地面無線數(shù)字電視應(yīng)用分析

無線數(shù)字電視是通過采用數(shù)字壓縮技術(shù)，利用廣播電視專用頻道，采用無線數(shù)字傳輸技術(shù)來傳送電視節(jié)目信號，具有建設(shè)運營成本低、傳輸安全效率高、清晰度高等特點，并融合了成熟的移動通訊技術(shù)，組網(wǎng)極其方便靈活，在任何安裝了接收裝置的汽車、地鐵交通等移動載體就能收看到清晰的視頻節(jié)目。

無線數(shù)字電視的“無線”是指電視信號通過微波的方式進行發(fā)射和接收，而不是通過光纖或電纜通道來傳輸電視信號；“地面”是指電視信號通過在建設(shè)在地面的發(fā)射基站直接發(fā)送給用戶，不再通過原來的直播衛(wèi)星傳播的方式來傳輸電視信號。

圖1  地面無線數(shù)字電視覆蓋示意圖

一、地面無線數(shù)字電視原理及組成

地面無線數(shù)字電視傳送系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：數(shù)字電視前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)和無線數(shù)字電視用戶終端構(gòu)成，其工作原理是通過電視前端設(shè)備的各個電視信號源由QAM調(diào)制器調(diào)制后傳輸送到結(jié)合器進行混合，然后在由MUDS寬帶微波發(fā)射機進行功率放大，最后傳輸?shù)降孛婊静捎脽o線傳輸方式進行數(shù)字電視信號的傳播并覆蓋接收信號地區(qū)。

圖2 地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

（一）地面無線數(shù)字電視前端設(shè)備

數(shù)字電視前端設(shè)備主要由信號接收部分、信號處理部分、信號管理部分和信號大功率無線發(fā)射部分。

1.信號源部分：主要通過衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)、自制節(jié)目的各種信號來源，形成各種電視節(jié)目和數(shù)字信號。

2.信號處理部分：通過傳輸處理器和復(fù)用器對各種接受到的數(shù)字信號進行處理，使運營商可以提供更多樣性和靈活性的服務(wù)。

3.信號管理部分：對數(shù)字電視前端設(shè)備的處理過程進行控制，實現(xiàn)信號運行管理中的差錯控制、設(shè)置應(yīng)用管理、安全性管理等要求。

4.信號大功率無線發(fā)射部分：通過采用差異化的調(diào)制方式對各種數(shù)字信號流進行處理轉(zhuǎn)換成無線電頻率發(fā)射。

（二）數(shù)字發(fā)射機發(fā)射系統(tǒng)

數(shù)字發(fā)射機發(fā)射系統(tǒng)要求能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜的高效利用以及大容量的數(shù)據(jù)傳輸，并具有高穩(wěn)定性的移動端接收和固定端接收能力。

1.地面無線數(shù)字電視信號頻率選擇

為了滿足移動端接收和固定端接收能力，發(fā)射無線電波的發(fā)射系統(tǒng)要求發(fā)射和接收要求天線的尺寸要大于電波的波長，其信號頻率為100-999Hz，頻率屬于微波范圍段。

2.地面無線數(shù)字電視信號傳輸方式的選擇

無線信號傳輸方式可以采用沿直線傳播的方式來傳輸無線數(shù)字電視的微電波。然后通過增加地面基站的方式來全面覆蓋設(shè)定區(qū)域，從而解決直接輸出方式中信號的傳播距離較短、覆蓋面積有限的問題。

（三）用戶接收終端

用戶接收終端將基站所發(fā)射出來的數(shù)字電視信號接收通過數(shù)字機頂盒對接后進行解碼，然后識別授權(quán)還原為模擬電視可識別的信號，轉(zhuǎn)換成聲音及清晰的視頻供用戶收看。

二、地面無線數(shù)字電視的優(yōu)勢

（一）成本廉價  采用電視數(shù)字信號無線發(fā)射方式，通過在連接終端建設(shè)傳輸發(fā)射基站和建設(shè)合理高度的天線，其不但節(jié)省了有線傳輸方式建設(shè)過程中的光纜、電纜的材料費用，而且也節(jié)省了架設(shè)電纜，挖掘電纜通道的人力物力成本。

