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数字电视发射机的技术应用分析

时间:2022-05-03 17:10:05 浏览次数:

摘要:数字电视发射机是数字电视系统的一个重要的组成部分,本文分析了数字电视发射机的主要技术,包括八个方面的技术应用:激励器的技术应用、无线传输技术应用、数字预失真技术应用、低相噪捷变频技术应用、数字微波传输系统的技术应用、功率加大器的技术应用、电视差频转播技术应用和冷却功能的技术应用,接着从三个方面分析了数字电视发射机在技术应用中要注意的问题。

关键词:数字电视;发射机;技术;应用;分析

数字电视发射机已经成为了电视发展在未来的一个总体方向和趋势,数字电视具有很多方面的特点,对电视技术领域有了转变性的贡献。目前从我国的电视发射机使用领域来看,数字电视广播发射机分为两种,一种是数字电视广播发射机,另一种是移动多媒体国标发射机,二者的性能特点和构成方面基本上没有显著的差异,不同的地方就在于发射机的激励器有所差别,本文主要讨论数字电视发射机的技术应用。

1数字电视发射机的技术应用

1.1激励器的技术应用

在数字电视发射机中,激励器占有着十分重要的位置,对音频、视频编码和数字预校正是激励器的主要作用方面,除此之外,数字电视发射机的很大一部分指标都要在激励器的基础上进行。DVB-T系统的主要任务是压缩编码,这项任务能够在压缩技术的基础之上对数据以及图像采取清晰化技术处理。MUSICAM系统基于激励器技术应用角度考虑,也采用更加先进的编码技术,以此实现高效利用低音频谱的掩蔽效果。这种效果能够使得人体听觉系统中比较不敏感区域进行低频编码,以此完成对噪声环境的有效控制,更加能够创造适合生活的舒适环境。一般情况下数字电视的发射装置当中往往会带有性能相对比较好的预校正电路,其属性为中频非线性的。

它可以在很大程度上改善发射机的功能,改善的发射机类型为采用AB类功放的发射机,中频非线性预校正电路可以使数字电视发射机的工作效率大大提高。另外,中频非线性预校正电路还能够与周围的环境相适应,不仅能够对电路进行及时有效校正,更加能够对数字电视清晰程度进行调节,实现效果有效提升。

该种类型的数字适应校对目前已经在全世界的范围内广泛地被应用,尤其是在一些欧洲和美洲的国家。在欧洲对数字电视发射机技术称为数字自适应预校正技术,在美洲则被称为自动数字校正技术,尽管这种技术在多个国家的名称不同,但是都采用的是中频非线性预校正电路技术原理,这种技术在很大程度上实现了无人化办公,设备在正常的运行工作中不需要人工的干预。

1.2基于数字电视发射机技术的无线传输

1.2.1无线传输技术中的WHDI技术

当前的电视无线信号传输主要采用的是一种叫做WHDI的技术手段。这项技术产生与发展主要源自于802.11a技术,并最终形成了目前的无线传输。WHDI技术主要采用的是一种无线调制解调器运行方案,该项设计的关键在于对视频的传送。WHDI技术能够为客户提供更加优质且非压缩类的连接路径。WHDI技术能够依据视觉重要性对视频完成多种级别类型划分。

无线信道当中存在多种多样的要素映射,其中一些视频信息由于重要性不够就有可能会被噪声破坏掉,同时由于这些误码率产生的影响相对比较小,因此就会被忽视掉。

例如一些掉落在LSB上面的错误可能会被眼睛或者是大脑平滑掉。在WHDI技术当中,其能够将视频调制解调器与拥有多种输入输出形式的解调器结合在一起使用,从而建立了一种5GHz免授权40MHz的信道路径。这种路径下,即使是未被压缩掉的高分辨率视频信号也能够完成传输。且其整体传输速率也能够得到保障。

1.2.2无线传输技术中Wireless HD

Wireless HD属于目前技术水平下形成的一种以60GHz为主的毫米波无线技术手段。

当前WirelessHD技术主要使用的是用免授权的频段,主要指的是一种为60GHz的毫米波无线路径,这种技术在数字家庭环境下竞争程度更加激烈。

WirelessHD技术同样需要被规范,消费电子行业当中的多家最大供应商由此组成了WirelessHD组,并对该项技术的实际商业应用进行讨论。但是想要真正意义上实现这个目标还需要解决几个方的问题:技术成本,这项技术的生产成本相对于5GHz更高,因此商业应用中不会选择高成本的技术;该技术传输性能存在缺陷,发生为有向性,这种传输方式的条件环境较窄。同样,WirelessHD技术也具备一定的优势,这种优势也十分明显。例如:在传输方面能够传送高清非压缩视频信号,且速度快。这项技术在未来的发展过程中具有十分广阔的市场前景,这项技术能够与目前的数字电视广播发射技术相抗衡。

