【摘要】为了进一步扩展地面数字电视信号覆盖范围以及传输稳定性，搭建地面数字电视无线覆盖系统是必然选择。基于此，文章提出了一种地面数字电视无线覆盖系统的设计方案，在简单阐述该系统设计背景、总体设计以及特点的基础上，对该系统的主要功能配置方案进行了说明，并实施系统运行成效检测，检测结果证实系统的可靠性。

【关键词】数字电视信号;地面数字电视无线覆盖系统;冗余设计

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.21.004

无线电视覆盖实现数字化建设在当前受到重点关注，为了实现这一目标，并实现为用户提供更为理想的电视节目播出服务，搭建并应用一种地面数字电视无线覆盖系统极为必要。

1. 地面数字电视无线覆盖系统的总体规划

1.1 系統设计背景

对于地面数字电视信号而言，其所具备的自然灾害抵御能力呈现出较高水平，且难以受到地理环境因素的影响，建设与维护成本也相对较小，因此在当前得到广泛应用。实践中，出于对扩展地面数字电视信号覆盖范围以及传输稳定性的考量，地面数字电视无线覆盖系统的设计、构建与应用受到重点关注，在该系统的支持下，可以将原有模拟无线电视信号全部转变为地面数字电视信号，并在更为广泛的区域内实现覆盖。总体而言，地面数字电视无线覆盖系统的建设与应用是当前电视媒体转型升级发展的重要路径，也是无线电视覆盖实现数字化建设转型的必由之路。

1.2 系统总体方案设计

在地面数字电视无线覆盖系统的设计与搭建过程中，主要秉承实用性、高效性、简单性的原则完成，赋予该平台以更为强烈的应急处置能力。地面数字电视无线覆盖系统主要可以细化为六大功能模块，包括节目接收模块、转码模块、复用模块、切换模块、调制模块以及发射模块，各个功能模块配合运行，且可以参考需求的不同实施优化调整设计。系统设计过程中，主要选用国标AVS+信源编码方式，在系统的实际运行过程中，卫星电视信号与本地节目均通过AVS+编码器实现压缩编码，随后转入IP交换机、IP复用器、业务管理系统，随后，通过DTMB调制器、数字电视发射机、多工器、天线等结构的支持，将相应节目信号发送至用户端。

地面数字电视无线覆盖系统内主要由主用信号源、备用信号源、多台AVS+卫星接收机、功分器、CCTV专用卫星接收机、AVS+编转码器、主数据交换机、备数据交换机、多台统计复用器、ASI码流切换器、主激励器、备激励器、发射机、DTMB解调接收机、多画面监看系统等功能结构所构成。在系统实际的运行过程中，信号源来源于卫星接收，依托多种信号源编码方式以及频率分配的差异性，选用不同的卫星接收机，完成对电视节目的接收。与此同时，针对非AVS+的电视节目，进行转码处理，并在通过统计复用器、切换器、激励器后，相应节目信号转入发射机内，最终在天线的支持下完成发射。在整个系统内，选用了主用与备用冗余设计的方式，促使系统可以长时间在安全稳定的状态下实现运行。

在此基础上，系统内还配置了监看系统，在DTMB解调接收机的支持下，可以完成对所有发射节目的回收监看，以此落实对发射节目播出正常水平的检测，保证及时判断、处理故障问题，维护系统运行稳定。

1.3 系统的主要特点

地面数字电视无线覆盖系统主要具备以下特征：

第一，前端信号源实现多重备份，因此有着相对较高的安全级别。该系统是电视媒体转型升级发展、无线电视覆盖实现数字化建设转型的重要支持，因此在安全等级方面有着更高的要求，同时，还需要本系统功能设置多元化、配置灵活，且可以更为高效、便捷的实现应急处理。第二，整个系统拥有相对理想自愈能力，能够实现更为快捷、灵活的切换。在信号源端，系统基于媒体综合处理平台（EMR）搭建，促使码流切换、端口切换、节目级别切换得以实现;在发射端，进行了主激励器以及备激励器的配置，同时也设置了主数据交换机以及备数据交换机，以此完成交叉备份倒换。在系统构建过程中，针对各个关键节点设备均引入了异地备份以及主备冗余保护，赋予整个系统以更强的自愈功能。第三，整个系统的链路相对简单，架构清晰程度高且功能配置的完善程度理想，可以在长时间内维持在稳定且安全的运行状态下。

2. 地面数字电视无线覆盖系统的设计方案

2.1 前端系统平台的设计

在地面数字电视无线覆盖系统的前端系统平台，主要基于媒体综合处理平台（EMR）搭建，选用了IP流传输架构。实践中，构建统一的平台式设备，实现对多种功能模块的混插与灵活性配置，整体所展现出的功能融合性极为理想。在该前端系统平台的支持下，数字电视前端的全部需求得到切实性满足，核心处理能力、数据吞吐量、集成化程度、运行安全水平等均表现出明显的提升趋势。该前端系统平台内融入了3A技术，具体来说，就是任意输出、任意处理、任意输入，对多种格式与类型的信号进行接收与处理。依托媒体综合处理平台（EMR），可以在配置相关功能模块的支持下完成对多种格式与类型的信号的处理。同时，在该发射台地面数字电视无线覆盖系统的搭建中，积极引入双国标，即选用AVS+DTMB这两种国标方式，在此基础上完成对地面平台的良好搭建。

