数字电视地面广播系统实践（下）

参数的选择
　　 因为在城市移动接收的条件比较差，信号衰减和遮挡严重，信道条件变化很快，一般子载波调制方式选择QPSK或16QAM，保护间隔选择1/4，信道编码率选择1/2或2/3，最低限度是选择QPSK调制、1/4保护间隔、1/2信道编码率。在这种情况下，接收和解调对信号的要求最低，可以应付最恶劣的接收环境，如高层建筑密度极高的区域、高架下面等；但这时候信道能传输的信息量最少，其码流只有4.976Mb/s。可见，接收效果和传输效率是一对矛盾，须要合理取舍。保护间隔可选择最大1/4。保护间隔取值较大时，一方面可以抵抗较长延时的回波，另一方面在发射点较少的单频网中可使发射点距离拉开。采用较小的保护间隔时，远距离发射点产生的延迟时间无法满足要求，这将会造成信号干扰，单频网难以调整。子载波的个数有两种选择：2k模式和8k模式。在移动接收情况下，为了抵抗多谱勒效应，子载波间隔不能太小，因而采用2k模式。
单频网的实施
　　 我们充分利用在国家计委支持下建成的DTV地面广播试验平台，启用位于东方明珠发射塔的39频道DTV发射机(DVB-T标准，功率2.5kW，实际开到1.8kW)，于2002年3月5日开始沿市区主要交通线路进行信号收测。历时两个月，我们对上海121条公交线路进行了信号收测，得出结论：在只有东方明珠塔一个发射点、发射机功率1.8kW的情况下，上海市区覆盖率约为56%；在某些区域，尤其在高楼密集区、高架道路下，存在接收盲区。要解决上海市区的覆盖问题，在现有条件下最经济、快捷的方法是建设单频网。于是，从7月26日开始建第二个发射点，即位于虹桥路广播大厦的发射点；发射机功率1kW，天线高度150m，天线增益11dB。通过大量的调试，于9月8日完成了该点与东方明珠塔上的发射点组成单频网，基本解决了西区覆盖问题。之后于10月12日又完成了第三个发射点，即位于浦东东视大厦的发射点的建设(发射机功率500W，天线高度140m，天线增益11dB)和单频网调试，基本解决了浦东的覆盖问题。2003年2月8日完成了第四个发射点，即位于杨浦区教育台大厦的发射点的建设(发射机功率1kW，天线高度92m，天线增益11dB)和单频网调试，基本解决了东北区覆盖问题。至此，基本完成了上海地区DTV地面广播单频网系统的建设。
　　 上海单频网系统组成
　　
　　 前端系统
　　 数字地面移动电视前端框图如图2所示。其主要设备和软件包括：非线性编辑系统、视音频编码器、数字视音频码流服务器、播出控制软件、码流发生器、数据协议处理和打包机、复用器、同步钟源等。该系统中，使用了我所开发的硬盘播出及其控制系统，播出服务器输出的视频信号经MPEG-2编码系统处理，由单频网适配器发往各发射点。
　　
　　 传输系统
　　 在DTV地面广播移动系统中，传输网络上接单频网适配器、下连单频网同步系统，主要由发送网络适配、网络分配、接收网络适配等部分组成，如图1所示。须要选择合适的传播媒体及其对应的收发适配器，如光缆、微波等，进行点对点或一点对多点分配，并提供各类接口，如ATM、SDH、PDH等。

图1

　　 在上海的系统中，由于有足够的光纤接口，分配网络采用了对ASI信号直接进行光调制并进行光分配传送的方法，使得系统比较简洁。
　　
　　 发射系统
　　 发射系统的主要作用是组成单频网，以实现地面广播覆盖。它由传输网络与发射台组成，各发射台中有调制器(包含单频网适配器)和发射机，还需要一个同步钟源(一般采用GPS)。

图2

　　 单频网适配器的主要功能是在数字码流中插入一个MIP包，以传输同步信号。各点调制器对码流进行抗干扰处理并调制成IF信号，通过发射机上变频为RF信号，经功率放大后通过天线向空中发射。
　　 由于RF信号是宽带数字功率谱，因而天线的带宽十分重要。如果要在同一发射塔上与模拟频道邻频播出，则无须再架设天线和馈线，只要添置一台数字邻频双工器就可实现数字信号在模拟频道的邻频发射。