數(shù)字電視技術(shù)論文(2)
數(shù)字電視技術(shù)論文
數(shù)字電視技術(shù)論文篇二
淺析數(shù)字電視發(fā)射機技術(shù)特點
摘要：本文介紹了數(shù)字電視發(fā)射機技術(shù)的特點，希望對大家認(rèn)識了解無線數(shù)字電視發(fā)射技術(shù)有一定的幫助。
關(guān)鍵詞：數(shù)字電視發(fā)射機 地面數(shù)字電視 發(fā)射機 廣播技術(shù)
中圖分類號：TN949.197 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2011)12-0218-01
數(shù)字技術(shù)的發(fā)展, 給廣播電視技術(shù)帶來了革命性的變化，廣播電視正在進入數(shù)字化時代，數(shù)字電視廣播技術(shù)將逐步取代過去的模擬電視廣播技術(shù)，我國的地面數(shù)字電視廣播也將進入一個高速發(fā)展的階段。
數(shù)字電視發(fā)射機與模擬電視發(fā)射機均為全固態(tài)、大功率合成的單通道發(fā)射機，但激勵器卻有很大的不同。地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機的輸入信號不是通常的視頻和音頻節(jié)目信號,而是將視頻和音頻信號按MPEG2標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過壓縮、編碼,并與其他數(shù)據(jù)信息復(fù)用打包后的傳輸碼流(TS流)。輸入的TS流,經(jīng)過信道編碼與數(shù)字預(yù)校正,形成符合一定制式標(biāo)準(zhǔn)的模擬中頻信號,然后上變頻至發(fā)射頻道,經(jīng)射頻放大后輸出到發(fā)射天線。
不同的地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn),最主要的區(qū)別在于傳輸信道采用了不同的信道編碼與調(diào)制技術(shù)。國際上目前已經(jīng)形成三種主要的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),即美國ATSC標(biāo)準(zhǔn)、歐洲D(zhuǎn)VB-T標(biāo)準(zhǔn)和日本的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)。這三種標(biāo)準(zhǔn)的視頻信源編碼和復(fù)用均采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)相兼容的編碼方案,音頻信源編碼則有所區(qū)別。數(shù)字電視廣播對發(fā)射機的最基本要求是功率放大器應(yīng)有足夠高的功率增益;要求放大器具有高線性、寬動態(tài)范圍,即數(shù)字調(diào)制信號在動態(tài)峰值范圍內(nèi)時,發(fā)射機仍有良好的線性;發(fā)射機應(yīng)有足夠高的頻率精度和頻率穩(wěn)定度、低的相位噪聲,以保證被傳輸信號具有盡可能低的誤碼率和信雜比。數(shù)字電視發(fā)射機的額定輸出功率按平均功率規(guī)定。這就要求數(shù)字電視發(fā)射機的末級功放應(yīng)能在平均功率比峰值功率低得多的情況下高效率應(yīng)用。發(fā)射機的末級功放通常采用AB類線性放大器。AB類放大器的效率高,但線性較差,需要有中頻預(yù)校正措施改善放大器的線性。
數(shù)字電視發(fā)射機的機型,國外目前主要有采用感應(yīng)輸出管的I.O.T發(fā)射機、采用四極管包括雙向四極管(DIACRODE)的單電子管發(fā)射機以及全固態(tài)發(fā)射機。這三種機型都工作于分米波段(UHF)。I.O.T功放的最大優(yōu)點是效率高、線性較好,能在較寬的線性動態(tài)范圍而平均功率較低的信號情況下高效率工作;非線性校正容易實現(xiàn)。單個I.O.T功放柜的輸出平均功率約為20kW,若采用多個功放柜功率合成,則可提供90-200kW的數(shù)字平均功率。I.O.T發(fā)射機是目前高功率數(shù)字電視發(fā)射機的首選機型。UHF固態(tài)功放所用的功放管目前主要是雙極型管。LDMOS器件和碳化硅功放管是近年推出的新型器件,在線性、增益和輸出能力上都優(yōu)于雙極型管。固態(tài)功放的優(yōu)勢在于器件的壽命長及多管多重合成方式所特有的可靠冗余度,使發(fā)射機的可靠性和可維護性大大提高。其缺點是器件的價格較貴,線性較差,且效率較低。通常采用AB類工作以提高效率和輸出能力。因此必須采用性能優(yōu)良的中頻預(yù)校正電路。目前全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機的最大輸出平均功率達(dá)5kW。
