展望地面数字电视(一)

　　数字电视，是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视。它具有许多优点，如可实现双向交互业务、抗干扰能力强、频率资源利用率高等，它可提供优质的电视图像和更多的视频服务(如交互电视、远程教育、会议电视、电视商务、影视点播等)。
　　
　　 按信号传输方式分类：数字电视可以分为地面无线传输（地面数字电视）、卫星传输（卫星数字电视）、有线传输（有线数字电视）三类。
　　
　　 与有线和卫星传输方式相比，在信道状况、应用需求等方面，地面传输方式更为复杂。在地面数字电视传输系统方案的选择上争议最大。然而，数字电视地面广播的推广和产业化将带来新的经济增长点，世界各国都非常重视其标准的制定及相关的知识产权问题。国际电信联盟(ITU)已批准了三种地面数字电视传输标准：美国的ATSC、欧洲的DVB-T和日本的ISDB-T。我国的数字电视地面广播传输标准正在制定之中。
　　
　　 一、发展地面数字电视的必要性
　　
　　 (1)全国有3亿多台电视机，其中一亿台以上要靠地面无线发射台覆盖；未来广播电视政策应保证：任何一台电视机，在没有机顶盒的情况下，仅通过免费的无线或有线电视系统，可以收看到一定数量的中央和省级节目。
　　
　　 (2)要保障一定数量的公益性广播电视节目。因此，无线和有线电视频谱中，要有一定数量的电视频道是免费的、便于接收的和同等覆盖条件下建设和运行成本比较低廉的。
　　
　　 (3)在自然灾害、战争情况下，较之有线和卫星传输，无线传输是最有效的广播电视安全覆盖手段。广播电视发射车可以单点大功率覆盖受灾地区，电视机用简单的天线即可接收。因此，在发射功率一定的条件下，接收机中最低的接收电平和较小的载噪比门限是决定调制方式的重要因素。
　　
　　 （4）地面数字电视作为一种不同于卫星和有线电视的覆盖方式，可以发挥其独有的优势，以市场化的业务自我生存和良性发展。特点表现在：地面数字电视将服务于未来宽带无线接入市场；支持移动接收业务；支持无线双向传输的双向业务；小功率多发射点，保障室内小天线的正常接收；蜂窝式覆盖可以提高频谱利用率。

　　 二、国际地面数字电视的标准
　　
　　 目前全球共有三套国际地面传输系统标准，美国1996年高级电视系统委员会(ATSC) 研发的格形编码八电平残留边带(8-VSB) 即：ATSC 8-VSB；欧洲1997年提出的数字视频地面广播(DVB-T) 采用编码正交频分复用(COFDM) 即：DVB-T COFDM；日本1999年提出的地面综合业务数字广播(ISDB-T) 采用正交频分复用(OFDM) 即：ISDB-T OFDM。现简要介绍如下：
　　
　　 1．美国ATSC 8-VSB系统
　　
　　 美国ATSC 8VSB系统是为了在单个 6MHz 频道中传输高质量视频和音频（HDTV）以及辅助数据而设计的，用于地面广播分配系统。它能够可靠地在 6MHz 内用8VSB调制传输 19.4 Mbit/s 的数据。8-VSB “地面同播模式” 可抵抗 NTSC 干扰，对于地面广播，此系统的设计允许在已有的NTSC 发射机上分配一个额外的具有可比覆盖范围的数字发射机，并且在区域和人口覆盖方面对现存 NTSC 节目影响最小。
　　
　　 8-VSB系统加入了0.3dB的导频信号，用于辅助载波恢复；并加入了段同步信号，用于8-VSB系统同步和时钟信道编码纠错保护措施。但该系统存在一系列问题。最主要的是对付强动态多径困难，另外，该系统在对付模拟电视同播时采用了梳状滤波器，梳状滤波器开启时，系统门限上升3dB，且开启与否是通过判决后的硬开关。这一方案在实用中不仅会使开关受噪声或多径变化的影响来回跳动，造成系统工作不稳定，还由于其引入的电平数目和12路交织，影响系统网格解码和均衡器的工作。ATSC 8-VSB传输系统具较好的载噪比，可在较低的载噪比下运行，但系统为抗NTSC同步干扰在接收机中加梳状滤波器，却牺牲了约3.5dB的载噪比性能；对抗多径效应而造成的频率选择性哀落，8VSB传输方式采用了均衡器来消除回波，但对回波时延变化很敏感；结构复杂，是一个固定码率的数字传输系统使用单载波调制技术，不支持移动接收。