云南省昭通地区无线数字电视系统解决方案

云南省昭通地区无线数字电视系统解决方案

昆明冶金高等专科学校

毕业论文

题目：云南省昭通地区无线数字电视系

统解决方案

学院：自动化与电力学院

专业：应用电子技术

班级：电子0303班

指导教师：金瑞 张洁 高亮彰

制作人：常启航

云南省昭通地区无线数字电视系统解决方案

摘 要：本课题主要论述了无线数字电视的特点、工作原理、主要技术、采用的标准，并结合笔者在昭通的工作实际情况说明在昭通组建无线数字电视网的具体方案、遇到的问题及解决方法。

.关键词：无线 数字电视 机顶盒；

Abstract: This topic mainly discusses the characteristics ,the work principle ,main technique of the wireless digital television and adopts of standard, and combine actual circumstance elucidation of the writer work in zhaotong the problem that set up the concrete project of the wireless digital television net and meet at the zhaotong set and resolve a method.

Key words : wireless digital television Top of machine box

云南省昭通地区无线数字电视系统解决方案

目 录

中文摘要与关键词 1 英文摘要与关键词 1 目录 2

1.引言 3

2.数字电视概述 3

2.1 模拟电视制式的缺陷 3

2.2 电视制式的发展 3

2.3 数字电视的优点 4

2.4 数字电视的标准 4

2.4.1美国的ATSC 5

2.4.2欧洲的DVB 5

2.4.3日本的ISDB 5

2.4.4 我国数字电视广播的发展状况 5 3 无线数字电视系统简介 5

4.昭通无线数字电视系统解决方案 6

4.1 总体设计方案 6

4.2 在组网及运行中遇到的问题及解决方法 8

云南省昭通地区无线数字电视系统解决方案

1、引言

随着科技的发展，特别是数字技术的发展，数字电视孕育而生，由于数字电视具有清晰度高、抗干扰能力强、占用带宽窄（传输1套有线电视的带宽可同时传输8套数字电视节目）等优点，使数字电视成为代替传统模拟电视的最佳选择。

但在边远山区由于山高路远，居民居住分散，使得有线电视电缆架设困难，维护成本较高。因此，在边远山区建设有线电视系统是不现实的，无线数字电视系统具有无需架设电缆，建设成本低，图像质量好(可与有线电视媲美)等特点，是边远山区居民收看电视的最佳选择。因此，无线数字电视系统具有广阔的发展前景。

2.数字电视概述

2．1 模拟电视制式的缺陷

世界上现行的彩色电视广播NTSC 、PAL制、和SECAM制都是在黑白电视广播制式基础上发展期来的，技术上均满足彩色电视制式与其相应的黑白电视制式具有兼容性的要求，都属于模拟信号编解码和调制传输方式。

由于现行的模拟普通清晰度电视在编码、调制、传输方式等各方面都存在着一些明显的缺点，例如亮度和色度分解力不足、亮色互串、微分增益和微分相位、电视信号的时间和幅度利用率不充分、宽高比不适合人眼的视觉特性和声音信号只有单声道等等。在电视广播日益普及、人们的文化生活丰富多彩、鉴赏能力充分提高的今天，现行的普通清晰度电视的图象质量以及声音效果难以满足社会的需求。

2．2 电视制式的发展

为了对现行模拟电视制式的性能进行改善，在70年代开始，各发达国相继出现了不同的改良电视制式。电视技术经历过从黑白电视到彩色电视的发展过程，正在经历着从模拟电视到数字电视；从标准清晰度电视(SDTV)到高清晰度电视(HDTV)的发展过程。走过以下的发展道路：

(l)模拟改良制式：在模拟领域内提高现有的图象质量，例如，日本的IDTV（Improved Definition TV），欧洲的MAC制 ，德国的I-PAL。

(2) 模拟高清晰度电视制式：从70年代开始，高清晰度电视(HDTV)就是国际上的一个热门话题，在模拟领域内开发了与现有制式不兼容的高清晰度电视制式，例如：日本的Hivision和欧洲HD-MAC高清晰度电视制式

