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文档简介

1、辨别用模拟电视传输发射设备传送数字电视            【摘要】本文介绍如何改造模拟电视传输发射设备用于传送数字电视,并提供一个改造实例,供同行参考。【关键词】调频微波;电视发射机;QAM调制;机顶盒, 数字电视随着数字电视技术的发展和电视节目数字传输的商业化,模拟电视逐步转向数字电视。能否改造现有设备用于传送数字电视,以提高电视节目传送质量和频带资源利用率,是一个值得我们探讨的课题。就福建省而言,现有电视微波站362座,微波线路七千多公里;大小电视发射台473座,电视

2、发射机近八百台。这些设备若能改造利用,不仅能加快数字化进,还能节省大量投资。近期我们在这方面做了一些尝试,取得一些可行的经验,供同行参考。 1 模拟设备传输数字电视可行性分析:数字与模拟电视信号的传输方法都是把调制信号变为中频,然后再搬到相应的工作频段上,接收时,做逆向变频得到中频,中频信号经解调器或数字解调机解调还原信号。可见,数字与模拟电视信号的传输原理是一样的,由于数字与模拟电视信号的调制方式不一样,传输设备也略有不同。但,我们只要对模拟电视传输发射设备做必要的改造,模拟设备也能传送数字电视信号。模拟电视传输发射系统如图1所示,调频微波主要用于点对点的远距离电视信号传输,其代表机器有WS

3、F8-06微波收发信机,该机中频为70MHz、带宽为18MHz。电视发射机用于点对面的传输覆盖,工作于米波段或分米波段,中频为37MHz、带宽为8MHz。该系统用来传数字信号时,必须去掉微波发信部分(图1左边)虚线内的设备,将数字调制器的中频直接连微波上变频器。图1右半边虚线内的设备用70 MHz转34.25MHz(电视发射机中频中心频率)变频器代替。2 改造实例:由于国家地面广播电视传输标准尚未出台, 传输标准只能选DVB-S或DVB-C。考虑到DVB-C接收机(机顶盒)频率范围与电视发射机一致,因此,我们选择DVB-C标准的64QAM调制方式,传输符号率定为6.125Mbaud。试验地点我

4、们选海拔九百多米的白马山电视微波站,该站距离宁德市区20Km,发射覆盖范围除市区和山区外,还能覆盖部分海上鱼排养殖区。因此,选定该站具有一定代表性。2.1传输与发射设备选择与改造:为了便于试验,我们取本省11GHz数字微波信号做节目源,该数字微波采用单载波多路复用QPSK调制方式, 传4套电视和4套广播节目数字,传输符号率为17Mbaud。传输系统见(图2)2.1.1传输与发射设备选择图2左边设备安装在宁德电视台机房,QPSK解调器型号为:CHINC1 10KD01; QAM调制器型号为:CHINC 10K502;微波发信机型号为: WSF8-06。图2右边设备安装在白马山微波站机房, 8GH

5、Z/34.25MHZ变频器和34.25MHz中频AGC信号放大器是定做的;电视发射机型号为: GSZ-3/5型7频道;机顶盒型号为:DBC2100B。2.1.2 微波设备改造:(1) QAM信号通过 WSF8-06微波发信机的限幅中放会产生畸变,因此,必须去掉限幅中放, QAM调制器中频输出直接与微波发信机的功率中放联接。(2) WSF8-06微波机本振源采用介质振荡,虽说频率稳定度和数字机同一数量级,但数字微波对本振源的相位噪声有严格的要求,该噪声是逐站迭加,特别对于长距离,多站接力的微波电路,这一指标不容忽视。因此,1 2 3 4 下一页  

6、;       需将普通介质振荡器改成锁相环介质振荡器。(3)电视发射机的输入中频为34.25MHz,而微波收信机的输出中频为70MHz,从信号传输质量和设备可靠性考虑,我们另外定做了由 8GHz变为34.25MHz的下变频器和AGC放大电路组成的接收部件代替WSF8-06微波收信机(见图3)。图3中下变频器增益为15dB,AGC电路增益为(30-50)dB,阻抗为50,功率模块BGX885增益为17dB,最大输出电平60 dBmV,输出电平10dB可调。AGC电路保证微波输出电平不受传输衰弱影响。2.1.3电视发射机改造:

7、考虑到数字电视信号功率平均分布整个频道内,发射机的末级功放的平均功率比峰值功率低得多,为了提高发射功率,对北广7频道50W电子管电视发射机进行固态化改造,即用增益为20dB的300W固态功放模块替代发射机的电子管功放。该功放板采用飞利浦BLF278功率场效应对管组成甲类放大电路,每管静态工作电流为2A,最大输出功率达300瓦。开关电源输出DC50V(10A)带过流过压保护。具体做法如下:(1)打开电子管电视发射机后门,将300W功放模块散热风扇和开关电源固定在合适的位置。(2) 发射机改装后,原机电控系统不能用,信号线也须改接,因此,必须重新布线。发射机的信号线接法比较容易,只要将发射单元输出

8、接300W功放模块输入,功放模块输出接电视发射机定向耦合器即可。改装后电视发射机仅需单相供电,原机的三相稳压电源可不用。电视发射机的发射单元供电为直流24V,接线时只要找到24V稳压电源单元CZ插座的8、9脚并将它们与原机接线剪断, 220V电源进线直接与8、9脚接(9脚接零线,8脚接火线);开关稳压电源进线经装在功放散热器上的65热继电器(功放过热保护)常闭接点接220V电源;散热风扇电源进线经装在功放散热器上的45热继电器(功放温度高于45风扇工作)常开接点接220V电源,总电源进线应装空气开关和漏电保护器(见图4)。(3) 传输系统幅频特性将影响QAM信号的传输质量,因此,改装后必须对系

9、统的幅频特性进行调整,确保发射机带内不平坦度小于0.5dB。3 试验结果:为了对微波传输和电视发射系统做些定量分析,我们以实际信号做测试源,用意大利乐华DL4模拟和数字频谱仪测试,对QPSK解调机和QAM调制器以及各传输单元的输出指标做了多次测试、经过分析从中挑选有代表性的数据如下:3.1信号源的有关数据:表1 QPSK解调器和QAM调制器:机 器MER(dB)QPSK解调器17.00079.018.0-<1×10-6QAM调制器6.12595.3上一页  1 2 3 4 下一页    &

10、#160;    37.534.1<1×10-7表中:电平代表数字多路复用平均功率;MER为调制误差比;BER为误码率(1)从上表中数据可见QPSK调制信号的载噪比为18dB,比QPSK解调接收机门限电平5.5dB高12.5dB;误码率<1×10-6比临界误码率2×10-4将近高出两个数量级 ,可见信号源质量还不错。(2)64QAM接收机门限为28dB、临界BER为1×10-4, QAM调制器载噪比为37.5dB,给传输系统留有9.5dB余量。3.2为提高传输C/N,微波功率放大器都工作在临近饱和状态,

11、现在用来传输QAM数字信号,必须采用功率回退法降低输出功率,以保证数字信号正常传输。表2是我们通过多次试验得出中结果。表2不同微波发信功率对应的34.25MHz下变频器输出数据:发信功率(mW)接收电平(dBV)载噪比(dB)MER(dB)BER(dB)9694.230.827<1×10-36093.73230<3×10-44093.53732<1×10-52093.137.634<3×10-6从表2 可以看出:对于WSF8-06微波收发系统,功率回退系数可在(14-20)dB之间选定。本试验选17dB即微波发信功率为20 mW。3.3 对于发射机功放,同样也存在功率回退系数选定的问题。表3 是不同输入功率所对应的电视发射机输出数据,从表中可以看出电视发射机输出功率小于50 W时,指标较为理想。功率回退系数可在(3-10)dB之间选定。本试验选10dB即电视发射功率为30W。表3电视发射机输出数据:(检测电平为定向器耦合输出电平)输入功上一页  1 2 3 4 下一页         率(W)输出功率(W)检测电平(dBV)载

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