郭昊

【摘要】信息技术的发展极大地丰富了人们日常的休闲娱乐方式。其中数字电视的出现赋予了传统电视节目新的生命力，使电视节目的视听内容变得更加丰富起来，视听质量也更高，有效增强了电视媒体在广播传媒领域的竞争力。但是数字电视在实际使用过程中依然会受到一些问题的影响。其主要影响便是数字电视信号在发射、传输和接受方面的问题，造成数字电视信号不定时出现中断现象，从而影响了数字电视的播放质量。本文便从信号发射，信号传输和信号接收三个角度详细地进行了论证，分析了增强数字电视信号质量的相关措施或技术。

【关键词】数字电视;信号传输;发射技术;接收技术

中图分类号：TN92                 文獻标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）015-016-03

Abstract： The development of information technology has greatly enriched people's daily leisure and entertainment methods. Among them， the emergence of digital TV gives new vitality to traditional TV programs， which makes the audio-visual content of TV programs richer and the audio-visual quality higher， and effectively enhances the competitiveness of TV media in the field of broadcast media. However， digital TV will still be affected by some problems in actual use. Its main influence is the problems in transmission， transmission and reception of digital TV signals， which cause the interruption of digital TV signals from time to time， thus affecting the playing quality of digital TV. This paper demonstrates in detail from three angles of signal transmission， signal transmission and signal reception， and analyzes the relevant measures or technologies to enhance the digital TV signal quality.

Keywords： Digital TV; Signal transmission; Launch technology; Receiving technology

数字电视可以为电视用户提供大量的高清电视节目，丰富了电视用户的视听选择。因此，数字电视的推出得到了广大电视用户的一致好评。由于数字电视的使用离不开数字电视信号，一旦数字电视信号受到干扰，数字电视的节目便会中断。目前，数字电视突然中断的情况时有发生。为了妥善解决数字电视信号突然中断问题，保证数字电视用户享受到高质量的数字电视服务，可以从数字电视信号的传输过程入手，以增强数字电视信号的传输抗干扰能力。数字电视信号从发射到接收，是一次完整的信号工作流程，涉及到完善的数字电视发射技术、传输技术，以及接收技术。因此，需要将涉及到的信号技术加以完善，方可有效增强数字电视的传输质量。

1. 数字电视的信号发射技术

数字电视的正常运作是依靠卫星电视的传输系统的来进行的，该系统主要分为3个部分，分别是发射站，同步卫星以及接收网。数字电视的信号发射，就是从地面发射站向宇宙空间的同步卫星发射数字电视信号。这种信号发射一般分为两个不同的发射方式，一是单载波发射方式，二是多载波发射方式。

1.1 信号的单载波发射

单载波发射就是在固定频段内，使用单一载波的一种调制技术。单载波发射方式属于上行站系统，就是从地面向太空同步卫星发射使用单载波调制的数据信号。

单载波的发射过程可以分为三步。首先是进行数据的转换，需要把视频数据进行视频A/D转换，而音频、广播和视频编码则需要进行音频A/D转换。数据转换后，将视频与音频等转换的数据传输到多路复用器。第二步，对数据进行解码处理。视频与音频数据进行转换后，需要使用数字解码器进行解码，然后利用上变频器对数据进行变频处理。最后，数据都被转变为解码流，频率为6GHz，并进行相应的备份处理。第三步，进行数字信号的发射。首先利用同轴射频转换开关，将信号转换，再经过利用放大器对信号进行放大处理，之后才能够将其发射出去。

1.2 信号的多载波发射

信号的多载波发射是对多个信号数据的处理，就是在固定的频段内，要对多个载波进行调制。多载波的发射方式同样属于上行站系统，向卫星发射的信号是经过多载波调制的。多载波的具体发射步骤则分为四步。第一步，将各种视频和音频信号移入到各自对应的编码器，然后将信号进行压缩和编码。编码后的信号进入复用设备，并将其转化为节目传输流。不同的节目传输流通过信号传输的方式传输到存在数字电视配制的地方。第二步需要适配节目码流。在适配的同时还要纠正传输过程中发生的一些误差。第三步要使用四相移相键控调制数字电视信号。第四步，依然需要使用放大器放大信号，最后将其上传到天基卫星设备上。

两种不同的载波发生方式，在带宽、传输码率、功能单元、系统信息和实现结构等方面具有统一性，而两种载波方式最大的不同就是信号转换过程和转换过程。两种载波发射方式具有重要的实际应用意义，可以优化原有的信号。节目复用器是确保两种载波发射方式的发射质量的关键，要根据节目码流来选择复用器的规格和使用标准。

2. 数字电视的信号传输技术

数字电视的信号传输主要依靠卫星传输系统，该系统是由星载转发器、电源设备和收发天线三部分构成的。卫星搭载的信号传输系统的体积较小，重量较轻，具有较高的信号转发效率。

其中星载转发器便是一个信号中继站，该设备负责接收地面发射的数字电视信号，然后对信号进行一系列的降噪、变频和放大处理，再将信号发射到地面上的指定接收区域。所以星载转发器是数字卫星完成信号传输任务的关键设备。因此，该设备必须保证具有高灵敏性和功能性，可接收多种频率的数字电视信号。同时，转发器需要将信号中附加噪音降到最低水平，以提高数字电视信号的传输质量，确保信号在传输过程中不会出现失真问题。

