CN201369798Y - 地面数字电视传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为地面数字电视传输系统，多台编码器与不同的信号源连接，每台编码器顺序接复用器、调制器和激励器，各台激励器接入同一台合路器，合路器经馈线连接发射器及天线。信号源的模拟信号分别送入各编码器，编码器将模拟信号转换成数字信号、压缩成多路TS流，复用器将多路TS流复用成为数字电视综合码流，调制器将综合码流进行帧结构定义并调制至中频信号；激励器将中频信号调制成射频信号；合成器将多路射频信号叠加成一路多频谱的电视信号；经发射机功放后通过天线发射。本系统频率稳定度极高，线性好，实现了宽频邻频发射；相位噪声控制良好，所需发射功率低，可适应各种环境的应用，实现移动和固定接收及不同调制的兼容使用。

Description

地面数字电视传输系统

(一)技术领域

本实用新型涉及数字电视广播技术领域，具体为一种地面数字电视传输系统。

(二)背景技术

长期以来，广大农村地区和城郊地区的电视信号覆盖基本上依靠电视模拟信号开路发射或卫星接收，近几年，国家持续进行了广播电视“村村通”建设，但没有从根本上解决广大农村地区和城郊地区用户收看电视的难题。随着中央对“三农”问题的重视，对农村投资力度的加大，农民的收入和生活水平得到了大幅度提高，农民对丰富的文艺生活有了更加迫切的要求，原来几套模糊不清的电视节目已经远远不能满足人们日益增长文化生活的需要。因此建设一个新的数字电视网络是摆在政府和科技工作者面前的重要课题。

2006年8月30日，国家标准化管理委员会正式公布具有自主知识产权的中国数字电视地面广播标准--GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》(以下简称“国标”)成为强制性的国家标准。标志着中国的广播电视数字化进入了一个崭新的时代。我国广电行业的各大厂家也积极地投身到国标系统的推广之中。

国家广电总局最终确定标准应用遵循的五项原则如下：

第一，要考虑高清晰度电视业务和标准清晰度电视业务的综合使用，还要考虑固定接收和移动接收。因此，地面数字电视工作模式的码率至少应涵盖10Mbps～25Mbps范围。

第二，能够适应包括城市、郊区和农村在内的不同环境的接收需求，地面信号的覆盖要保证在城市、郊区、农村的广大人民群众都能够高质量地收看节目。

第三，能够满足各种不同类型的广播网络，例如单频网和多频网的要求。

第四，充分考虑模拟电视向数字电视过渡的要求。

第五，工作模式要尽量简化，国家标准要求地面数字电视涵盖330多种模式，但330多种模式不可能均应用，尽量简化才能减少产业内的开发成本和生产成本。

按照上述的原则，国家广电总局归纳出我国地面数字电视传输标准的主工作模式，今后全国的地面数字电视都要从属于这7种模式的范围。

但现有的电视传输系统由于数字电视激励器和发射机在频率稳定度方面的技术制约，地面广播电视系统在频率规划方面只能做隔频使用，覆盖的频道较窄。另一方面由于相位噪声控制水平所限，接收门限电平要求较高，为保证覆盖效果，需要的发射功率较高。总之现有的地面电视传输系统不能满足国家标准要求。因此开发符合国家标准的地面数字电视传输系统是当前的重要任务。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种地面数字电视传输系统，该系统符合国家标准--GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》，能将多路电视信号按标准格式进行编码和调制，频率上变至UHF波段，功率放大后发射。

本实用新型设计的地面数字电视传输系统包括多路调制器、合成器和发射机，还包括多路电视信号编码器、复用器、激励器；1～15台编码器与不同的信号源连接，每台编码器接有对应的复用器，各复用器分别连接对应的调制器，各调制器连接对应的激励器，各台激励器接入同一台合路器，合路器经馈线连接发射器，发射器接发射天线。

