一种地面数字电视广播单频网的组网方法及其系统的制作方法

文档序号:7966856阅读:176来源:国知局
专利名称:一种地面数字电视广播单频网的组网方法及其系统的制作方法
技术领域
本发明属于数字电视广播技术领域,尤其涉及一种地面数字电视广播技术领域。
背景技术
单频网是地面数字电视广播领域的一种组网方式,同传统的多频网相比,单频网在完成覆盖时,不同的发射机使用相同的频率,在指定的相同时间发射。这样,不同发射机的信号在接收机处产生的影响只是相当于一个多径回波,只要多径回波的延时不超过保护间隔,接收机就可以正常接收。
目前,国际上现有的三个数字电视广播标准,基于多载波的欧洲的DVB-T、日本的ISDB-T均支持单频网,美国的ATSC不能支持单频网。欧洲和日本的标准在组建单频网时均使用了GPS来构建单频网,这种方法在组建大范围例如全国性单频网时是有必要的,但是对于城市地区的覆盖却显得十分不便,系统复杂,设备造价高昂,可靠性和稳定性不好。
对于地面数字电视广播,往往由于建筑物或者自然地形的阻挡,导致部分地区的信号场强较低,这样覆盖较差的地区在覆盖区中很多、很分散,但是这些地域的面积往往不大,大功率的单频网发射点显得不必要,而普通的转发由于多径干扰的原因,导致发射信号的信噪比偏低,因此数字电视广播在实现城市和阴影地区覆盖时,一种简单、快捷、廉价的方法显得非常必要。
在我国城市地区,目前有线电视的光缆已经铺设到城市的各个角落,该网络具有容量大,抗干扰能力强,覆盖范围广等特点,利用有线电视的光缆来完成地面数字电视广播阴影地区覆盖是本发明的关注点。

发明内容
本发明的目的在于解决了在地面数字电视广播覆盖的多而且小的阴影地区完成单频网信号覆盖的问题。本发明提出了一种简单、低成本的单频网覆盖解决方法及其系统。
本发明所述的组网方法,其特征在于依次含有以下步骤步骤(1)用一个地面数字电视广播激励器把基带码流信号转换成射频电信号;步骤(2)用一个射频信号光发射机把步骤(1)得到的射频电信号调制到光信号,并送入光缆;步骤(3)在需要进行覆盖的盲区,把步骤(2)所述的光缆中的光信号耦合出来,用一个由不同长度光纤组成的可变光延时调整器把光信号进行延时;
步骤(4)用一个射频信号光接收机把步骤(3)得到的经过延时的光信号进行光电变化后,再通过一个自动增益控制电路进行输出功率控制,以便在光信号功率变化时,仍然能得到特定的射频电信号输出,该自动增益控制电路输出信号的输出信号信噪比恶化小于2db,带外抑制在+/-4.2MHz处,大于42db;步骤(5)用一个射频信号放大发射器把所述射频信号光接收机输出的电信号进行放大发射。
本发明所述的系统,其特征在于6、数字电视激励器输入是基带码流信号,输出是射频电信号;射频信号光发射机,是一个电/光变换器,输入是所述射频电信号,输出是送往光缆的光信号,其功率不低于+10dbm;光纤网络,输入是由所述光缆传送的光信号;光延时适配器,输入是光纤网络通过输出光缆输出的光信号;光/电变换器,输入是光延时调整器输出的光信号,输出是射频电信号;自动增益控制电路采用芯片AD8362,输入是光/电变换器输出的射频电信号,而输出信号其信噪声比的恶化低于2db,带外抑制在±4.2MHz处,大于42db。
射频信号放大器,把所述自动增益控制电路的输出信号放大后,送往设在阴影覆盖地面的小功率发射台。
本发明使用射频信号光传输技术,将编码标准后的射频信号通过有线电视光纤传输到城市的各个角落,在需要进行覆盖的阴影地区,奖信号取出经过延时调整匹配后进行小功率输出发射。由于光纤上传输的是已经经过调制的信号,因此在发射点不再需要任何的载波、时钟恢复,只需要做简单的延时调整就可以。因此该方法可以快速、低成本的实现阴影区的覆盖。该方法已经通过实验室测试验证了该方法的可行性。