(3)数字电视制式：进入90年代之后，随着计算机技术、数字处理技术、图象压缩技术等高科技技术的迅猛发展，电视的发展走向了从模拟向全数字发展的新时期。可以分为三个阶段:

第一个阶段是个别电视设备的数字化,这一阶段始于70年代。

第二个阶段是全功能的数字电视演播室的出现,这一阶段始于80年代初。

第三个阶段就是数字电视广播阶段,实现数字电视信号的直接发射和接收，这一步完成了整个电视系统的数字化。这一阶段始于90年代中期，例如美国的ATSC、欧洲的DVB、日本的ISDB。数字电视广播系统框图如图所示。

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2．3数字电视的优点

1．数字信号与模拟信号相比，有如下优点：信号的信杂比和连续处理的次数无关、数字设备输出的信号稳定可靠、易于实现信号的存储、可以大大提高图象质量、可以实现设备的自动化操作和调整。

2．电视系统的全面数字化使不同业务的信息，打成MPEG-2传送包在同一个系统中传送。原本不同媒体的广播、电视、通信和计算机业务，在数字域中都用同一种符号“0”和“1”，使 广播电视、通信与计算机的互联互通成为可能。

3．电视系统的全面数字化可以使不同级别、不同质量、不同类业务的数字电视业务实现的最佳组合，如电视、声音、数据等。

4．在节目制作手段方面，从数字磁盘录象机到非线性编辑系统、从电脑动画到虚拟演播室、从视频服务器到电视中心网络化等等，向着节目资源共享、无磁带编辑、制作快捷方便、经济实用和高质量的方向发展。

5．在传输方面：由于压缩技术的突破和多种新的高效通道编码方法和调制技术的出现，使得高清晰度数字电视能在原来的普通电视频带内传输；原来只能传一路模拟电视的卫星或其它通道经数字化处理后能传四套甚至八套SDTV，成了一条大容量的数字通道。 总之电视系统的全面数字化使节目制作、传输到播出都带来了革命性的变化。

2.4 数字电视的标准

根据信号传输媒体的不同数字电视的广播方式分为卫星、有线和地面广播。

卫星数字电视广播和有线数字电视广播系统的信道编码和高频调制方式在国际上有公认的、优化的成熟技术，参数标准各国基本类同，已经普遍先行推出。

地面开路广播通道的传输媒体其传输特性与卫星和有线相比较有较大的不同,在信道编码和高频调制的信号处理方式方面各国有不同的侧重考虑。现在，国际上对此有着三种制式，即美国的ATSC制式、欧洲的DVB-T制式和日本的ISDB-T制式，前两种制式于20世纪末已分别在美国和英国得到实际应用，日本的制式也于21世纪初开播。

本节介绍这几种已使用和将使用的数字电视地面广播制式，关于演播室参数主要分SDTV和HDTV两类，信源编码都采用MPEG-2的码率压缩标准。

2.4.1美国的ATSC

1996年12月美国联邦通信委员会FCC通过了美国数字电视地面传输标准，称之为ATSC（Advangced Television System Committee）。ATSC包括了18种视频格式不仅有HDTV还包括SDTV，对其他媒体如有线、卫星、计算机等应用都有相互可操作性。1998年美国开始

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试播全数字高清晰度彩色电视。FCC制定了8年从模拟到数字电视的过渡计划，在过度期采用同播制方式，给每个原NTSC频道增拨一个DTV频道，即同一个节目同时用NTSC和HDTV两种标准播出。要求到2006年停播NTSC电视。

2.4.2欧洲的DVB

1993年9月欧洲成立了DVB（Digital Video Broadcasting）即数字视频广播项目，于1994年12月先后制定出DVB-S（卫星）、DVB-C（有线）、DVB-T（地面）。欧洲的全数字电视系统包括从地面广播、卫星传送、有线电视，包括标准清晰度数字电视SDTV和数字高清晰度电视广播HDTV。已经在欧洲得到应用。