（二）建設(shè)周期短  如果采用有線傳輸方式就需要把相距好幾十公里之間的個兩站點進行有線連接，就需要建設(shè)挖掘很長的電纜溝或建設(shè)很高的跨越塔，工程周期就需要好個月的時間。而采用電視數(shù)字信號無線傳輸方式，只需要建設(shè)合理高度的天線及基站便可以迅速建立通訊通道，工程周期大大縮短。

（三）適應(yīng)性強   無線傳輸方式不會因為城市建設(shè)，或各種自然災(zāi)害如臺風(fēng)、洪水對傳輸通道進行破壞，克服有線傳輸方式的布線工程的局限性，可以跨越山川、湖泊幾乎不受地面建筑的制約，相比與有線或衛(wèi)星傳輸方式具有更好的適應(yīng)性。

（四）拓展性好   如果需要增加新的設(shè)備，只需要將新設(shè)備與無線傳輸系統(tǒng)進行連接就可以完成設(shè)備擴展，無需重新鋪設(shè)線路電纜，避免施工過程中可能破壞原來的信號通道。

（五）可維護性好   相對于有線傳輸系統(tǒng)，采用無線傳輸系統(tǒng)來發(fā)射電視信號使得傳輸線路更加精簡，故障時只需要維護無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，不用沿著線路檢查測試。

（六）開放性和兼容性   通過機頂盒或電纜調(diào)制解調(diào)器可以實現(xiàn)模擬接收和回傳信號，也方便開展各類條件接收的收費業(yè)務(wù)。

（七）頻率利用高   地面無線數(shù)字電視采用無線數(shù)字傳輸方式，具有高效率的信源壓縮編碼技術(shù)，可以有效利用頻譜，實現(xiàn)在一個電視頻道內(nèi)傳輸8個電視節(jié)目信號，極大提高了無線頻譜的利用率。

三、如何發(fā)展地面無線數(shù)字電視

（一）科學(xué)規(guī)劃， 調(diào)整與優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

地面無線數(shù)字電視由于其抗干擾能力較低，很容易受本系統(tǒng)內(nèi)的其他無線電磁波傳輸信號的干擾。所以在建設(shè)地面無線數(shù)字電視前要通過科學(xué)規(guī)劃， 減輕發(fā)射點在重疊覆蓋區(qū)形成的多徑干擾，合理選擇發(fā)射點位置及頻道的指定配置，對天線高度、方向和仰角都要進行科學(xué)設(shè)計配置， 提高網(wǎng)絡(luò)的性能，避免系統(tǒng)內(nèi)部相互干擾。

（二）合理選擇調(diào)制方式

通過合理選擇地面無線數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)的調(diào)制方式也可以進一步減小干擾信號，所以在干擾較大的地區(qū)可以選擇QPSK 調(diào)制方式，但是傳輸?shù)碾娨暪?jié)目容量會較少，而在干擾較小的地區(qū)可以采用MQAM 調(diào)制方式，其傳輸容量較大。

（三）因地制宜， 合理選擇地面無線數(shù)字電視傳輸方式

地面無線數(shù)字電視傳輸方式的選擇應(yīng)該根據(jù)所在區(qū)域的地形、居住和經(jīng)濟情況進行判斷選擇。如果所在地區(qū)處于居住分散、地勢平坦、經(jīng)濟不發(fā)達的山區(qū)，可以采用數(shù)字MMDS 或數(shù)字MUDS 傳輸方式，因為其需要發(fā)射點點之間的聯(lián)網(wǎng)，投資大，經(jīng)濟效益不足。而對于居住集中、經(jīng)濟發(fā)達、 交通密集的城市地區(qū)，應(yīng)該采用“無線數(shù)字電視”方式，經(jīng)濟效益明顯。

結(jié)語

作為廣播電視系統(tǒng)的一個新興產(chǎn)業(yè)，地面無線數(shù)字電視以其特有的傳輸安全性、建設(shè)運營成本低、便于維護、拓展性強等優(yōu)勢展現(xiàn)出旺盛的生命力。其不僅可以進行音頻視頻廣播的固定接收和移動接收，還可以進行數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)，促進交互電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入的三網(wǎng)融合等。所以在當(dāng)今信息時代， 地面無線數(shù)字電視的產(chǎn)業(yè)化將帶來不可估量的經(jīng)濟增長，我們應(yīng)該以積極的態(tài)度把地面無線數(shù)字電視做強做大。 

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