1.3数字预失真技术应用

数字预失真技术是为了保证功率放大器有足够高的功率增益和高线性,使末级功放能够在平均功率比峰值功率低得多的情况下高效率地应用,用来抵消发射机的功率放大器带来的非线性失真,提高功放的利用效率而加入的一个重要部分。数字预失真器根据功放的性质有着不同的设计方法,由于数字电视发射机的功放是一种强记忆效应的功放,如果只用没有记忆效应的预失真器进行补偿的话不能够看到明显的效果,所以,在进行数字电视发射机功放预失真器的设计时要考虑到记忆效应。

预失真器可以根据自适应的方式不同分为直接预失真结构和间接学习预失真结构,直接预失真结构是直接求出一个功放的非线性传递函数,之后求逆得到预失真器的特性函数,但是,想要求出一个带记忆效应的非线性系统的逆是非常困难的,所以直接结构一般情况下不使用。间接学习预失真结构在实际的运用中是比较可行的,因为间接学习预失真结构不需要首先辨识出放大器的模型,而是根据功放的输入和输出将预失真器的模型参数直接辨识出来。

数字信号属于一种款频谱,如果在非线性环境下使用这种信号,信号之间会产生互相干扰的结果,这就会造成信号无法正常使用。但是如果将使用功放在指定区域,其工作效能又会降低,整机功耗加大,致使运行的成本增加,发射机的可靠性会变差。采用基带预失真技术可以有效地将这些问题解决,具体有以下几个步骤:

1.在FPGA的平台环境上,基带数字域条件下实现非线性预校正的工作采用补偿发射功放失真情况,这样的预校正能够产生非线性校正属性,其对热记忆效应也能够产生较为积极的校正作用。

2.在进行数字预失真技术应用研究过程中,可以通过使用数字滤波器完成对客户需求的满足,完成校正发射机末级无缘系统线性失真。

3.通过PC机上的工具软件,可以达到对线性和非线性预校正特性的调节。

1.4低相噪捷变频技术应用

在数字电视信道编码的调制中对本振信号的相位噪声要求普遍比较高,本振信号不仅要宽频带捷变频,还要保证相位噪声符合规范,避免错误的出现导致接收端不能够正确地接收,所以要采用高稳定的参考源和高中频变频技术,制定方案的时候要采用2次变频的方案,保证能够满足捷变频功能的需要,第一次将中频信号和本振混频做上变频,取上边带,得到中心频率的调制信号;第二次的本振信号要与第一次的混频结果作下变频混频,取下边带。频率综合上变频模块频率综合技术产生所需要的两个本振信号,完成两次变频。

1.5数字微波系统

随着近些年我国电视广播媒体行业的快速发展,相关技术手段在台前幕后的推动作用也凸现出来,电视广播的传输技术依靠多种技术平台的支持,尤其在数字微波技术领域的长足发展,使得我国的电视广播行业已经进入到了数字化时代。这对电视广播行业的传输系统技术革新与调整也提供了重要的基础。采用先进的技术与电视广播之间进行配合,才能够创造高效率的工作,两者之间的切合度才能够提升。

构建数字微波系统能够完成对信号传输链路的搭建,目前我国的多家电视台均采用的是光纤传输方式为主,采用数字微波技术为辅助技术手段。但是,数字微波技术拥有十分明显的技术性优势,相对于光纤传输技术来看,数字微波技术拥有频带宽以及容量大的特征,更加不用进行布线,可以节约电缆设备维护的费用。在出现故障的情况下,数字微波系统能够更加快捷的进行恢复与查找。除此之外,数字微波技术还能够对水、火、风灾害有抗灾性。微波通信通畅情况不会受到影响,且保密性更好。

另外,数字微波具有直线传播的属性,因此,数字微波传输不能受到高楼阻挡,城市规划部门在进行城市空间发展规划时,要开辟微波通道,确保高楼不会阻碍信道信号传输。最后,因为是无线数字微波传输,有些波段在恶劣天气环境下会受到影响,尤其是大雪、雨和大风天气。