试验方法1.测量数字电视信号激励器输出的RF信号的信噪比;2.将数字电视信号激励器输出的RF电信号送入光发射机上,光发射机的输出经2Km光纤传输后用光接收机还原成RF电信号;3.测试光接收机输出电信号的信噪比,,其信噪比数字电视信号激励器输出的RF信号的信噪比恶化2dB;4.将经过光纤传输后的光接收机输出的电信号与数字电视信号激励器输出的RF信号合成,合成信号的信噪比与主站RF信号相比恶化2dB,没有引入额外的恶化量。


图1为常规单频网组网方法;图2为本发明提出的一种地面数字电视单频网系统;图3本发明所述组网方法的流程图。
具体实施例方式
在地面数字电视广播覆盖时,由于地形地貌的限制,导致在覆盖区内有很多但是面积较小的覆盖阴影区,为了简单、可靠、低成本的完成对这些阴影区的覆盖,本发明提出了一种新型的地面数字电视广播单频网覆盖方法。该方法利用现有的有线电视网络,配合相应的接口转换设备以及延时调整、放大发射设备,完成阴影地区的覆盖。本发明的方法简单,技术成熟,对外界设备要求低,易于实现。
本发明以解决地面数字电视广播覆盖为目标,可以适用于单频网网络,也可以适用于多频网网络。可以解决室外阴影区的覆盖,也可以解决室内、楼道、地下室的覆盖。
目前的电视广播多采用一个或者多个大功率的发射站完成对覆盖区的覆盖。由于建筑物、自然环境的限制导致客观上有多个、小范围的覆盖阴影区的存在。在数字地面电视广播中引入了单频网的概念,它使用统一频率完成大范围的覆盖,不同发射机之间采用GPS完成多个发射机的同步,如图1所示。在主发射端,使用一个适配器将绝对时间信息放置入码流中,发射机接收到码流后根据GPS的信息,在规定的同一时间发射。整个系统的同步完全依赖GPS,而且每个发射点都需要完整的单频网适配、基带编码调制、射频调制、功率放大发射等全部功能单元。
图2是本发明提出的组网方法。对于大量的小范围的覆盖阴影区以及建筑物内部的阴影区,不再使用传统的单频网覆盖方式。本发明在主发射台端使用一个专用的接口适配器,利用波分复用技术,将激励器输出的已经调制射频信号变换到光信号,并送入光纤,适配器输出光信号功率不低于+10dBm。激励器的已调信号则经过发射延时调整后经过非线性校正、大功率放大并由天线发射。
电/光适配器要求信号的失真小,线性好,保证经过电光变化后信噪比的恶化不超过1dB,带外抑止在+/-4.2MHz处不低于44dB。光信号经过有限电视光纤被传输到网络中的每个节点。
在需要进行覆盖的盲区,将光信号耦合出来。由于光纤铺设长度与实际电磁波传输的长度有一定的差异,而数字电视广播的保护间隔是有限的,一般只有几十微秒,为了保证信号的传输延时不超过保护间隔,在光信号上使用延时调整器,根据测量需要,将信号进行延时。延时调整器的输出被送入光/电变换器。
光电变换器将输入的光信号变化为射频的模拟信号。由于传输距离不同以及传输损耗的动态变化,为了保证后端输出信号功率的稳定,在光电变换器中使用自动增益控制电路,该电路可以保证信号在变化30dB时能够保证信号输出的稳定性。光电变换器要求电光变化后信噪比的恶化不超过2dB,带外抑止在+/-4.2MHz处不低于42dB。
由于在整个的传输过程中没有设计频率、时钟的变化,因此光电变换器的输出与发射台主发射机的信号组成了严格的单频网,两个信号的频率是严格相同,唯一的区别就是同绝对时间相比有一个固定的延时。因此该信号经过后端的功率放大器放大后可直接发射组成单频网覆盖。