星载电源设备主要是太阳能电池板，利用太阳能进行发电，为数字电视卫星的信号传输工作提供动力。卫星工作的宇宙空间具有极为恶劣的环境，由于太阳的照射问题，太阳能电池板在工作时会遇到差值巨大的温差问题，当电池板正向太阳时，其表面温度极高，背向时则温度极低。这种巨大的温差变化会降低太阳能电池板的使用寿命。此外，太空中的各种微颗粒的存在会对太阳能电池板造成很大的干扰，严重影响着其输出功率。一旦星载电源设备发生故障或者运行不稳定，必然会干扰到信号传输系统的正常工作。所以，需要进一步提高星载电源设备的使用质量，延长电源设备的使用寿命。

星载收发天线主要负责数字电视信号的接收和发射，该设备的工作状态直接影响到数字电视的信号接收效果。因此，要求星载收发天线在符合卫星搭载规格的同时，必须具有良好的稳定性，可以在恶劣环境下长期进行信号的收发工作。

3. 数字电视的信号接收技术

3.1 信号接收技术的室外部分

室外部分的数字电视接收技术主要是指接收天线和馈源。数字电视的室外接收天线通常分为抛物面型和橢圆偏馈型两种。

抛物面型接收天线在实际应用中最为广泛。目前，抛物面型接收天线一般包括前馈型接收天线和后馈型接收天线。其中，前馈型接收具有成本低的优势，但是在折损率方面却普遍较高。为了有效提高前馈型天线数字电视信号的接收质量，可以在天线装置上安装使用HEMT等器件。这类器件可以有效降低前馈型天线接收信号的噪音干扰和设备高温，减少信号的折损率。后馈型天线的馈源部分位于接收天线中央且稍偏的位置。后馈型天线普遍是采用冲压工艺制造的，因而天线的制造成本相对要低。

馈源是接收天线的重要组成，其形状特点有多种，如角锥状、波纹状、和圆锥喇叭状等等。馈源安装于天线的聚焦点，为了保护馈源不受损害，通常会在馈源外层包裹一层塑料保护层。由于数字电视信号具有多种不同的类型，所以对于馈源的外形也会产生各自不同的要求。例如，正馈馈源的波纹主要呈水平状，而偏溃馈源的波纹则呈漏斗状。此外，数字电视信号的接收效率与馈源的摆放角度有着一定的联系。角度摆放正确的馈源，尤其是摆放角度为零度或者接近零度时，此时天线接收数字电视信号的效率最高。

高频头装置是数字电视信号接收系统中负责接收高频信号和解调视频信息的重要装置。目前所使用的高频头主要有数字高频头和模拟高频头两种。高频头的工作原理较为简单，具有信号调谐功能和将高频信号进行放大。当接收到微弱的数字电视信号后，高频头便将数字视频信号放大。在遇到因信号传输不稳定而造成的视屏图像变形时，高频头可以有效处理干扰问题，从而使电视影像保持良好的稳定性。但是电磁波容易对高频头装置造成干扰。为此，可以将高频头包裹在金属层内，从而屏蔽掉电磁干扰信号。选择使用高频头装置时，要考虑到该装置是在室外环境进行工作的，所以要尽量选择振动频率小，噪音和工作温度低的高频头。同时，高频头使用的频率要与星载信号转发器的频率相同。

3.2 信号接收技术的室内部分

数字电视的室内接收装置主要是数字卫星接收机，该装置的主要功能便是对接收的数字电视信号进行转换和调试。目前卫星接收机主要分为以下几大模块。

首先是调谐器模块。数字电视所用的调谐器一般分为3种结构，分别是单变频结构，双变频结构和低中频结构。虽然结构存在不同，但是数字电视调谐器的功能应用都是通过两种功能电路来完成的。一是前端调谐电路。该部分电路主要针对射频信号进行相应的接收、变频、滤波和自动增益控制等工作。而后端解调电路则主要负责信号的A/D转换、解调和纠错解码。

其次是信道解调解码模块。简单来介绍信道解调解码就是纠正接收信号中的错误代码。信道解调解码拥有两大功能作用。第一点是可以利用载波频率对模拟转换中出现的错误进行校正，以保证采样值的正确性。第二点便是对信号在传输过程中出现的错误代码进行纠正，以减少电路中的误差，从而保证数字电视为用户提供优质的音频。

第三是视频编码和音频数模转换模块。传统的模拟电视在我国依然有着一定数量的用户，为了使这部分用户同样能够享受到数字电视服务，可以利用视频编码器对数字电视信号进行编码，并对亮度信号和色差信号进行分析，然后输出视频信号。同时再利用转换器解码数字音频信号，将其以模拟信号的形式发送到模拟电视，实现模拟电视收看数字电视。

第四是信源解码模块。信源解码模块包括音频解压缩和视频解压缩两部分。通过信源解码的功能，可以实现将数字电视信号转换为模拟电视信号，使模拟电视信号与信源编码一一对应。

4. 结束语

目前，我国拥有大量的数字电视用户，每年创造的经济效益是十分可观的。虽然我国的数字电视应用技术已经十分成熟，在数字电视信号发射和接收方面的技术水平已经走在了世界的前端。但是，数字电视信号不稳定的问题依然无法完全避免。此为，需要进一步加大对数字电视信号发射和接收技术的研究力度，不断提升信号传输技术的可靠性，才能从根本上解决数字电视信号的传输问题，为广大的数字电视用户提供最佳的数字电视服务。这对于巩固数字电视用户基数，扩大数字电视覆盖范围都是极为有利的。

参考文献：

[1]王立国.数字电视信号的发射与接收技术探析[J].数字通信世界，2020（04）：106.

[2]饶东.数字电视信号的发射与接收技术研究[J].科技风，2020（07）：32.

[3]劳晓丽.数字电视信号的发射与接收技术探析[J].西部广播电视，2020（02）：226-227.

[4]姜红玲.数字电视信号的发射与接收技术探析[J].西部广播电视，2019（14）：238-239.