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摘要：社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展使人們的娛樂休閑方式越來越豐富多樣。信息技術(shù)的發(fā)展促進了數(shù)字電視的發(fā)展。數(shù)字電視給廣大觀眾提供了更為豐富、高質(zhì)量的視聽內(nèi)容。但是，受各種條件的限制，目前數(shù)字電視還存在一些問題，不能滿足人們對數(shù)字信號的高質(zhì)量要求。本文主要從數(shù)字電視信號的發(fā)射、傳輸及接收等方面就如何提高數(shù)字電視信號的質(zhì)量進行了探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；發(fā)射技術(shù)；接收技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進了數(shù)字電視信號的質(zhì)量不斷提高，人們能夠更為便捷地收看到高質(zhì)量的電視節(jié)目。但是，受一些技術(shù)因素的影響，人們在收看數(shù)字電視節(jié)目時經(jīng)常會遇到一些問題，比如有時候信號會不穩(wěn)定，出現(xiàn)信號突然中斷的情況，有時候電視畫面會不夠清晰。為了保證人們收看到更加高質(zhì)量的電視節(jié)目，必須不斷提高電視信號的發(fā)射、傳輸及接收技術(shù)，提升數(shù)字電視信號的傳輸效能。

1數(shù)字電視信號的發(fā)射技術(shù)

