專利名稱：數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器及其寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字電視地面廣播技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適 配器及其采用本單頻網(wǎng)射頻適配器的數(shù)字電視單頻網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在數(shù)字電視地面廣播(Digital Television Terrestrial Broadcasting, DTTB) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，為滿足移動(dòng)和固定接收等多種業(yè)務(wù)需要，在300 3000MHz的UHF頻段內(nèi)，采 用多個(gè)頻道(或信道)同時(shí)發(fā)射，建設(shè)區(qū)域性多頻道(或信道)單頻網(wǎng)(Single Frequency Network，SFN)，這種系統(tǒng)必然涉及發(fā)射頻道更變的工程優(yōu)化等過程。DTTB的多頻道單頻網(wǎng) 系統(tǒng)(Multi-band SingleFrequency Network system, M-SFNS)前端需要多路信道處理設(shè) 備，如調(diào)制器、上變頻器、適配器等，多部單頻道發(fā)射機(jī)還要經(jīng)過價(jià)格昂貴的多頻點(diǎn)大功率 多工器來合成，合成后所形成的多頻道(或通道)很難隨時(shí)調(diào)整。改進(jìn)的方案是采用寬帶發(fā)射機(jī)系統(tǒng)來滿足多頻道發(fā)射的技術(shù)需要。這種改進(jìn)的方 案雖然能明顯克服多部單頻道發(fā)射機(jī)經(jīng)多工器合成后所形成的多頻道難以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)調(diào)整 的缺陷，但是在搭建多頻道單頻網(wǎng)的寬帶發(fā)射方式覆蓋網(wǎng)絡(luò)中，需要在寬帶信號(hào)產(chǎn)生前以 GPS信號(hào)為時(shí)間基準(zhǔn)對(duì)每個(gè)頻道通過特定的設(shè)備(調(diào)制器、單頻網(wǎng)適配器等)分別進(jìn)行延時(shí) 調(diào)整，以克服多徑干擾。這就大幅度增加了系統(tǒng)的工程造價(jià)，增加系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量，降低系統(tǒng) 運(yùn)行可靠性，增加運(yùn)行成本。使DTTB網(wǎng)絡(luò)對(duì)于幾十套電視節(jié)目、多通道移動(dòng)電視、高清晰度 電視等新業(yè)務(wù)發(fā)展需要的承載能力受限。從而影響了 DTTB大規(guī)模推廣應(yīng)用的市場(chǎng)推進(jìn)速 度。為了更好更快發(fā)展數(shù)字電視地面廣播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，需要開發(fā)新型的單頻網(wǎng)射頻適配 裝置，以構(gòu)建覆蓋效果好、穩(wěn)定性強(qiáng)，并且工程造價(jià)低和運(yùn)行成本低的數(shù)字電視地面廣播多 點(diǎn)單頻網(wǎng)寬帶發(fā)射區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器，在網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)進(jìn) 行寬帶射頻上的時(shí)延調(diào)整。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種采用上述單頻網(wǎng)射頻適配器構(gòu)建的數(shù)字電視 寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用射頻信號(hào)的鏈路傳輸工程技術(shù)和本實(shí)用新型的單頻網(wǎng)射頻適配 器調(diào)整信號(hào)時(shí)延，使得系統(tǒng)中既不存在頻率偏差又能調(diào)整發(fā)射覆蓋信號(hào)時(shí)延，提高系統(tǒng)的 覆蓋效果和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器結(jié)構(gòu)如下包括上下變頻濾波模 塊、基準(zhǔn)時(shí)鐘、中頻增益控制模塊，還有可編程模塊、高速模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊?；鶞?zhǔn)時(shí)鐘I 與鎖相環(huán)模塊組成標(biāo)準(zhǔn)鎖相環(huán)電路與可編程模塊連接受其控制，標(biāo)準(zhǔn)鎖相環(huán)電路分別接入 上下變頻濾波模塊，送入本振信號(hào)f2。