关于地面数字电视
赵章臣
地面数字电视问题已经摆在我们面前，我们确实有必要对这方面进行深入了解，以便在决策、实施过程中达到心中有数，因此很希望能通过本文以增加对地面数字电话四的了解，并取得少走弯路、减少投资、增加效益的收获。
本文对地面数字电视的介绍，首先从大家熟悉的了解东西开始，把这写东西相互联系合作用说清楚，以便能确立整体、宏观的概念，否则可能被很多诸如标准、技术和术语等方面的问题搞得晕头转向，无法依从，结果是危险地，不是被别人牵着走，就是到处碰壁。 一、 纵观地面数字电视
所谓地面数字电视就是相对于卫星电视而说，是利用无线技术完成数字电视信号的传输系统。和有线电视、卫星电视一样都必须依赖以下技术支持： 1、信号采集技术：采集电视节目内容基本有两种方式，一种就是利用摄像设备制作的现场
视频资料，经过编辑整理形成的电视信号，在使用这方面视频资料时，需特别注意视频资料的分类，网络中下载的一般为RM格式，现场录制的资料一般为AV格式。另一种采集方法就是利用采集卡、机顶盒直接接收使用有线和卫星电视节目内容。
2、信号前端处理技术
所谓前端处理技术是指电视信号输入发射机以前的综合信号处理技术。这些技术包括： 调制技术：按照工作频率或一定的频率范围对电视信号进行载波处理。其主要方法为数字信号的“键控”。数字调制分为调幅、调相和调频三类，分别对应“幅移键控”（ASK）、“相移键控”（PSK）和“频移键控”（FSK）三种数字调制方式。 编码技术：所谓编码技术就是按照人们视觉特征，把视频资料按帧的结构编排，并加上可对帧的控制方法而形成成视频资料的数字流。常用的编码技术有MPEG-2、MPEG-4、H.264、AVS。其中AVS是我国创建的编码技术，国家行政和技术部门都在极力推荐使用，但是央视及地方电视台的目前仍坚持使用MPEG-2编码技术，因为MPEG-2的使用面太宽了。
高清数字电视机顶盒
复用技术：进入数字电视阶段后，以往的单频单节目就成为历史，一个频点可包含6-10套节目，可以几个几十个频点发射，为解决单个节目数据流的合成就产生了复用技术
加扰技术：电视市场进入运营后，运营商追加了管理用户的系统、管理控制加、解扰CA系统和加、解扰技术。
3、发射系统
发射系统分为三个部分：发射机、天愦和天线
发射机：按用途区分可分为单频发射机，也称固态发射机和宽带发射机
按输入信号不同又可区分为模拟发射机和数字发射机。
模拟发射机一般都是固态发射机，要同时发送几个频点需要用合成器合并功率后一个天线发射，也可使用几个天线发射。
数字发射机一般都可作为宽带发射机使用。
天愦：就是连接发射机和天线的连接埠分，由于发射塔很高，一般都130米以上，一般连线损耗极大，特殊天愦由于技术复杂造价很高，有时利用光发射机和光缆代替特制天愦。
天线：大功率发射一般都采用缝隙天线，价格不菲。
4、机顶盒
机顶盒是一个叫各方面的人讨厌的东西，都希望模拟转数字后可以扔掉，其实不然。原因是90%的电视机都是基于选频看节目，但数字电视一个频点有好多套节目，就必须使用机顶盒。
机顶盒从天线或线缆中获取信号，根据前端的技术要求进行解调、解码和解扰，并对信号进行放大输出。
机顶盒配有遥控选用节目功能。
5、显示终端
显示终端主要分为电视机、显示屏和其他显示设备。
二、调制技术深入了解
数字调制分为调幅、调相和调频三类，分别对应“幅移键控”（ASK）、“相移键控”（PSK）和“频移键控”（FSK）三种数字调制方式。
QAM属于ASK的调制方式，其频带利用率是1bit/s·Hz，若利用正交载波调制技术传输ASK信号，可使频带利用率提高一倍。如果再把多进制与其它技术结合起来，还可进一步提高频带利用率。能够完成这种任务的技术称为正交幅度调制（QAM）。它是利用正交载波对两路信号分别进行双边带抑制载波调幅形成的。通常有二进制QAM，四进制QAM（16QAM），八进制QAM（64QAM），等。QAM调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。在美国，正交调幅通常用在地面微波链路，不用于国内卫星，欧洲的电缆数字电视采用QAM调制，而加拿大的卫星采用正交调幅。QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下，QAM星座图中可以容纳更多的星座点，即可实现更高的频带利用率，目前QAM星座点最高已可达256QAM。
