地面无线数字电视应用分析

□ 张志洪 王琴

地面无线数字电视应用分析

□ 张志洪 王琴

随着广播电视的计算机化、网络化，地面无线数字电视已经成为广播电视行业发展的主力军，地面无线数字电视的发展将带来新的信息获取模式，也为广电事业带来新的历史机遇。本文通过介绍地面无线数字电视的原理、系统构成、优势和发展途径，分析得出发展地面无线电视的可行性。

无线；电视；数字；地面；发展

无线数字电视是通过采用数字压缩技术，利用广播电视专用频道，采用无线数字传输技术来传送电视节目信号，具有建设运营成本低、传输安全效率高、清晰度高等特点，并融合了成熟的移动通讯技术，组网极其方便灵活，在任何安装了接收装置的汽车、地铁交通等移动载体就能收看到清晰的视频节目。

图1 地面无线数字电视覆盖示意图

无线数字电视的“无线”是指电视信号通过微波的方式进行发射和接收，而不是通过光纤或电缆通道来传输电视信号；“地面”是指电视信号通过在建设在地面的发射基站直接发送给用户，不再通过原来的直播卫星传播的方式来传输电视信号。

一、地面无线数字电视原理及组成

地面无线数字电视传送系统主要由以下几个部分组成：数字电视前端设备、网络管理系统、数字电视传输系统和无线数字电视用户终端构成，其工作原理是通过电视前端设备的各个电视信号源由QAM调制器调制后传输送到结合器进行混合，然后在由MUDS宽带微波发射机进行功率放大，最后传输到地面基站采用无线传输方式进行数字电视信号的传播并覆盖接收信号地区。

（一）地面无线数字电视前端设备

数字电视前端设备主要由信号接收部分、信号处理部分、信号管理部分和信号大功率无线发射部分。

1.信号源部分：主要通过卫星、互联网、自制节目的各种信号来源，形成各种电视节目和数字信号。

图2 地面无线数字电视系统的结构图

2.信号处理部分：通过传输处理器和复用器对各种接受到的数字信号进行处理，使运营商可以提供更多样性和灵活性的服务。

3.信号管理部分：对数字电视前端设备的处理过程进行控制，实现信号运行管理中的差错控制、设置应用管理、安全性管理等要求。

4.信号大功率无线发射部分：通过采用差异化的调制方式对各种数字信号流进行处理转换成无线电频率发射。

（二）数字发射机发射系统

数字发射机发射系统要求能够实现频谱的高效利用以及大容量的数据传输，并具有高稳定性的移动端接收和固定端接收能力。

1.地面无线数字电视信号频率选择

为了满足移动端接收和固定端接收能力，发射无线电波的发射系统要求发射和接收要求天线的尺寸要大于电波的波长，其信号频率为100-999Hz，频率属于微波范围段。

2.地面无线数字电视信号传输方式的选择

无线信号传输方式可以采用沿直线传播的方式来传输无线数字电视的微电波。然后通过增加地面基站的方式来全面覆盖设定区域，从而解决直接输出方式中信号的传播距离较短、覆盖面积有限的问题。

（三）用户接收终端

用户接收终端将基站所发射出来的数字电视信号接收通过数字机顶盒对接后进行解码，然后识别授权还原为模拟电视可识别的信号，转换成声音及清晰的视频供用户收看。

二、地面无线数字电视的优势

（一）成本廉价 采用电视数字信号无线发射方式，通过在连接终端建设传输发射基站和建设合理高度的天线，其不但节省了有线传输方式建设过程中的光缆、电缆的材料费用，而且也节省了架设电缆，挖掘电缆通道的人力物力成本。

（二）建设周期短 如果采用有线传输方式就需要把相距好几十公里之间的个两站点进行有线连接，就需要建设挖掘很长的电缆沟或建设很高的跨越塔，工程周期就需要好个月的时间。而采用电视数字信号无线传输方式，只需要建设合理高度的天线及基站便可以迅速建立通讯通道，工程周期大大缩短。

（三）适应性强 无线传输方式不会因为城市建设，或各种自然灾害如台风、洪水对传输通道进行破坏，克服有线传输方式的布线工程的局限性，可以跨越山川、湖泊几乎不受地面建筑的制约，相比与有线或卫星传输方式具有更好的适应性。

（四）拓展性好 如果需要增加新的设备，只需要将新设备与无线传输系统进行连接就可以完成设备扩展，无需重新铺设线路电缆，避免施工过程中可能破坏原来的信号通道。

（五）可维护性好 相对于有线传输系统，采用无线传输系统来发射电视信号使得传输线路更加精简，故障时只需要维护无线数据传输模块，不用沿着线路检查测试。

（六）开放性和兼容性 通过机顶盒或电缆调制解调器可以实现模拟接收和回传信号，也方便开展各类条件接收的收费业务。

（七）频率利用高 地面无线数字电视采用无线数字传输方式，具有高效率的信源压缩编码技术，可以有效利用频谱，实现在一个电视频道内传输8个电视节目信号，极大提高了无线频谱的利用率。

三、如何发展地面无线数字电视

（一）科学规划，调整与优化网络结构

地面无线数字电视由于其抗干扰能力较低，很容易受本系统内的其他无线电磁波传输信号的干扰。所以在建设地面无线数字电视前要通过科学规划，减轻发射点在重叠覆盖区形成的多径干扰，合理选择发射点位置及频道的指定配置，对天线高度、方向和仰角都要进行科学设计配置，提高网络的性能，避免系统内部相互干扰。

（二）合理选择调制方式

通过合理选择地面无线数字发射系统的调制方式也可以进一步减小干扰信号，所以在干扰较大的地区可以选择QPSK调制方式，但是传输的电视节目容量会较少，而在干扰较小的地区可以采用MQAM调制方式，其传输容量较大。

（三）因地制宜，合理选择地面无线数字电视传输方式

地面无线数字电视传输方式的选择应该根据所在区域的地形、居住和经济情况进行判断选择。如果所在地区处于居住分散、地势平坦、经济不发达的山区，可以采用数字MMDS或数字MUDS传输方式，因为其需要发射点点之间的联网，投资大，经济效益不足。而对于居住集中、经济发达、交通密集的城市地区，应该采用“无线数字电视”方式，经济效益明显。

结语

作为广播电视系统的一个新兴产业，地面无线数字电视以其特有的传输安全性、建设运营成本低、便于维护、拓展性强等优势展现出旺盛的生命力。其不仅可以进行音频视频广播的固定接收和移动接收，还可以进行数据广播业务，促进交互电信网、广播电视网、互联网业务接入的三网融合等。所以在当今信息时代，地面无线数字电视的产业化将带来不可估量的经济增长，我们应该以积极的态度把地面无线数字电视做强做大。

1.李金根.数字电视地面广播技术及其应用[J].科技资讯, 2011(19)

2.李剑华.福建省无线数字电视发展与资源整合[J].中国有线电视,2010(05)

3.张哲.安阳广电发展无线数字电视的可行性与战略规划[J].卫星电视与宽带多媒体,2006(16)

（作者单位：新疆阿克苏地区电视台）