含有多個(gè)物理頻道的、基準(zhǔn)時(shí)間為、的寬帶射頻信號(hào) Fm的信號(hào)源輸入端接入下變頻濾波模塊，輸入信號(hào)在此和本振信號(hào)進(jìn)行一次或多次變頻，通過濾波后取出信號(hào)的邊帶，下變頻濾波模塊的含有多個(gè)頻譜段的寬帶中頻信號(hào)IFl的輸 出端接入中頻增益控制模塊，中頻增益控制模塊消除傳輸鏈路的信號(hào)不穩(wěn)定的影響，中頻 增益控制模塊信號(hào)功率恒定的、含有多個(gè)頻譜段的寬帶中頻信號(hào)IF2輸出端接入高速模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中頻信號(hào)IF2轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)DATA1、輸出端接入可編 程模塊?？删幊棠K接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和鍵盤顯示模塊?？删幊棠K與鎖相環(huán)模塊連接，輸 出鎖相環(huán)控制信號(hào)?；鶞?zhǔn)時(shí)鐘II的本振信號(hào)f3輸出端接入高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、可編程 模塊和高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊。f3的最低頻率滿足奈奎斯特采樣定理?？删幊棠K將收到 的數(shù)字信號(hào)DATAl送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)，并根據(jù)程序設(shè)定的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)At，按照先入先出的 原則從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出DATA1，形成DATA2 = DATAl+Ato可編程模塊與高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換 模塊相連接，完成延時(shí)后的數(shù)字信號(hào)DATA2輸出端接入高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換，高速數(shù)/ 模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后得到的含有多個(gè)頻譜段的寬帶中頻信號(hào)IF3，IF3和IF2在頻域上完全一 致，但在時(shí)域上已是經(jīng)過延時(shí)，IF3 = IF2+At。高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接入上變頻 濾波模塊。IF3信號(hào)在上變頻濾波模塊和本振信號(hào)f2進(jìn)行一次或多次變頻，通過濾波后取 出信號(hào)的邊帶，最終恢復(fù)得到的輸出為含有多個(gè)物理頻道的經(jīng)過延時(shí)的寬帶射頻信號(hào)Fm/ (t0+ Δ t)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)射頻信號(hào)的延時(shí)調(diào)整。當(dāng)系統(tǒng)的硬件固有延時(shí)為Ta，則恢復(fù)出的最 終信號(hào)為 FM/(tQ+Ta+At)。可編程模塊可為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA模塊或者數(shù)字信號(hào)處理DSP模塊。當(dāng)上下變頻濾波器進(jìn)行多次變頻時(shí)，可以有多個(gè)本振信號(hào)f2。中頻增益控制模塊與可編程模塊連接，受其程序控制，使IF2功率保持為設(shè)定的恒定值；或者中頻增益控制模塊為模擬自動(dòng)增益電路AGC模塊。 輸入的射頻信號(hào)Fm經(jīng)過下變頻濾波模塊的一次或多次變頻，可編程模塊輸出中頻 信號(hào)IF3經(jīng)過上變頻濾波模塊的一次或多次變頻，本振信號(hào)的頻率變量在上下變頻中相互 抵消，從而使得本適配器的輸入輸出的頻率完全一致，完全排除了內(nèi)部本振頻率偏差對(duì)系 統(tǒng)造成的影響。本適配器中的高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊的采樣、高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的變換、可編程模 塊的工作時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫時(shí)鐘都采用了同一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘II的本振信號(hào)f3，這樣使 得本適配器的寬帶中頻信號(hào)IF2和IF3的頻率完全一致，同時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù) 溢出或錯(cuò)位。