1.1上行發(fā)射站。上行發(fā)射站在信號收發(fā)系統(tǒng)中起著重要作用。數(shù)字電視信號的收發(fā)是通過衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)的，比傳統(tǒng)的電視信號收發(fā)系統(tǒng)要復(fù)雜得多。數(shù)字電視信號的發(fā)射就是由地面上行發(fā)射站向同步衛(wèi)星發(fā)射信號，主要有單載波和多載波兩種發(fā)射方式。單載波形式是指用一個載波的調(diào)頻技術(shù)對一個固定頻段內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化。視頻、音頻數(shù)據(jù)本身沒有發(fā)射功能，在傳輸出去之前要通過復(fù)用器進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)經(jīng)過層層轉(zhuǎn)換之后才能進行傳送。在單載波發(fā)射中，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換是通過單路復(fù)用器實現(xiàn)的。這種發(fā)射模式的優(yōu)點是節(jié)目的所有目標(biāo)可在星上的不同位置實現(xiàn)。多載波發(fā)射是針對多個項目進行數(shù)據(jù)處理，多載波發(fā)射器也是在上行發(fā)射站進行信號傳遞的。在多載波發(fā)射模式中，在進入復(fù)用設(shè)備之前，不同的音頻和視頻信號要先通過視頻編碼器和音頻編碼器進行壓縮編碼。復(fù)用器包括節(jié)目復(fù)用器和傳輸復(fù)用器，兩者在電視信號傳輸系統(tǒng)中是必不可少的。節(jié)目復(fù)用器在上行發(fā)射系統(tǒng)中起著重要作用，主要是按照一定標(biāo)準(zhǔn)將音頻流、視頻流和節(jié)目描述信息轉(zhuǎn)化為節(jié)目傳輸流。傳輸流在被傳送到信道設(shè)備之前，要先統(tǒng)一不同來源的傳輸流。將不同的傳輸流進行合成統(tǒng)一的設(shè)備就是傳輸復(fù)用器。如果傳輸過程中出現(xiàn)誤差，可以通過PEC進行檢查糾正。在這種發(fā)射方式中，不同的節(jié)目上行到星載設(shè)備上的位置必須要一致。單載波發(fā)射和多載波發(fā)射最大的不同在于信號轉(zhuǎn)換的過程及形式。這兩種發(fā)射方式在實際應(yīng)用中都起著非常重要的作用，可以使原有的節(jié)目信號得到優(yōu)化，功能單元和實現(xiàn)結(jié)構(gòu)是相同的。節(jié)目復(fù)用器在單載波發(fā)射和多載波發(fā)射中都必不可少。在節(jié)目信號發(fā)射過程中，復(fù)用器居于核心地位。不同型號的復(fù)用器復(fù)用方向是不同的，其水準(zhǔn)也有很大差別。在選擇復(fù)用器的時候要以節(jié)目數(shù)據(jù)碼碼流情況來選擇，使其規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)目數(shù)據(jù)碼流相適應(yīng)，從而保證數(shù)據(jù)信號的發(fā)射質(zhì)量。多載波技術(shù)目前還存在很多問題需要克服，如這種發(fā)射需要的設(shè)備較多、上行地點必須統(tǒng)一，等等。而且，在信號傳輸過程中，為了達到發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，信號形式要進行多次轉(zhuǎn)換。必須強化對多載波發(fā)射技術(shù)的研發(fā)力度，逐步解決多載波發(fā)射技術(shù)在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的一些問題，使多載波技術(shù)得到更為廣泛的應(yīng)用，推動我國信息技術(shù)不斷發(fā)展。單載波發(fā)射在技術(shù)上沒有那么高的要求，信號數(shù)據(jù)不需要那么多的轉(zhuǎn)化層級，只要對節(jié)目數(shù)據(jù)進行編碼，就可以進入復(fù)用器中完成發(fā)射。但是，單載波一次只能發(fā)送一套節(jié)目數(shù)據(jù)。1.2星載系統(tǒng)。星載轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)是數(shù)字信號發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分，對保障數(shù)字信號的傳輸質(zhì)量起著重要作用。星載轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)包括星載天線、星載轉(zhuǎn)發(fā)器、星載電源等，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，而且非常龐大。為了提高數(shù)字電視信號傳輸質(zhì)量，必須要不斷對星載系統(tǒng)進行優(yōu)化。首先，要適當(dāng)控制星載設(shè)備的體積和質(zhì)量。星載設(shè)備如果質(zhì)量和體積太大，會影響信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。因此，要通過技術(shù)革新更嚴(yán)格地控制星載設(shè)備的質(zhì)量和體積，確保其在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。其次，優(yōu)化星載系統(tǒng)各部分的性能，不斷提升信號轉(zhuǎn)發(fā)的效率。星載天線、星載轉(zhuǎn)發(fā)器、星載電源共同控制著數(shù)字信號的傳輸，每一個設(shè)備都起著關(guān)鍵作用。在信號收發(fā)過程中，星載收發(fā)天線的穩(wěn)定性會受到很多因素的影響。信號收發(fā)質(zhì)量受周邊環(huán)境和天線自身重量的影響較大。為了提高信號收發(fā)質(zhì)量，必須提高星載收發(fā)天線的性能。而且，為了節(jié)省空間并保證較小的體積，一般而言，收發(fā)信號只需要一副天線就可以了。這對收發(fā)天線的性能提出了更高的要求。天線的性能必須穩(wěn)定而可靠，能夠較好地適應(yīng)外部環(huán)境。在信號傳輸過程中，星載轉(zhuǎn)發(fā)器起著非常關(guān)鍵的作用。星載轉(zhuǎn)發(fā)器的靈敏度很高，功率也更大。其主要作用是接收來自地面的電視信號，并對信號進行相應(yīng)處理，再通過衛(wèi)星天線將處理后的信號傳輸?shù)降孛妗Ｔ谛盘栟D(zhuǎn)發(fā)過程中，如果有較多的噪音加入，就會導(dǎo)致電視信號質(zhì)量達不到標(biāo)準(zhǔn)。目前，星載電源主要是硅太陽能電池。這種電池存在一些缺點，就是電池正反兩面不能接收同樣的陽光。如果電池板正向?qū)χ?，其溫度就較高；如果電池板背面向著太陽，其溫度就較低。天氣狀況對設(shè)備的使用效能也會造成很大影響，可能會使星載轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備輸出功率不穩(wěn)定。星載電源還會因太空中多種微粒的干擾而降低輸出功率。這些都是星載系統(tǒng)需要改進的地方。

2數(shù)字電視信號的接收系統(tǒng)