QPSKuQadrature Phase Shift Keying的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种相移（PSK）数字调制方式。在数字信号的调制方式中QPSK四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式。相关：在HFC网络架构中，从用户线缆调制解调器发往上行通方式调制，并用TDMA方式复用到上行通道。相关：在基于DVB-S的卫星通信电视系统中，卫星输出的电磁波信号就是使用QPSK调制方式的QPSK是一种频谱利用率高、抗干扰性强的数调制方式, 它被广泛应用于各种通信系统中. 适合卫星广播。例如，数字卫星电视DVB-S2 标准中，信道噪声门限低至4. 5 dB，传输码率达到45M b[2]。。
OFDM和COFDM
正交频分复用调制（OFDM- Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 即正交频分复用技术，属于FSK频移调制方式，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI 。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于
每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。具有如下特点：
(1) 在窄带带宽下也能够发出大量的数据：COFDM技术能同时分开至少1000个数字信号，而且在干扰的信号周围可以安全运行的能力将直接威胁到目前市场上已经开始流行的CDMA技术的进一步发展壮大的态势，正是由于具有了这种特殊的信号“穿透能力”使得COFDM技术深受欧洲通信营运商以及手机生产商的喜爱和欢迎，例如加利福尼亚Cisco系统公司、纽约Flarion工学院以及朗讯工学院等开始使用，在加拿大Wi-LAN工学院也开始使用这项技术。
(2) COFDM技术能够持续不断地监控传输介质上通信特性的突然变化：由于通信路径传送数据的能力会随时间发生变化，所以COFDM能动态地与之相适应，并且接通和切断相应的载波以保证持续地进行成功的通信；
(3) 该技术可以自动地检测到传输介质下哪一个特定的载波存在高的信号衰减或干扰脉冲，
然后采取合适的调制措施来使指定频率下的载波进行成功通信；
(4) COFDM技术特别适合使用在高层建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及将信号散播的地区。高速的数据传播及数字语音广播都希望降低多径效应对信号的影响。
(5) 可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时，只有落在频带凹陷处的子载波以及其携带的信息受影响，其他的子载波未受损害，因此系统总的误码率性能要好得多。
(6) 通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。COFDM技术本身已经利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。通过将各个信道联合编码，则可以使系统性能得到提高。
(7) COFDM技术抗窄带干扰性很强，因为这些干扰仅仅影响到很小一部分的子信道。
(8) 非可视和有阻挡的环境中应用，卓越的“绕射”与“穿透”能力使得适合在城区、城郊、建筑物内实现无线图像实时传输传统的微波设备，必须在可视条件（既收发两点之间必须无阻挡）下才能建立无线链接通道，所以使用中受环境制约较大，需要提前考察应用环境，
选择、测试收发点，调整天线的方向，架设天线的高度测算等，工作量非常大，也相当繁琐，不仅直接限制音视频的传输与接收，而且系统的可靠性、工作效率也大打折扣。COFDM无线图像设备则彻底改变了这种局面。因其多载波等技术特点，COFDM设备具备“非视距”、“绕射”传输的优势，在城区、山地、建筑物内外等不能可视及有阻挡的环境中，该设备能够以高概率实现图像的稳定传输，不受环境影响或受环境影响小。系统采用全向天线，可以在最短的时间内架设无线传输链路，采集端和接收端也可以随意移动，不受方向的限制，系统简单、可靠，应用灵活。
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