發(fā)射機用作數(shù)字電視廣播時,技術(shù)重點都在研制開發(fā)適合數(shù)字電視發(fā)射機的中頻預(yù)校正電路,以改善AB類放大器的線性、提高放大器的效率,這對全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機尤其顯得重要。前饋校正技術(shù)、數(shù)字自適應(yīng)校正技術(shù)和改進的折線式非實時預(yù)校正技術(shù)是目前國外數(shù)字電視發(fā)射機采用的主要方式。超大功率合成技術(shù)的采用,使發(fā)射機整機的輸出功率等級大幅度提高,由于冗余技術(shù)的采用,同時也提高了發(fā)射機的可靠性。
衡量數(shù)字電視發(fā)射機技術(shù)性能的主要技術(shù)參數(shù)包括:發(fā)射機輸出功率(平均功率)及輸出功率變化值。
發(fā)射機射頻頻譜特性(Spectrum Mask)。包括有效帶寬內(nèi)的帶內(nèi)波動范圍;鄰頻道肩部(如±4.3MHz)的互調(diào)失真;鄰頻道抑制(如±8MHz);二次諧波。對8VSB傳輸模式需要測試帶內(nèi)信雜比;對COFDM傳輸模式則需要測試RS解碼前在規(guī)定誤碼率、調(diào)制模式下的等效噪聲降低分貝數(shù)。相位噪聲容限和頻率穩(wěn)定度(帶GPS或不帶GPS)也是數(shù)字電視發(fā)射機的重要技術(shù)指標(biāo)。發(fā)射機還應(yīng)規(guī)定適用的數(shù)字電視制式、調(diào)制方式、工作帶寬、工作頻道,說明輸入碼流(通常為MPEG-2 TS流)的碼率范圍、輸入接口形式,中頻中心頻率、中頻電平及接口形式等。
國產(chǎn)數(shù)字電視發(fā)射機的研制重點同樣在于發(fā)射機的中頻預(yù)校正。性能優(yōu)良的中頻非線性預(yù)校正電路將極大地改善采用AB類功放的發(fā)射機性能,提高發(fā)射機的效率。這對全固態(tài)發(fā)射機尤為重要。實際應(yīng)用結(jié)果表明,對單電子管發(fā)射機,這種校正電路的校正量基本滿足要求;而對全固態(tài)發(fā)射機,由于固態(tài)AB類功放的線性動態(tài)范圍不如電子管,要求有更大的校正量,因此,校正效果不太理想。下一步的研制重點將是吸收國外先進技術(shù),開發(fā)新一代的適合全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機的中頻非線性預(yù)校正電路,如全數(shù)字實時預(yù)校正,使國產(chǎn)數(shù)字電視發(fā)射機技術(shù)邁上新臺階。
在相同覆蓋范圍的前提下,數(shù)字電視發(fā)射機的輸出平均功率比模擬電視的同步頂功率低10-20dB。按照我國以城市為中心的無線覆蓋特點,數(shù)字電視發(fā)射機的功率等級在1-2KW平均功率即可實現(xiàn)與現(xiàn)有模擬電視相同的覆蓋。在未來的模擬電視向數(shù)字電視過渡期以及數(shù)字化以后的時期,我國的數(shù)字電視發(fā)射機將以全固態(tài)發(fā)射機和單電子管發(fā)射機為主要機型。
結(jié)語
未來十幾年,將是我國數(shù)字電視飛速發(fā)展的時代。在我國數(shù)字電視體系標(biāo)準(zhǔn)制訂并頒布后,模擬電視將逐步向數(shù)字電視過渡,并進入家庭。這對廣播電視業(yè)、微電子業(yè)、計算機業(yè)、網(wǎng)絡(luò)業(yè)、家電業(yè)等都是一個機遇和挑戰(zhàn)。
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