本實(shí)用新型的數(shù)字電視寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括前端部分、單點(diǎn)多頻道發(fā)射模塊、信號(hào) 鏈路傳輸和多點(diǎn)多頻道發(fā)射部分，其多點(diǎn)多頻道發(fā)射部分配置了本實(shí)用新型的單頻網(wǎng)射頻 適配器。前端部分包括信源處理模塊、信道處理模塊和小信號(hào)寬帶合成器。多路音視頻節(jié) 目源接入信源處理模塊的輸入端；信源處理模塊將多路音視頻節(jié)目源分別進(jìn)行編碼_復(fù) 用，形成 1 η 路的多節(jié)目傳輸流(Multi-ProgramTransport Stream, MPTS)MPTSl MPTSn0其中η為2 199的正整數(shù)。信源處理模塊的多路MPTS輸出分別接入信道處理模 塊的相應(yīng)的激勵(lì)器1 η，進(jìn)行調(diào)制映射，變頻后分別形成不同頻道的射頻信號(hào)Fl、F2…… Fn0各射頻頻道信號(hào)F1、F2……Fn的射頻中心頻率為Ftll、Ftl2……F0n0各激勵(lì)器輸出的這 些不同頻道的射頻信號(hào)F1、F2……Fn接入小信號(hào)寬帶合成器，合成為含有η路頻道的小信 號(hào)寬帶射頻信號(hào)FM，它的基準(zhǔn)時(shí)間為、。該小信號(hào)寬帶射頻信號(hào)Fm頻譜連續(xù)或者不連續(xù)。[0015]小信號(hào)寬帶射頻信號(hào)FM可接入單點(diǎn)多頻道發(fā)射模塊，該模塊有含功率放大電路的 寬帶發(fā)射機(jī)，直接由寬帶發(fā)射機(jī)對(duì)含有n個(gè)物理頻道的寬帶射頻信號(hào)FM進(jìn)行功率放大后發(fā) 射；或者，經(jīng)信號(hào)鏈路傳輸接至本寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，，信號(hào)轉(zhuǎn)換后再接 入各單頻網(wǎng)射頻適配器，經(jīng)各節(jié)點(diǎn)的單頻網(wǎng)射頻適配器調(diào)整相應(yīng)的射頻輸入信號(hào)的時(shí)延， 再接各節(jié)點(diǎn)的含功率放大電路的寬帶發(fā)射機(jī)對(duì)含有n個(gè)物理頻道的寬帶射頻信號(hào)Fm進(jìn)行 功率放大后發(fā)射。信號(hào)傳輸鏈路為光纖網(wǎng)絡(luò)、或有線網(wǎng)絡(luò)、或微波網(wǎng)等，將前端部分小信號(hào) 寬帶合成器送出的包含有F1、F2……Fn的寬帶射頻信號(hào)FM送到各個(gè)節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2……節(jié)點(diǎn) N。N為2 9999的正整數(shù)。各節(jié)點(diǎn)鏈路傳輸距離不同，射頻信號(hào)在鏈路傳輸時(shí)延不同，在 各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器上恢復(fù)出各節(jié)點(diǎn)的不同傳輸時(shí)延、、、、t2……tN的寬帶射頻信號(hào)Fm/
t0+t1,FM/t0+t2......FM/tQ+tN，其中tQ為初始時(shí)間。t。、、......tN中的最大值為tmax。各節(jié)點(diǎn)
的信號(hào)轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)不同的信號(hào)傳輸鏈路，為光接收器、或?yàn)V波器、或變頻器等。節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2……節(jié)點(diǎn)N分別有單頻網(wǎng)射頻適配器1、單頻網(wǎng)射頻適配器2……單 頻網(wǎng)射頻適配器N。節(jié)點(diǎn)1的單頻網(wǎng)射頻適配器1輸入寬帶射頻信號(hào)F/tdti，其附加信號(hào)時(shí)延為 tmax-、，輸出寬帶射頻信號(hào)FM/tmax+‘ ；節(jié)點(diǎn)2的單頻網(wǎng)射頻適配器2輸入寬帶射頻信號(hào)FM/td、，其附加信號(hào)時(shí)延為 tmax-t2，輸出寬帶射頻信號(hào)FM/tmax+‘ ；依此類推，節(jié)點(diǎn)N的單頻網(wǎng)射頻適配器N輸入寬帶射頻信號(hào)FM/tdt,，其附加信號(hào) 時(shí)延為tmax-tN，輸出寬帶射頻信號(hào)FM/tmax+t。；該信號(hào)最終在各節(jié)點(diǎn)的發(fā)射時(shí)刻為tjtmax。各節(jié)點(diǎn)的單頻網(wǎng)射頻適配器分別對(duì)各自的輸入寬帶射頻信號(hào)Fm進(jìn)行時(shí)延調(diào)整后， 分別送入各節(jié)點(diǎn)的寬帶發(fā)射機(jī)1、寬帶發(fā)射機(jī)2……寬帶發(fā)射機(jī)N。各寬帶發(fā)射機(jī)對(duì)射頻信 號(hào)進(jìn)行寬帶信號(hào)功率放大與發(fā)射，實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的高覆蓋效果。