在地面数字电视无线覆盖系统中的前端系统平台搭建过程中，设定的主要配置如下所示：每套节目的视频码率设定为2.2兆比特每秒，半音码率设定为128千位每秒;除播出CCTV的节目之外，还对本地的多套节目进行播出，系统净荷设定为19.251兆比特每秒，音频编码格式设定为DRA、视频编码格式设定为AVS+。

2.2 发射系统的设计

县级电视台的地面数字电视无线覆盖系统设置300W数字电视发射机2台，每台1个频道，1台为多频网发射机，1台为单频网发射机，两台发射机通过双功器连接共用一部天线发射。对于这两台发射机，均配置了主、备两套冗余保护。

2.3 单频网的搭建

出于获取更为理想覆盖成效的考量，在进行地面数字电视无线覆盖系统的构建时，主要搭建并引入了单频网，促使信号覆盖范围明显扩大的同时，为解决相邻县市单频网信号相互干扰，各邻近发射台利用GPS/BDS的授时功能对单频网发射机激励器采取逐步延时几毫秒发射的办法来保障信号间不受干扰，持续强化信号的覆盖质量。实践中，构建地面数字电视单频网发射点，除实现上述目标之外，还可以将该数字电视单频网发射点作为主台站的异地应急备份发射，促使整个地面数字电视无线覆盖系统的运行安全稳定性呈现出大幅提升的趋势。

3. 地面数字电视无线覆盖系统的测试

3.1 前端系统的测试

选定2频道（A频道与B频道），依托码流分析仪对这两频道的码流信号实施三级错误监测。其中，A频道内包含着4套CCTV节目以及4套本地节目，使用卫星接收机完成信号接收，实施调解处理，转为码流信号;与本地节目的码流实施复用，传递至发射系统。B频道内包含着8套CCTV节目，使用卫星接收机完成信号接收，实施调解处理，并直接传递至发射系统。通过对前端系统的测试，得到结果如下：相应码流信号第一级无错误;第二级PCR精度存在错误;第三级存在着EIT与SDT错误，但是总体上并不会对节目数字信号的正常使用造成影响。

3.2 信号覆盖成效的测试

第一，对本系统的信号覆盖成效进行测试，依旧选定A频道与B频道作为样本信号实施测算，结果显示，信号覆盖效果平均维持在以5千米为半径的圆形范围内。

第二，对本系统的定点接收成效进行测试。在此过程中，选定区域某点展开定点接收测试（测点与发射点之间的直线距离为7.9千米），引入定向天线（天线架高度设置为4米），主要对接收频道、信号接收电平、信号场强、收测成效落实评估。实践中，得到的定点测试结果如下所示：（1）A频道接收电平为-50.6分贝毫瓦，接收场强为每米64.4dBμV，收测效果为收看正常。（2）B频道接收电平为-51.4分贝毫瓦，接收场强为每米65.1dBμV，收测效果为收看正常。

第三，对本系统的移动接收成效进行测试。选取10个路段作为本系统移动接收测试地点，实践中，信号的接收主要利用吸顶式全向天线完成，设定天线架的高度维持在1.5米;移动车辆的速度始终保持平稳水平，着重对接收电平实施测定，得到的结果为：路段1的接收电平维持在低于-80分贝毫瓦的水平;路段2的接受电平维持在-80分贝毫瓦与-75分贝毫瓦的范围内;路段3的接受電平维持在-75分贝毫瓦与-70分贝毫瓦的范围内;路段4的接受电平维持在-70分贝毫瓦与-65分贝毫瓦的范围内;路段5的接受电平维持在-65分贝毫瓦与-60分贝毫瓦的范围内;路段6的接受电平维持在-60分贝毫瓦与-55分贝毫瓦的范围内;路段7的接受电平维持在-55分贝毫瓦与-50分贝毫瓦的范围内;路段8的接受电平维持在-50分贝毫瓦与-45分贝毫瓦的范围内;路段9的接受电平维持在-45分贝毫瓦与-40分贝毫瓦的范围内;路段10的接受电平维持在高于-40分贝毫瓦的水平。

4. 总结

综上所述，地面数字电视无线覆盖系统的建设与应用是当前电视媒体转型升级发展的重要路径，也是无线电视覆盖实现数字化建设转型的必由之路。依托对前端系统平台、发射系统以及单频网的搭建，配合主用信号源、备用信号源、多台AVS+卫星接收机、功分器、CCTV专用卫星接收机、AVS+编转码器、主数据交换机、备数据交换机等多功能配置的设置，完成地面数字电视无线覆盖系统的搭建。对该系统的信号覆盖成效、定点接收成效以及移动接收成效进行测试，发现整个系统的运行成效理想，能够满足当前地面数字电视信号的传输需要。

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作者简介：石永杰，山东省烟台市，目前职称：工程师;研究方向：广播电视技术。