2.4.3日本的ISDB

1983年日本开始研究ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting）综合业务数字广播标准。1999年制定了ISDB-T地面综合业务数字广播标准，在调制方面ISDB-T于DVB-T一样选择了多载波调制，但又有所改进。日本于2002年试播数字卫星数字高清晰度电视，2003年将在主要城市开展地面数字高清晰度电视广播。

2.4.4我国数字电视广播的发展状况

我国的卫星数字电视广播和有线数字电视广播系统标准已经颁布实施,基本上参照了欧洲的DVB-S和DVB-C制式，地面数字电视广播标准正在制定之中。

目前我国上卫星的电视节目已经实现了数字化传送，包括数字上行、数字差转和数字下行。我国有线数字电视广播也已经成熟，正在某些城市试播。

地面开路广播通道的传输媒体其传输特性与卫星和有线相比较有较大的不同，我国正在对国际上现有的三种制式，即美国的ATSC制式、欧洲的DVB-T制式和日本的ISDB-T制式进行研究，努力开发有自主知识产权的我国的地面数字电视广播制式。预计计划2003年确定制式，2005年实施地面数字电视广播，包括标准清晰度电视SDTV和高清晰度电视HDTV，并于2015年全面实现电视广播的数字化，完成广播电视从模拟向数字的过渡。

3无线数字电视系统简介

无线数字电视系统即数字电视多路分米波邻频无线传输分配系统。

无线数字电视系统的节目源采用欧洲 DVB-C 标准，利用 600-800MHz 的电视专用频道进行无线数字传输，全面综合了数字电视的高效率、高清晰度和移动通讯技术成熟、低成本、灵活组网的优点 ,是目前广电行业从模拟向数字过渡及发展新用户的最佳方案。 无线数字电视系统前端采用 MPEG- Ⅱ数字压缩编码、 FEC 前向纠错编码、多路复用技术及数字 QAM 调制技术，一个原模拟电视频道带宽内可传输六套以上 DVD 层次的高清晰电视节目，一个基站通常设计在 50M 的带宽内传输三十套以上的高质量电视节目。传输信道采用 小功率基站大区制覆盖，分米波多路邻频发射技术，扇区覆盖半径可达 30 ～ 50km ，由于数字节目在一定门槛值内可以进行无失真的传送，采用直放站或转发站的方式，可以对任意地区进行无缝覆盖。相对于模拟电视有着更高的传输率和更好的抗干扰能力，相对于 MMDS 的传输方式，又避免了变频噪声、雨衰和树衰等不利因素，特别适用于郊区和农村覆盖。

无线数字电视系统基站采用伪随机动态加解扰，多重密鈅加解密，空中无线授权， CA收费管理技术。用户采用无源或有源接收天线，低成本 DVB-C 数字机顶盒接收节目，广电部门通过 CA 用户管理系统收费，可以管理到户到频点，彻底解决了广电行业收费难的问题。

无线数字电视系统的收视质量和节目套数可望达到或超过有线电视网。系统建设成本

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只相当于有线电视网的 10-20% ，而用户端成本也接近甚至低于现有的有线电视入网费用。以无线低成本方式发展占我国人口 70% 以上的郊区和农村用户入网，不但是对有线电视网络的有效补充，也是广播电视网络新的经济增长点。

无线数字电视系统可以建立全省统一网；全地市统一网；全县统一网三种类型。初期可以发展新用户入网并且普及数字电视。逐步可实现移动个人数字电视、个人数字音响与数据广播；最后可采用 CDMA 作为上行信道，充分利用分米波 600-800MHz 优质频率资源，实现与宽带 INTERNET 网的联网，达到移动上网、移动通信、移动电视三网合一。