本實(shí)用新型數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器及其寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于1、以數(shù)字處理的方式實(shí)現(xiàn)了多頻道單頻網(wǎng)(M-SFNS)中對(duì)含有多個(gè)物理頻道(譜) 的寬帶射頻信號(hào)的時(shí)延精確調(diào)整；2、本適配器的輸入輸出的頻率完全一致，完全排除了內(nèi) 部本振頻率偏差對(duì)系統(tǒng)造成的影響，使得數(shù)字電視地面廣播交叉覆蓋區(qū)域的接收效果得到 明顯改善；3、本系統(tǒng)的信號(hào)傳輸鏈路中信號(hào)傳輸無需依靠GPS信號(hào)作為基準(zhǔn)，也不需要在 各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單頻道信道處理(調(diào)制映射、SFN適配)、上變頻、射頻單頻道功率放大后再進(jìn) 行大功率合成后發(fā)射，免除了多頻道功率合成的發(fā)射功率損耗，有效提高了整個(gè)系統(tǒng)的工 作效率；4、所有節(jié)點(diǎn)和傳輸鏈路中都使用同一路的含有多個(gè)物理頻道(譜)寬帶射頻信號(hào) FM，因此在整個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)中不存在頻率偏差；5、射頻處理設(shè)備的固有延時(shí)Ta極小，系統(tǒng)鏈路 中所有設(shè)備的固有時(shí)延Ta還可以作為一個(gè)常量通過單頻網(wǎng)射頻適配器的附加延時(shí)微調(diào)來 補(bǔ)償，保證了各節(jié)點(diǎn)的時(shí)延調(diào)整精確；6、本系統(tǒng)采用射頻信號(hào)的鏈路傳輸和單頻網(wǎng)射頻適 配器調(diào)整信號(hào)時(shí)延，使得系統(tǒng)中既不存在頻率偏差又能調(diào)整發(fā)射覆蓋信號(hào)時(shí)延，大大地提 高了系統(tǒng)的覆蓋效果和穩(wěn)定性；7、本實(shí)用新型不僅保證了信號(hào)覆蓋質(zhì)量，且系統(tǒng)構(gòu)建中節(jié) 省了大量的設(shè)備(如調(diào)制器、適配器等)，特別摒棄了不方便系統(tǒng)發(fā)射頻道優(yōu)化調(diào)整、價(jià)格 昂貴的多頻點(diǎn)多工器對(duì)整體工程性價(jià)比影響，有效降低了工程造價(jià)和運(yùn)行成本，明顯提升 了多頻道單頻網(wǎng)(M-SFNS)采用寬帶發(fā)射方式的工程實(shí)現(xiàn)性。

圖1為本數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本數(shù)字電視寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器實(shí)施例本數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1所示。包括上下變頻濾波模塊、 基準(zhǔn)時(shí)鐘、中頻增益控制模塊，還有可編程模塊、高速模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。本例的可編程模 塊為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA。本例的基準(zhǔn)時(shí)鐘I為10MHz的恒溫控制晶體振蕩器0CX0，與鎖相環(huán)模塊連接組成 標(biāo)準(zhǔn)鎖相環(huán)電路，該電路與可編程模塊連接受其控制，鎖相環(huán)電路分別接入上下變頻濾波 模塊，送入854MHz的本振信號(hào)f2。輸入的寬帶射頻頻譜信號(hào)Fm的中心頻點(diǎn)^為714MHz，帶寬為40MHz。FM信號(hào)包 含了 3個(gè)有效帶寬為7. 56MHz的不同頻道信號(hào)Fl、F2、F3，其中心頻點(diǎn)F01、F02、F03分別為 698MHz、706MHz 和 730MHz，基準(zhǔn)時(shí)間為 tQ。含有3個(gè)物理頻道的、基準(zhǔn)時(shí)間為、的寬帶射頻信號(hào)FM接入下變頻濾波模塊， 輸入信號(hào)在此和854MHz的本振信號(hào)f2進(jìn)行一次變頻，由0 160MHz的低通濾波器濾除 854MHz的本振信號(hào)和1568MHz的上邊帶信號(hào)，同時(shí)取出中心頻率140MHz、帶寬為40MHz的 下邊帶信號(hào)IF1。下變頻濾波模塊接入中頻增益控制模塊，中頻增益控制模塊輸出的寬帶中 頻信號(hào)IF2，接入高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，中頻信號(hào)IF2轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)DATA1，接入可編程 模塊FPGA。本例的中頻增益控制模塊與可編程模塊連接，30dB的中頻增益控制模塊受可編程 模塊FPGA的程序控制。