2.1接收天線與饋源。數(shù)字電視的接收天線主要有拋物面型和橢圓的偏饋型兩種類型。拋物面型天線又分為前饋型天線和后饋型天線。前饋型天線成本費用相對較低，但是折損率較高。隨著HEMT等耗盡型器件的應(yīng)用，前饋型天線的質(zhì)量得到很大程度的提高，折損率有所降低，高溫和噪聲情況也得到很大改善。由于接收天線主要在室外工作，其使用壽命受氣候和自然天氣的影響很大。因此，數(shù)字電視的接收天線對質(zhì)量有很高的要求，要有較強的抗風(fēng)和抗腐蝕性。偏饋型饋源的位置在天線中央稍后。饋源有波紋形、角錐形、圓錐喇叭形等多種形狀，其外面有一層塑料罩，對饋源能起到很好的保護作用。天線和饋源接收信號的效能會對數(shù)字電視信號有重要影響。使用中要盡量保持饋源的角度為0，或者接近0，以保證較高的信號接收效率。2.2高頻頭。高頻頭的主要作用是使電視機能夠接收高頻信號及解調(diào)出視頻信息。衛(wèi)星信號的低噪聲放大和變頻處理就是通過高頻頭實現(xiàn)的。高頻頭先將饋源輸出的高頻信號進行放大，然后再將其轉(zhuǎn)換到950Hz到2140Hz之間的信號，即第一中頻信號。高頻頭不僅能放大視頻信號，而且能處理圖像變形等問題，對保持影像的穩(wěn)定性起著重要作用。高頻頭主要在室外工作，很容易受到外部空間環(huán)境的影響，因此要選擇噪聲低、振動小的高頻頭，以保持高頻頭性能的穩(wěn)定。高頻頭應(yīng)該和星載設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的信號頻率處于相同的范圍內(nèi)。一般來說，Ku波段的頻率大概在10GHz到13GHz之間，C波段的頻率大概在頻率大概在3.7GHz到4.2GHz之間。2.3衛(wèi)星接收機。數(shù)字衛(wèi)星接收機由調(diào)諧器、信道解調(diào)解碼、信源解碼、視頻編碼和音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換等模塊組成。其功能主要是實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換和調(diào)試。在調(diào)節(jié)衛(wèi)星信號時，一般會選擇以首個中頻信號為主體，完成信號的轉(zhuǎn)換后再次將信號轉(zhuǎn)出。調(diào)諧器主要由前端調(diào)諧電路和后端解調(diào)電路組成。前者的功能是負(fù)責(zé)射頻接收、變頻、濾波、自動增益控制等；后者的功能主要是進行A/D轉(zhuǎn)換、解調(diào)、糾錯解碼等。信道解調(diào)解碼的功能主要是糾錯，即通過載波頻率對模擬轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)的各種錯誤進行校對，確保信號傳輸?shù)恼_性，提升數(shù)字電視的音頻質(zhì)量。信源解碼指的是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，使其與信源編碼對應(yīng)。通過視頻編碼器編碼，可以分析色差信號和亮度信號，進而將視頻信號傳輸出去。數(shù)字音頻信號是通過轉(zhuǎn)換器解碼實現(xiàn)的，數(shù)字音頻信號再通過模擬的方式被傳輸?shù)诫娨暽?，使用戶能聽到電視的聲音，保證數(shù)字電視正常運行。從以上分析來看，我國數(shù)字電視信號在發(fā)射、傳輸及接收等方面都取得了突破性進展。但是，不可否認(rèn)，目前我國數(shù)字電視仍然存在信號不穩(wěn)定的問題，很多技術(shù)難題需要進一步去攻克。必須加大研究力度，不斷優(yōu)化科學(xué)研究的創(chuàng)新機制，推動我國數(shù)字電視信號發(fā)送和接收技術(shù)的發(fā)展，提升數(shù)字電視的清晰性和兼容性，更好地為廣大電視觀眾服務(wù)。

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作者:勞曉麗 單位:浙江龍游新西帝電子有限公司