè)部分,包括:信號源部分、處理部分、管理部分和大功率無線發(fā)射部分。其中信號源部分主要是各個(gè)電視臺(tái)自己生產(chǎn)的電視節(jié)目和數(shù)據(jù)信息,前期信號質(zhì)量的好壞直接決定后期發(fā)射的信號質(zhì)量。而處理部分主要對數(shù)字信號今次那個(gè)處理,按照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳輸流處理、復(fù)用等。管理部分可以說是數(shù)字電視前端的關(guān)鍵,必須滿足差錯(cuò)管理,設(shè)置管理,性能管理、安全管理和用戶管理等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的要求。最后大功率發(fā)射部分主要將各種數(shù)據(jù)流選擇合適的調(diào)制方式轉(zhuǎn)化為無線點(diǎn)頻率對空中發(fā)射。
數(shù)字MMDS發(fā)射系統(tǒng)由數(shù)字發(fā)射機(jī)、頻率基準(zhǔn)源、頻率合成器、饋線與天線構(gòu)成。早期的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是用外接的COFDM或8-VSB激勵(lì)器簡單取代模擬視音頻激勵(lì)器,用射頻波段濾波器取代射頻輸出濾波器和vision/sound雙工器。已有新的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)產(chǎn)生,新的發(fā)射機(jī)有幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)數(shù)字自適應(yīng)預(yù)校正技術(shù)是指在不須人工干預(yù)的情況下在剛剛啟動(dòng)發(fā)射機(jī)的幾分鐘內(nèi)將發(fā)射機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)。
(2)大功率晶體管應(yīng)用于功放管的增益可達(dá)14DB以上,采用lDMOS管的PA模塊的增益可達(dá)60DB左右,增大功放的可靠性。lDMOS晶體管具有較好的溫度特性溫度系數(shù)是負(fù)數(shù),因此可以防止熱耗散的影響。
(3)采用N+1系統(tǒng)用1部發(fā)射機(jī)給多部(N部)做備份,使得擁有多部發(fā)射機(jī)的臺(tái)站更經(jīng)濟(jì)。
一個(gè)數(shù)字電視系統(tǒng)的基本組成框圖。數(shù)字電視系統(tǒng)可分為三大部分:電視信號的數(shù)字化及處理、數(shù)字電視信號的傳送與交換、數(shù)字電視信號的接受和記錄。三大部分即對應(yīng)圖示中的信源部分、信道部分及信宿部分。其中信源編碼部分包括信源音頻編碼器、視頻編碼器和復(fù)用器。信源編碼對視頻/音頻信號進(jìn)行壓縮編碼,在一定壓縮率前提下可得到最高解碼圖像質(zhì)量。 信道傳輸將傳輸媒體和完成各種形式的信號變換功能的設(shè)備包含在內(nèi)的信道,包括信道編碼與調(diào)制、發(fā)射機(jī)、傳輸媒質(zhì)、接收機(jī)和信道解調(diào)與解碼,其中傳輸方式可以是地表傳播、對流層傳播、電離層傳播、視線傳播及空間傳播等。根據(jù)媒質(zhì)的不同在信道傳輸部分中將會(huì)采取不同的信道編碼和調(diào)制方式,信道傳輸部分對應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)。受地面廣播信道影響及其他干擾和雜波使信號的差錯(cuò)率增加、業(yè)務(wù)質(zhì)量下降,地面廣播要采用其他更復(fù)雜的技術(shù)來避免信號差問題并且支持移動(dòng)接收。
是一種新型接收信號方式,其傳輸原理是前端的各路數(shù)字電視信號源分別經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后,送入混合器混合后再通過寬帶微波發(fā)射機(jī)進(jìn)行功率放大,送至天線以無限發(fā)射的方式傳輸覆蓋。在接受段,數(shù)字機(jī)頂盒對從接受天線收下的數(shù)字電視包信號進(jìn)行解碼,并經(jīng)IC卡智能管理系統(tǒng)識(shí)別授權(quán),還原成音、視頻信號,供用戶收看。
在無線數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)中OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)被廣為采用,它是寬帶無線傳輸技術(shù)的發(fā)展方向,并已成為第四代移動(dòng)通信(4G)和寬帶無線局域網(wǎng)的主流技術(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視移動(dòng)接收的關(guān)鍵就是要解決動(dòng)態(tài)多徑與多普勒頻移問題、從而減少符號問干擾。而OFDM的基本原理就是將高碼率的串行數(shù)據(jù)流變換成N個(gè)低碼率的并行數(shù)據(jù)流,并對N個(gè)彼此相互正交的載波分別進(jìn)行調(diào)制,符號率降低即符號周期增大,從而減小因動(dòng)態(tài)多徑和多普勒頻移引起的碼問干擾,又因設(shè)置了保護(hù)間隔,從而減少了多徑反射對多載波正交特性的影響,使碼間干擾進(jìn)一步減小,經(jīng)過這些處理便能很好地支持移動(dòng)接收。