地面无线数字电视系统传输覆盖技术与优化措施

张 明

（根河市融媒体中心阿龙山业务部，内蒙古 呼伦贝尔 022362）

0 引言

数字电视技术的发展使得地面无线数字电视系统广泛应用。与有线数字电视相比，地面无线数字电视由于不依赖线路传输，建设成本低，施工和应用更加方便。特别是在农村地区，无线数字电视的应用提升了文化传播覆盖范围。然而，地面无线数字电视系统传输过程中的信号可能受多种因素影响。建设时，应根据当地条件制定有效的改善方案，以提高地面无线数字电视系统的效能。

1 地面无线数字电视系统的优势

地面无线数字电视系统因其便捷性、经济性、功能性和灵活性，在当前数字电视领域获得广泛认可。随着社会经济发展，地面无线数字电视在城乡文化建设中扮演了重要角色。

第一，便捷性。无线数字电视可利用无线信号传输节目，建设成本得到控制，移动性强，适应不同建设位置的需要。即使在恶劣自然环境下仍可保持信号传输，利用无线频率资源提供优质画面[1]。

第二，经济性。地面无线数字电视系统的建设和运行成本低，信号传输快速；采用数字解码压缩模式，节约频率资源，同时传递多套节目，包括高清数字电视节目。

第三，功能性。地面无线数字电视系统不仅能向用户传递丰富和高清的电视节目，为广大城乡地区带来各类优质的电视节目，丰富人们的精神文化世界，而且能够将用户分配网直接传输到数字机顶盒中，运用数字加密技术，使用户通过电视系统即可完成付费。

第四，灵活性。地面无线数字电视采用全固态半导体技术，其线性特点为信号传输质量的提升奠定了基础；日常信号传输的误码率低，信号覆盖范围广，能够结合不同地区的实际情况，形成主发射站、小功率发射站及光纤传输等相互结合的传输网络，建设和应用较为灵活，技术应用的针对性强[2]。

2 地面无线数字电视系统传输的常用技术

2.1 多频网

地面无线数字电视系统在传输中最常用的是多频网。其原理是将发射机和其他相关设备组合起来，以覆盖相邻的区县地区，达到无缝的信号传输。多频网的优势在于即使需要覆盖的两个区域相距较远，也能够通过多种频率进行网络传输，使频点对接，不仅信号传输质量能够得到保障，而且便于偏远地区的信号覆盖。但是随着宽带无线通信技术的发展，多频网目前也会遇到一定的挑战，其频率相对短缺，高频谱效率传输还应得到更广泛的应用。

2.2 单频网

单频网也是一种常用的信号传输覆盖技术，由发射机和相关辅助设备组成。单频网具有开放和封闭的双重性，在其覆盖的范围内能够提供最低信号干扰。如果是开放的网络环境，单频网传输效率较高，也能有效维护信号边界，因而对于信号传输范围的覆盖较为精确。如果是封闭的网络环境，外界的辐射电波会在一定程度上干扰信号传输，所以需采用方向性天线来提高信号传输质量。总体来看，单频网的优势在于信号覆盖的单一定向，通过将信号分散到点对点的发射站，信号传输相对均匀，对于抑制同频干扰至关重要。单频网在多媒体广播系统中发挥着不可或缺的作用。由于网络内的发射器能够接收到相同频率的信号，所以可应用单频网传输完整的电视节目。点对点的单一定向发射也利于节省发射器功耗，实现对区域内的均匀信号覆盖。单频网在应用期间需注意电波多径干扰的问题。

2.3 多频组网

多频网和单频网各有优势，但也有自身的局限性。地面无线数字电视系统的传输覆盖与地形因素有着紧密的关联，在我国不同地区会受到地形条件以及环境的影响。这种情况下，单纯使用多频网或者单频网通常不能满足信号覆盖的需求，需要根据实际地形情况，采用多频网和单频网组合的方式，将两者优势相结合，从而提高信号传输质量[3]。例如，在一些偏远地区，地形环境复杂，如果需要增强边界控制能力，可使用大功率发射点均衡分布的方式，使传输性能得到保证；如果所需覆盖区域有典型的细长条状特征，则可以使用多点小功率方式，在节省功耗的同时，也能减少外界环境的干扰。

