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【摘要】在數(shù)字信息技術的推動下，地面數(shù)字電視得到了有效推廣，全國范圍內地面數(shù)字電視迅速擴展，在這一過程中頻譜資源緊張等問題逐漸顯現(xiàn)，目前，單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術是提高頻譜利用率的最佳解決方案。鑒于此，本文對地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術進行深入研究，并探討組網(wǎng)過程中的關鍵問題。

【關鍵詞】數(shù)字電視；單頻網(wǎng)；組網(wǎng)技術

1.單頻網(wǎng)技術特點

數(shù)字化是廣播電視未來發(fā)展的主要趨勢，隨著地面數(shù)字電視技術的不斷推廣和普及，在一定程度上增加了頻譜資源的使用效率。而地面數(shù)字電視單頻組網(wǎng)技術可以實現(xiàn)同一時間以同一頻率發(fā)射相同內容的射頻調制信號，節(jié)省頻譜資源的同時還可以增加覆蓋面積，本文從以下幾點分析單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術的特點。1.1節(jié)省頻譜資源地面數(shù)字電視使用單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式，可以有效抵抗無線信道的多徑干擾，可以通過相鄰頻道發(fā)射節(jié)目信號，提高頻譜資源利用率。通過選擇不同保護間隔的工作模式可以形成16公里和36公里覆蓋范圍的單頻網(wǎng)組網(wǎng)。1.2提高功率效率地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術不僅可以提高網(wǎng)絡頻率效率，還可以提高網(wǎng)絡功率效率。單頻網(wǎng)通過網(wǎng)狀結構發(fā)射數(shù)字信號，降低了對發(fā)射機功率的要求，一個接收機可以接收來自不同發(fā)射機的信號，而且可以接收多個較小功率發(fā)射機的信號，接收多路折射及反射信號，這些多路徑信號的平均效應可以降低某一接收點的場強變化范圍，可以降低大功率發(fā)射機所帶來的輻射和電磁波污染，也可以有效解決盲區(qū)覆蓋問題。1.3覆蓋范圍更廣地面數(shù)字電視采用單頻組網(wǎng)技術可以在初步規(guī)劃和覆蓋的基礎上進行優(yōu)化升級，有效擴大地面數(shù)字電視網(wǎng)絡覆蓋面積。通過針對性的增加單頻網(wǎng)發(fā)射站點或者同頻直放站可以根據(jù)實際覆蓋需要靈活調整或者增加覆蓋區(qū)域。地面數(shù)字電視網(wǎng)絡構架，如圖1所示：

2.單頻網(wǎng)組網(wǎng)的關鍵技術

科學技術的發(fā)展給電視廣播領域帶來了巨大的變革。電視數(shù)字化和網(wǎng)絡化技術日趨成熟，對電視品質也有了更高的要求，這也加速了數(shù)字電視技術的發(fā)展進程。地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術主要包括：單頻網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃、組網(wǎng)模式選擇、覆蓋重疊區(qū)域接收性能調試以及單頻網(wǎng)節(jié)目分配網(wǎng)絡等。2.1單頻網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃。地面數(shù)字電視進行單頻網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃要求所有發(fā)射機采用同一頻率發(fā)射，并且在不同的應用環(huán)境中可以組建結構不同的單頻網(wǎng)絡。地面數(shù)字電視節(jié)目信號覆蓋需求具有地域性差異。對單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式組網(wǎng)規(guī)劃的研究將有利于各地區(qū)根據(jù)實際情況和業(yè)務需求選擇最佳網(wǎng)絡模式，促進地面數(shù)字電視單頻組網(wǎng)技術的有效應用。2.2單頻網(wǎng)組網(wǎng)模式。地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)主要由前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。前端系統(tǒng)由編碼器、復用器、加擾器組成，不同路徑傳輸?shù)墓?jié)目源經(jīng)過編碼器轉換成適用于地面數(shù)字電視的碼流，然后通過復用器合成一路信號，按照DVB標準加擾算法對該信號進行加擾，輸出TS碼流；傳輸系統(tǒng)負責將TS碼流傳輸?shù)降孛鏀?shù)字電視的各個發(fā)射系統(tǒng)當中；發(fā)射系統(tǒng)則是將TS碼流經(jīng)過調制、變頻、濾波、放大等處理后進行地面發(fā)射；接收系統(tǒng)主要任務是通過接收天線將高頻調制信號進行變頻、解調后得到數(shù)字電視碼流，經(jīng)過復用、解碼等操作完成用戶端數(shù)字電視節(jié)目信號的接收。2.3單頻網(wǎng)重疊區(qū)域接收性能。地面數(shù)字電視信號覆蓋區(qū)域會存在重疊現(xiàn)象。在單頻網(wǎng)發(fā)射機的重疊覆蓋區(qū)域，接收信號呈現(xiàn)多徑衰落，重疊區(qū)域理論上不會產(chǎn)生同頻干擾，但是在實際應用過程中，一些覆蓋區(qū)域仍然會出現(xiàn)接收信號不理想的現(xiàn)象。地面數(shù)字電視信號接收效果與無線電發(fā)射臺的位置、設備功率大小以及接收機性能有關。因此，改善單頻網(wǎng)的覆蓋效果，對提高地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術的推廣和應用至關重要。2.4同步措施。節(jié)目分配網(wǎng)絡存在光纖、數(shù)字微波等多重實現(xiàn)手段，如果地面數(shù)字電視節(jié)目分配網(wǎng)絡達不到單頻網(wǎng)絡要求將無法起到頻率同步、時間同步以及比特同步的作用?，F(xiàn)階段，地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)中，滿足頻率同步、時間同步以及比特同步的要求，關鍵在于數(shù)字電視節(jié)目信號傳輸端的單頻網(wǎng)適配器和接收端的同步系統(tǒng)，適配器會在碼流中插入同步信息，接收端將該同步信息取出并且進行調制，兩部分通過協(xié)調配合確保信號頻率、時間以及比特同步。碼流傳輸過程中必須嚴格保證控制包與地面數(shù)字電視節(jié)目信號的時間關系，不能隨意更改，以免影響同步措施。

3.總結

在現(xiàn)代數(shù)字信息技術的推動下，我國地面數(shù)字電視信號開播城市逐漸增加，信號覆蓋強度以及覆蓋效果不斷完善，地面數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展。單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術由于節(jié)省頻譜資源、提高網(wǎng)絡功率效率以及信號覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，在我國地面數(shù)字電視網(wǎng)絡中得到廣泛應用。地面數(shù)字電視單頻組網(wǎng)方案主要用于設備及頻率資源受限的地區(qū)，通過網(wǎng)狀分布結構在同一個頻率發(fā)射數(shù)字電視節(jié)目信號，從而實現(xiàn)對服務區(qū)域內的有效覆蓋。單頻網(wǎng)應用過程中，網(wǎng)絡規(guī)劃、組網(wǎng)模式選擇、覆蓋重疊區(qū)域接收性能調試以及單頻網(wǎng)節(jié)目分配網(wǎng)絡是單頻組網(wǎng)的核心技術，通過對射頻信號進行同步儲存沖擊、降低重疊區(qū)域內信號同頻保護以及干擾。

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作者:趙海英 單位:肥城市廣播電視臺