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模拟电视发射机数字化改造的关键问题和实现方法的研究

发布时间: 2022-10-25 08:00:09


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摘要:在数字化时代,如何利用好现有模拟设备满足数字化更新改造需求?本文 主要介绍模拟电视发射机数字化改造的关键问题和实现方法的研究。

关键词:模拟发射机;激励器;数字化改造

前言

近年来,广播电视技术迅猛发展,呈现数字化、网络化和信息化的多元化发展趋势。毋庸置疑,数字技术在电视地面广播方面的应用和发展,将引起广播电视发射技术的一次重大变革。而我国目前的许多发射台站仍然是模拟电视发射机。由于多方面原因,许多站台配备的各种型号的现有模拟机型,不可能被全面淘汰,而必然要经过数字电视与模拟电视共存共播的阶段。

1模拟发射机数字化改造需要考虑诸多因素

首先,经济因素。因为发射机的更新改造需要比较大的投入。其次,数模共存因素,我国各地区的经济发展水平差异较大,再加上各种技术、政治的因素,使我国的模拟电视向数字电视的过渡期不可能很短。最后,技术问题,关键就是更换激励器。激励器是发射机的核心部分,其它组成部分,如RF输出单元、功率放大器、冷却系统和天线等基本部件,通过简单的改造基本都可以共用。

例1、中央塔的东芝TU2000发射机,是80年代末开发的电视发射机,其用作44CH发射机,它是双通道模拟电视发射机,发射机框图可见图2。发射机采用双激励器单机播出方式,风冷冷却。以该机为例,说明改造的设计。

图1单通道电视发射机框图

图2双通道电视发射机框图

2改双通道为单通道

(1)去掉双工器合成部分。双通道下,图像射频和伴音射频合成需要双工器。变成单通道以后,双工器不起作用,可以拆除。

(2)激励器部分的改变。在原激励器后面加装合成器,互调矫正电路,可以使信号在进入功率放大器之前有效合成。

(3)调整功率放大器参数。保留图像功率放大器,舍弃伴音功率放大器。图像功率放大器和伴音功率放大器的比值一般为10:1。图像功放有更高更好的放大性能,线性值。使用图像功放,调整功放内部静态电流、LDMOS FET管的放大电流值、调整各点电压,使功放达到所需要的放大功率值。

(4)调整其他各部分的参数适应单通道发射机。调整整机功率,天线功率,调整监视界面,调整风机系统。

3改单通道模拟发射机为数字发射机

(1)信号的数字化。采用数字编码器使信号数字化。

(2)激励器的数字化。另一个激励器更换为数字激励器。

(3)功率放大器性能调整。调整功率放大器内部静态电流、LDMOS FET管的放大电流值、调整各点电压,使功放达到所需要的放大功率值。

(4)其它部分调整参数适应数字发射机。原来的模拟滤波器更换为带通滤波器,对监视部分的数字化改造,对冷却部分的改造。

其中,最为重要的激励器的改变。下面就该单位对激励器部分实际改造进行说明。考虑各方面因素,该单位决定将继续使用44CH双激励器中的一部,更换另一部为数模同播激励器,R&S公司Sl×800激励器。它既可将激励器设为产生分离的视频和音频RF信号,也可设为单通道信号。

例2湖北黄冈市台有1台成都凯腾四方数字广播电视设备有限公司生产的33CH/lkW模拟发射机,其良好的数模兼容特性,为数字化改造工作提供了方便。经过仔细分析并与凯腾公司技术人员沟通后他们确定了改造的具体项目如下:

(1)更换激励器

经过多方论证,他们最终选用了成都凯腾四方公司最新研制的KFDS—II一803型地面数字电视激励器。

(2)功放部分的调试

如前所述,功放的线性输出能力是数字化改造的关键。其构成如下:

整机的功放与功率合成部分包括一级3dB分配、合成和2个插件功放单元,系统构成极其简洁可靠。

(3)输出滤波器调试

该发射机配置的是6腔交叉耦合带通滤波器,这种滤波器是地面数字电视发射机的标准配置,但用在模拟电视发射机时带宽要求更宽,所以在数字化改造时需要调整滤波器的耦合量以达到国标GB20600—2006模板要求。

(4)实际覆盖情况

场强测试记录、用机顶盒收测图像、伴音清晰流畅。

(5)对网络的关键节点备份,严格杜绝单故障崩溃点的存在系统安全点包括以太网交换机、应用服务器、NAS服务器、数据库服务器等,对这些关键点,他们都做了服务器热备份。

(6)空间管理和权限管理

管理人员对网络的使用情况进行全面监控,保证网络安全运行。

(7)病毒防护

网络系统的防病毒工作需要建立多层次的、立体的病毒防护体系, 建立局域网防病毒控制系统,而且要具备完善的管理系统来设置病毒的防护策略。

4结语

传统的模拟电视发射机采用一主一备双激励器的模式,主备自动切换。改造时可以先使模拟发射机的激励器具备双重功能,但这个前提是监控软件能够通过自适应更换其版本。在过渡阶段,可以考虑维持主激励器的基本功能,首先的对备用的激励器进行改造,让其适应并成为数字电视发射机的激励器,分时、穿插进行数字广播;过渡完毕后,再对主激励器进行改造,使之也换成数字电视发射机激励器,这样就可以构成双激励器的数字电视发射机,并可以主备自动切换。按信息传输的通道分,模拟电视发射机可以分为单通道发射机和双通道发射机。在模拟发射机向数字化发射机过渡中,单通道对数字化改造的适应性比较强。因为单通道电视发射机仅仅只需要对激励器进行數字化改造,其他部分几乎全部可以共用,就可以进行数字电视广播了,因它的信号传输时只需一个传输通道。而对于双通道模拟电视发射机,需要做的改造就相对要大得多,除更换激励器之外,功率放大器、图像通道滤波器也须更换,而这样改造后将损失非常大的数字平均功率。因此,双模拟电视发射机改造的技术难度和要求要比单通道的发射机大得多,故在选择发射机机型时应尽可能选择单通道机型。

参考文献:

[1]方德葵.电视与调频发送技术[M].北京:中国广播电视出版社,2005

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