本发明已经在清华大学数字电视中心实验室利用数字电视激励器、电光变换器、延时调制器、光电变换器和功率放大器组成单频网进行了验证,试验表明该方法构建的单频网性能稳定,可靠性好,组建方法简单,成本低。
上面结合附图对本发明的具体实施例进行了详细说明,但本发明并不限制于上述实施例,在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下,本领域的技术人员可作出各种修改或改型。
权利要求
1.一种地面数字电视广播单频网的组网方法,其特征在于依次含有以下步骤步骤(1)用一个地面数字电视广播激励器把基带码流信号转换成射频电信号;步骤(2)用一个射频信号光发射机把步骤(1)得到的射频电信号调制到光信号,并送入光缆;步骤(3)在需要进行覆盖的盲区,把步骤(2)所述的光缆中的光信号耦合出来,用一个由不同长度光纤组成的可变光延时调整器把光信号进行延时;步骤(4)用一个射频信号光接收机把步骤(3)得到的经过延时的光信号进行光电变化后,再通过一个自动增益控制电路进行输出功率控制,以便在光信号功率变化时,仍然能得到特定的射频电信号输出,该自动增益控制电路输出信号的输出信号信噪比恶化小于2db,带外抑制在+/-4.2MHz处,大于42db;步骤(5)用一个射频信号放大发射器把所述射频信号光接收机输出的电信号进行放大发射。
2.根据权利要求1所述的一种地面数字电视广播单频网的组网方法,其特征在于,所述的射频信号光发射机是一个基于波分复用方法的电/光变换器,其输出光信号功率不低于+10dbm。
3.根据权利要求1所述的一种地面数字电视广播单频网的组网方法,其特征在于,所述的射频信号光接收机是一个光/电变换器。
4.根据权利要求1所述的一种地面数字电视广播单频网的组网方法,其特征在于,所述的光延时调整器是由不同长度光纤组成的可变光延时调整器。
5.一种地面数字电视广播单频网系统,其特征在于,含有数字电视激励器,输入是基带码流信号,输出是射频电信号;射频信号光发射机,是一个电/光变换器,输入是所述射频电信号,输出是送往光缆的光信号,其功率不低于+10dbm;光纤网络,输入是由所述光缆传送的光信号;光延时适配器,输入是光纤网络通过输出光缆输出的光信号;光/电变换器,输入是光延时调整器输出的光信号,输出是射频电信号;自动增益控制电路采用芯片AD8362,输入是光/电变换器输出的射频电信号,而输出信号其信噪声比的恶化低于2db,带外抑制在±4.2MHz处,大于42db;射频信号放大器,把所述自动增益控制电路的输出信号放大后,送往设在阴影覆盖地面的小功率发射台。
全文摘要
本发明属于地面数字电视广播单频网技术领域,其特征在于它使用射频信号光传输技术,将编码标准后的射频信号通过有线电视光纤传输到城市的各个角落,在需要进行覆盖的阴影地区,将信号取出经过延时调整匹配后进行小功率输出发射。由于光纤上传输的是已经经过调制的信号,因此在发射点不再需要任何的载波、时钟恢复,只需要做简单的延时调整就可以。因此该方法可以快速、低成本地实现阴影区的覆盖。该方法已经通过实验室测试验证了该方法的可行性。
文档编号H04N7/22GK1921623SQ200610113120
公开日2007年2月28日 申请日期2006年9月15日 优先权日2006年9月15日
发明者阳辉, 潘长勇, 杨知行, 宋健, 王军, 王劲涛 申请人:清华大学
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