2021-4-9 | 電視發展論文
作者:龐杰 單位:梅河口市廣播電視管理局
1概述
數字電視技術是近年來廣電總局大力推進的高新技術,這一技術的發展引發了一場廣播電視領域的技術革命,隨著人們對廣播電視產品的廣泛使用,其依賴性與日俱增,對高清晰度、高畫質的追求日益增強,這就更進一步促進了廣播電視技術的迅速發展。技術的更新免不了要淘汰一些老舊設備,但如果能經過改進或改造繼續服役將是我們求之不得的,我臺的模擬發射機就面臨這種狀況,我臺現在有5個頻道,使用5部發射機對外播出,根據我們的實際情況,要想一次將5部發射機全部更換成數字電視發射機,不僅經濟上承受不起,而且勢必造成長時間的停播,因此必須尋求其他解決辦法。
2模擬電視發射機與數字電視發射機的區別
模擬電視發射機所傳輸的信號是模擬電視信號,它是將電視圖像信號與伴音信號分別調制到規定的射頻載波上,并且放大到規定的發射功率送入天線進行無線電發射,模擬電視發射設備按對圖像與伴音的放大形式,可分為單通道與雙通道兩種。
2.1雙通道與單通道模擬發射機
雙通道發射機就是將圖像與伴音分別進行放大的電視發射機,它是把已調制的圖像載波和伴音載波分別用兩個放大器進行放大,然后再用一個雙工器把這兩路載波信號進行合成送入天線發射出去,其原理如圖1所示。隨著高增益、高線性功率放大器件的發展及非線性校正技術的進步,將已調制的圖像信號與伴音信號合成后在一個放大器通道中同時進行放大已成為可能,因此出現了單通道電視發射機,其原理如圖2所示。從圖2看出,單、雙通道發射機激勵器的前半部分基本相同,所不同的是:單通道發射機的激勵器中包括圖像與伴音的合成器、互調校正器,因為在分放時只對微分增益(DG)、微分相位(DP)及群時延等進行非線性校正,而合放時,由于伴音的加入,伴音載頻、圖像載頻及彩色負載波三者在通過非線性器件放大時,會相互作用形成許多互調分量,因而必須采取措施予以濾除,因此加入互調校正電路,而單通道發射機的輸出端還加有帶通濾波器,雙通道電視發射機的輸出端有雙工器,聲級的輸出端也加有濾波器。
2.2數字電視發射機與模擬電視發射機的不同點
2.2.1輸入信號不同
模擬電視發射機輸入的圖像與伴音信號均為模擬信號,是兩路不同的信號,而數字電視發射機輸入的圖像與伴音信號是將視頻與音頻節目的信號按照MPEG-2的標準抽樣、壓縮編碼,并與其他數據信息復用打包后,以一路固定包長的碼流(TS)的形式進行傳輸的,所以數字電視發射機的輸入信號是復合碼流信號,因此數字電視發射機都是單通道的(合放式的)設備,它是將輸入的復合碼流(TS)經過信道編碼與調制,形成符合一定制式標準的模擬中頻信號,然后再通過變頻、射頻放大送入天線發射出去。
2.2.2激勵器不同
激勵器包括信號處理、調制、本振、變頻及射頻小功率放大器,它是發射機的心臟。對于電視發射機來說,絕大部分的技術指標都是由激勵器決定的,因此激勵器都較復雜,它包括各種非線性預校正電路,主要用于電視發射機信號的調制、校正,并將輸入信號變成高頻信號,同時能夠精確補償信號在傳輸、放大及調制變頻及接收過程中產生的各種失真。傳統的雙通道電視發射機激勵器的信號處理一般是先把從電視中心傳輸過來的視、音頻模擬信號進行適當處理,然后將圖像與伴音信號分別調制到各自的中頻載波上,對于輸出的額定電平的中頻信號,再進行殘留邊帶濾波和各種非線性預校正(如微分增益校正(DG)、微分相位校正(DP)、群時延校正等),然后再將此中頻已調波進行上變頻并放大到一定功率用于推動末級功率放大。與傳統的模擬激勵器相比,其差別主要在于信號的處理方式不同,數字激勵器是首先將輸入的TS流信號進行數字化處理,將其轉換成正交的基帶信號(I、Q),然后再對數字正交基帶信號進行均衡和非線性預校正,再將其轉換成模擬基帶信號,最后再調制到所需的射頻載波信號上并經功率放大輸出。數字發射機的激勵器主要由4個部分組成,即編碼器、數字均衡器、調制器和頻率合成器,如圖3所示。
2.2.3輸出功率的算法不同
模擬電視發射機的輸出功率是測量的同步頂功率,而數字電視發射機的輸出功率,由于放大的是數字脈沖信號,所以測量的是平均功率。一般模擬電視發射機在進行模擬電視信號發射時,如果能輸出1kW的功率,那么用它的功率放大器進行數字電視信號放大時,其輸出功率可達300W左右。單通道模擬電視發射機與數字電視發射機的相同部分是功率放大器是可以通用的,功率放大器的質量決定了發射機的輸出能力,它是發射機中成本最高的部分。為了提高末級功率放大器的功率輸出效率,一般末級功率放大器都工作在甲乙類狀態,但甲乙類放大器的非線性失真較大,因此必須采用相應的預校正電路,以校正其非線性失真,所以數字電視發射機的預校正電路要求更高。
3我臺的基本情況與應采用的改造方法
我臺共開通了5個頻道(11、16、22、28、48頻道),使用5部發射機播出,除11頻道外,其余4個頻道都是使用鞍廣和北廣產的1kW全固態單通道發射機。根據我臺的具體情況和經濟力量,本著少花錢多辦事的原則,筆者認為可以將我臺的模擬電視發射機逐步改造成數字電視發射機。首先,可以先選定一部發射機,從鞍廣或北廣(視原發射機的生產廠家而定)選購一部數字電視發射機激勵器,按什么標準(DMB-T、ADMB-T或DVB-T)應視具體情況而定,而功放部分無需改動,就可以進行數字電視廣播了,因為數字電視發射機的輸入信號是將視音頻信號按MPEG-2標準壓縮編碼并與其他信息打包后形成的MPEG傳輸數據流(TS流)。這時信號傳輸只需一個傳輸信道而已。具體的改造方法是:
(1)首先將輸入信號數字化,即采用數字編碼器使視、音頻信號數字化,編碼器可根據不同制式選用DMB-T標準、ADTB-T標準或DVB-T標準。
(2)激勵器數字化。在模擬電視向數字化電視發射機過渡中,對單通道全固態電視發射機只要將激勵器更換為數字化激勵器,其他部分幾乎無需改變,就可進行數字電視廣播,我臺的發射機都具有雙激勵器,因此可以先改一個激勵器,這樣就不會影響播出,又可以在一個時期內實現數、模共存,激勵器應具有預失真校正和單頻網(SFN)等功能。如果當前經濟力量不足,不能進行全部改造,也可先改造一部發射機,在積累經驗的前提下,然后逐步進行改造。