1.6功率加大器的技术应用

目前,相关数据的进一步放大对数字的实际发射有着很严重的影响,这样做可以使传输的效果和范围持续地扩大,以满足更多的受众需求。威尔可森滤波器的末端加大器可以组成功率合成器,当功放电源在功放模块内的时候,智能操作系统就可以增强最终传输的效果,能够保证数字电视发射机的正常运转,有效降低了出现故障的几率,使服务能够不间断地输送到客户那里。

PA模块在LDMOS管理放大器的基础上传输效果可以达到60dB上下,传输的功能比较显著,这种模块可以在比较高的反射功率下进行正常的工作,而且对LDMOS管理放大器的设备不会产生任何不良的影响,能够对激励信号有效地承接并能够保障数据系统的稳定性。

1.7电视差频转播技术应用

电视差频转播是经过差转机对接收到的主台某频道的节目进行频率的变换、放大,再用另一个频道发射出去,以扩大主台的覆盖范围和服务的面积。差转机与中频调制器配合使用就可以成为一台电视发射机,如果有摄像设备的话,电视差转台可以连接微波干线和卫星广播的信号,也可以自己承办节目。

1.8冷却功能的技术应用

为了满足客户不同方面的需求,数字电视发射机的生产厂家生产开发出了很多具有冷却功能的系统。目前出现并被应用的冷却系统主要有风冷系统和液冷系统两种,其中液冷系统的应用率要较高一些,因为在实际的运行工作中,风冷系统的运作环境要相对来说比较差,在过滤材料的时候比较容易有灰尘沉积,这样就增加了工作人员的日常工作量,要对其进行经常性的维护。液冷系统能够降低发射机运行时带来的噪音,对于液冷系统中添加的冷却液,无论是防冻液还是乙二醇加水,其传输数据的效果都要远远高于风冷系统,可以为数字电视发射机提供一个更加舒适的工作环境,有效地提高了发射机运行的效率。

2数字电视发射机在技术应用中要注意的问题

现代化的广播电视技术正在不断完善数字化、网络化、智能化和信息化。人们的生活水平已经提高到了一定的层次,人们在物质生活满足的条件下,对精神上的追求也日益迫切,数字电视发射机的正常运转关系着人们电视信号传输的稳定性,和电视信号的接收有着很大的关系,数字电视发射机在技术应用中要注意的问题主要有以下几个方面:

2.1加强数字电视发射机的供电系统维稳

当前数字电视发展环境下,电视发射机普遍分为两种形式:其一,电真空器件型;其二,固态发射机型。采用电真空器件型进行数字电视发射工作,其会产生较大发射功率,通过使用高压以及风冷或者是水冷的方式调节。这种类型的电路构成相对更加简单,但是其同样也具有一些缺陷,例如电真空器件类型的发射机使用寿命相对短,发射能力会随着时间的累积而降低。固态电视发射机往往采用多个半导体管,这种形式的发射机使用并联放大形式,一旦单个半导体管发生故障或者是损坏,就必然会造成整个发射机受到影响。且运行环境中工作电压较低的情况,也会影响工作效率。采用固态发射机能够有助于实现供电系统的维稳。

2.2监控系统设置

数字电视发射机的计算机操作播控系统需要根据值班室不同电脑的指令发射信号,由此能够对每一台发射装置是否正常运行进行判断与确定。一旦发生工作异常情况系统就会报警,并为及时处理提供保障。对计算机监控系统进行开关机的设置,有效控制设备的开关时间,以此实现对人工操作用工量的降低,提升工作效率。这种设计思路更加能够完成对设备的维护与保养。

设置备用发射机设备,确保在祝发射机装置出现问题或者是发生故障的情况不影响常规工作。要能够立即开机设备,确保节目的连续性播出,保障信号传输的稳定性与准确性。

2.3操作规范性

在进行实际操作过程中,严格的操作流程与规范能够有效降低人为事故发生,在进行电视节目播出之前,应当对相关的电视路径调频信号进行常规检查,对可能存在的问题进行排除,并及时解决出现的问题。根据设定时间开关机,发射机尽管设置了开关机时间,但是为了确保电视节目的正常播出,仍然要进行相关节目播出安全管理工作。

3结语:

综上所述,数字电视发射机有很多方面的优点,运行比较稳定,效率相对来说比较高,而且成本相对较低,设备和模块的使用寿命相比之下比较长,并且基本上没有出现问题的情况,误差率比较小,即使有一些细小的问题出现也比较便于维修,这些方面的特点都促进了数字电视发射机的广泛应用,并且获得了相当高度的评价。电视台在对数字电视发射机的使用过程中要注意对其进行系统的研究和分析,定期进行维护,在维护的时候要掌握正确的维护和维修方法,使数字电视发射机能够正常运转。

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