3 地面无线数字电视系统传输覆盖技术的影响因素

地面无线数字电视系统传输覆盖技术受多方面因素的影响，包括发射物理参数、接收物理参数、发射频率、极化方式及信道调制器参数等，都会影响信号传输的质量和效率。

3.1 发射物理参数

地面无线数字电视系统在传输信号过程中，发射参数涉及多个不同的维度，其中天线高度的影响尤为突出。地面无线数字电视系统自身的天线高度对发射和接收范围起到决定性的作用。为保证用户服务质量，发射天线的高度应根据需覆盖的范围选择对应的发射机功率，以保证信号传输质量。如果发射功率偏低，信号强度往往不能满足所需的覆盖范围，较高的功率可产生更强的发射信号，并且随着信号强度的增加，对外界影响因素的抵抗能力也更强，有助于避免信号传输过程中的损失。需要注意的是，除保证发射天线的高度和功率外，还应及时发现馈线损耗问题。馈线损耗会降低信号传输质量，随着设备使用年限的增加，及时的更新改造才能确保设备的有效运行。

3.2 接收物理参数

地面无线数字电视系统的传输质量还与接收参数有着直接的关联，比如接收天线的灵敏度，是影响信号质量尤为关键的因素。结构更为精细复杂的天线对于提高灵敏度十分重要，高灵敏的天线有助于减少外界因素对传输质量的干扰。接收天线的安装高度也与传输质量有关，如果天线高度超出正常范围，就会影响单频网实际的覆盖范围。限制了覆盖范围，会导致信号质量下降，也会增加日常维护保养工作的阻碍。

3.3 发射频率

合适的发射频率可以实现更加优质的信号传输质量以及更广泛的覆盖范围。发射频率能够明显改变地面无线数字电视系统的运行状态，其传输介质的光学特性关系信号传输的质量和范围，所以技术人员应确保发射频率处于有效的范围，并通过频率设定避免周围噪声对信号传输的干扰。采用科学的方法调整发射频率，才能为信号的稳定传输奠定基础。

3.4 极化方式

地面无线数字电视系统的传输会受到实际地形和环境的影响，在一些地形环境不佳的区域，采用不同的极化方式可以优化信号传输效果。电线主架之间的结构可使信号覆盖受到极化的影响，如水平极化和垂直极化。在发射功率相对稳定的前提下，水平极化应用更多，其优势在于可以拓展信号覆盖范围[4]。在信号分布相对较近的区域或是环境复杂的区域，垂直极化不但可以节约成本，还可以提高安装效率。

3.5 信道调制器参数

近年来，地面无线数字电视系统技术不断发展，呈现出多载波传输的趋势，特别是单频网，其建设规模受到载波数量的影响。载波数量多，将直接影响载波的接收质量。根据目前的实际状况，信道调制参数会影响数字信号传输质量以及覆盖范围，这就需要调整信道调制参数来改善整个网络的性能，从而增加载波容量，拓展网络覆盖范围。

4 地面无线数字电视系统传输覆盖技术的优化

受以上因素影响，地面无线数字电视系统在信号传输期间会遇到多方面的问题。为优化传输技术，工程建设应当注重从信号发射端和接收端方面加以改进。

4.1 从信号发射端进行技术优化

发射端是信号传输的基础，传输功率对信号强度、质量都会产生影响。在我国复杂的地形地貌环境中，发射机的传输功率提升有助于避免信号衰减问题。除传输功率外，信号强度也关系着传输的质量。从信号的发射端到接收端之间跨越较长的距离，期间的自然空间较为复杂，有可能经过山谷、隧道等传输质量不佳的区域，由此造成信号强度的衰减。针对此类问题，技术人员可使用数字电视转发器增强信号强度，用有限的建设成本扩大覆盖范围。另外在一些无线数字电视信号覆盖较差甚至无法覆盖的区域，采用漏缆方式也可增强信号强度，即使用同轴天线建立高频能量辐射网，如在地铁以及地下商场中，均可使用此方法改善信号传输覆盖效果[5]。

4.2 从信号接收端进行技术优化

地面无线数字电视传输覆盖会受机械设备性能的影响。接收系统中，机械设备的更新有一定的周期。对机械接收设备的技术升级，有助于淘汰旧有接收设备，提高信号接收能力。针对信号接收不佳的情况，工程建设中应注意提高信号接收水平，使用更加复杂的接收天线，并注意根据不同地区实际选择适合的接收天线安装位置，尽量减少信号干扰，消除信号盲区。

5 结语

与有线电视相比，地面无线数字电视传输的技术优势主要体现在建设的便捷性和经济性，而且功能丰富，能够满足不同地形环境的建设需求。地面无线数字电视在传输中可采用单频网、多频网和综合组网的方式，但是传输期间由于外界建筑物、气候条件及环境等因素的影响，传输覆盖技术仍需进一步优化。为解决信号覆盖与接收问题，工程建设可从发射端和接收端实现技术改进。