4.昭通无线数字电视系统解决方案

4.1总体设计方案：

昭通的无线数字电视系统采用数字MUDS/MMDS无线传输方案，MUDS即多路分米波分配系统，其信号来源方式主要有两种，一是在MMDS发射站使用全向或定向MMDS天线发射传输，各MUDS基站使用栅网或抛物面天线接收，二是上级机房使用光发射机通过光缆传输，MUDS基站使用光接收机接收。信号接收后经滤波、放大，可直接送入宽带MUDS发射机使用U波段开路发射。（为了保证信号质量，我们使用MUDS方案）示意图如下：

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该方案传输系统采用数字压缩、复用调制与多路MUDS/MMDS无线发射传输技术，在8MHz带宽内（一个标准模拟频道）可传送4～6套高清晰数字电视信号。电视用户无需铺线，直接以低成本方式接收，其收视质量与节目套数超过目前由HFC网组成的有线电视网。数字MUDS/MMDS无遮盖半径可达50KM左右，采用直放中继与转发技术，可进一步扩大覆盖范围。该系统采用伪随机动态加解扰，多重钥加解密，空中无线授权CAS收费管理技术，彻底解决了电视收费难的问题，为真正达到100％收费率提供了根本的技术保障。

数字MUDS/MMDS与城市有线电视网共用数字前端平台，可同时实现有线网与无线网的数字化。数字化传输易于加密，确保了系统的安全性，通过无线覆盖，使用CAS用户管理系统，开展数字增值业务，可以使广电网络运营商面临的用户增长、收费管理、增值创收三大难题同时获得圆满解决该方案有如下特点：

1、 MUUS/MMDS多路数字无线覆盖系统是基于DVB-C平台的一种数字电视地面覆盖系统，传输的数字节目可达数十套

2、 该系统既可作为干线传输和有线电视系统联网，又可作为用户分配网直接传送到用户家数字机顶盒接收。

3、 采用数字加密传输，非常方便的实现用户管理CA系统，完全解决了用户管理和收费问题。

4、 本系统的核心----数字功放采用进口LDMOS全固态半导体技术，该功放优良的线性特征，使其在额定输出时，极低的误码率，保证了传输质量，大大提高了有效覆盖面，并可在UHF波段发一个和多个频道组合，使得系统配置有了相当的灵活性。

5、 根据各地特点，可采用主台覆盖或蜂窝覆盖等多种方式。

6、 无线数字传输系统具有投资少，建网快，覆盖广、可靠性高，网络安全性好，抗自然灾害能力强，维护成本低的优势。其投资同光纤网相比，仅为其投资的10%左右，是广播式电视传输的最优方案之一。

4.2在组网及运行中遇到的问题及解决方法

昭通由于地处边远山区，地形复杂，在组网及运行过程中遇到了许多困难

4.2.1信号覆盖不理想

在网络初步建成后，我们对昭阳区以及所属乡镇的信号覆盖情况也进行了基本的测试，发现存在很大问题，基本无法满足大规模发展用户的要求：

1、 部分离凤凰山发射站距离很近（直线距离3，4公里处），开阔无阻挡的区域（主要是朝西方向），信号强度较弱，而且检测不到信号质量及误码率，基本无法正常接收节目信号

2、 部分距离较远（直线距离5公里以外）的区域（朝北、朝东方向），信号强度弱，信号质量较低且不稳定，存在掉包、马赛克等情况；而这两个方向较近的区域不同程度存在阻挡，也影响了信号覆盖

3、 前端设备不稳定，整个昭阳区信号覆盖范围内都经常性地出现节目信号解不开，无伴音，马赛克等情况

4、 南面由于存在阻挡，信号无法覆盖

4.2.2信号覆盖不理想的原因及解决办法：

经过我们技术人员的共同努力终于发现信号不理想的原因是因为使用了全向天线，现今改为四个定向天线就能达到实际要求了。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xoyh.html