信号源为来自卫星的电视信号或本地电视信号，可以是SDH或HFC等不同制式的音频视频信号，信号源的电视信号均转换为模拟信号分别送入各编码器，每台编码器可接收1～8套电视节目。编码器将信号源的模拟电视信号转换成数字电视信号，并通过特定的格式压缩成多路TS流，TS流的速率为2～6MBPS/S；复用器将多路TS流信号进行时分复用成为数字电视综合码流以便于多套节目同步传输，同时在复用的数字电视码流中插入电子节目菜单EPG及数据广播等增值业务信息。调制器将复用后的数字电视综合码流按国标GB20600-2006格式进行帧结构定义、完成信道编码并将数字电视信号调制至70MHz中频信号；激励器将调制器送来的中频信号调制成超高频UHF波段的射频信号，并完成信号放大和抑制带外产物；各台激励器将射频信号送入同一台合路器，合成器将多路不同频率超高频射频信号叠加组成一路多频谱的电视信号；发射机将合路后的超高频UHF波段电视信号进行功率放大后，通过天线发射。接收端经天线接收超高频电视信号，通过专用接收解码芯片还原为模拟或数字电视信号，送入电视机，显示与信号源相同的电视节目。

本实用新型地面数字电视传输系统的优点为：1、本系统的频率稳定度提高到1×10^-9，频率稳定度极高(频率稳定到赫兹级)，线性好，带外产物低，实现了地面数字电视系统的宽频邻频发射，充分利用带宽；2、本系统相位噪声控制良好，发射机和激励器的相位噪声≤-115dBc/Hz@10KHz，接收门限电平特低，其中4QAM调制方式的移动接收门限电平仅为15dBμv，32 QAM调制方式的固定接收门限电平仅为25dBμv，对比同类系统的接收门限电平降低了17dB；相同的覆盖效果下，本系统所需发射功率低，能源消耗少、电磁污染少，从而降低系统投资；3、本系统在宽频邻频状态下，可以适应高原、山地、平原、城市各种地形环境的应用，实现移动接收和固定接收不同调制方式在同一系统兼容使用；4、本系统性价比最高，平均每套节目的系统发射成本远远低于国内已建国标地面数字电视系统；5、本系统适用于传输国标单频网和多频网系统，同时适用于国标移动多媒体广播(CMMB)信号的传输，另外还能传输欧洲地面广播数字电视标准DVB-T、美国数字电视地面传输标准ATSC和日本数字电视地面传输标准ISDB-T三大国际标准的地面数字电视信号。

(四)附图说明

图1为本地面数字电视传输系统实施例结构示意框图。

(五)具体实施方式

本地面数字电视传输系统实施例主要结构如图1所示，包括多路调制器、合成器和发射机，合路器经馈线连接发射器，发射器接发射天线；还包括多路电视信号编码器、复用器、激励器；8台编码器与不同的信号源连接，每台编码器接有对应的复用器，各复用器分别连接对应的调制器，各调制器连接对应的激励器，各台激励器接入同一台合路器。

所述调制器内包含有现场可编程门阵列FPGA，此可编程逻辑器件将多路TS数据流进行重新组帧，加上帧头后形成特定的帧结构数据，同时加入引导码字完成结构编码，再利用软件无线电技术将数字信号采用4QAM/16 QAM/32QAM等调制方式调制成70MHz的中频信号。

所述激励器内的系统时钟参考源为高稳定性铷源，使本系统的频率稳定度提高到1×10^-9；同时本系统的激励器含有电子双平衡混频器件，保证上变频信号线性好，带外产物低，保证邻频信号的稳定可靠工作。

所述发射机具有实时预校正处理电路、前馈式超线性功率放大电路、双扩散功率晶体管LDMOS管、宽带放大电路和低插损高隔离度的微波功率合成电路，使信号的带肩比大于39dBc，大大降低了设备的发射噪声，提高了空中信号的载噪比，使系统安全解码所需的解码电平比现有一般水平低10dB以上。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种地面数字电视传输系统，包括多路调制器、合成器和发射机，合路器经馈线连接发射器，发射器接发射天线；其特征在于：

还包括多路电视信号编码器、复用器、激励器；1～15台编码器与不同的信号源连接，每台编码器接有对应的复用器，各复用器分别连接对应的调制器，各调制器连接对应的激励器，各台激励器接入同一台合路器。

2、根据权利要求1所述的地面数字电视传输系统，其特征在于：

所述调制器内包含有现场可编程门阵列FPGA。

3、根据权利要求1或2所述的地面数字电视传输系统，其特征在于：

所述激励器内的系统时钟参考源为铷源。

4、根据权利要求1或2所述的地面数字电视传输系统，其特征在于：

所述发射机具有实时预校正处理电路、前馈式超线性功率放大电路、双扩散功率晶体管LDMOS管、宽带放大电路和低插损高隔离度的微波功率合成电路。