可編程模塊FPGA的程序根據(jù)高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的10bitA/D采 樣的數(shù)據(jù)DATA1計(jì)算出含有多個(gè)頻譜段的寬帶中頻信號(hào)IF2的平均功率電平，同時(shí)不斷自 動(dòng)調(diào)整中頻增益控制模塊的數(shù)值，使IF2功率保持為設(shè)定的恒定值，數(shù)控的中頻增益控制 模塊可以消除信號(hào)傳輸帶入的不穩(wěn)定因素，使發(fā)射功率始終維持恒定。lObit的高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊信噪比約為62dB。由于輸入信號(hào) 的帶寬為40MHz，根據(jù)帶通采樣定理，模/數(shù)和數(shù)/模的采樣速率為80MHz?？删幊棠KFPGA接有128MHz的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和鍵盤顯示模塊。本例的基準(zhǔn)時(shí)鐘II為80MHz的晶振，其將本振信號(hào)f3接入高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、 可編程模塊和高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊。f3的最低頻率滿足奈奎斯特采樣定理。IF2中頻信號(hào)經(jīng)高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成的lObit數(shù)字信號(hào)DATA1送入可編程 模塊FPGA處理后按照邏輯以80MHz的速率寫入128MHz的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，同時(shí)可編程模 塊FPGA按照程序設(shè)定的延時(shí)在At時(shí)刻，以先入先出的原則從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出DATA1， 形成DATA2 = DATA1+A t。完成延時(shí)后的數(shù)據(jù)DATA2在80MHz時(shí)鐘的速率下送入lObit高 速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，重新得到中心頻率為140MHz，帶寬為40MHz的寬帶多頻譜信 號(hào)IF3。IF3和IF2在頻域上一致，在時(shí)域上IF3完成了 IF2的At時(shí)延，IF3 = IF2+At =。-$ /、+At)。高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊接入上變頻濾波模塊。中心頻點(diǎn)為140MHz的IF3信號(hào)和854MHz的本振信號(hào)f2進(jìn)行變頻后，由694MHz 734MHz的帶通濾波器濾除854MHz 的本振信號(hào)和994MHz的上邊帶信號(hào)，最終恢復(fù)出中心頻點(diǎn)為714MHz、帶寬40MHz的射頻信 號(hào)Fm, Fm包含3個(gè)頻道信號(hào)FU F2、F3，F(xiàn)U F2、F3的中心頻點(diǎn)F01, F02, F03分別為698MHz、 706MHz和730MHz，有效帶寬各為7. 56MHz，實(shí)現(xiàn)了射頻信號(hào)Fm的At時(shí)延。本例適配器硬件的固有延時(shí)為Ta，故本例適配器總延時(shí)為Ta+At。數(shù)字電視寬 帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)施例本數(shù)字電視寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)施例采用中國(guó)國(guó)標(biāo)GB20600-2006中C = 1選項(xiàng)的 16QAM調(diào)制。本例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括前端部分、單點(diǎn)多頻道發(fā)射模塊、信號(hào)鏈路傳輸 和多點(diǎn)多頻道發(fā)射部分，其多點(diǎn)多頻道發(fā)射部分配置了上例的本實(shí)用新型的單頻網(wǎng)射頻適 配器。前端部分包括信源處理模塊、信道處理模塊和小信號(hào)寬帶合成器。幾十套標(biāo)準(zhǔn)清 晰度電視(含若干高清晰度電視)等節(jié)目源送入信源處理模塊，在此多路音視頻節(jié)目源分 別進(jìn)行編碼_復(fù)用，分為3個(gè)信道的多節(jié)目傳輸流MPTS1、MPTS2和MPTS3。信源處理模塊 的3路MPTS輸出分別接入相應(yīng)的激勵(lì)器1 3，進(jìn)行調(diào)制和上變頻，分別形成不同頻道的小 功率射頻信號(hào)Fl、F2、F3，它們的頻道信號(hào)有效帶寬均為7. 56MHz，頻道帶寬均為8MHz。Fl 的中心頻點(diǎn)F01為698MHz ；F2的中心頻點(diǎn)F02為706MHz ；F3的中心頻點(diǎn)F03為730MHz。這些 不同頻道的射頻信號(hào)Fl、F2、F3接入小信號(hào)寬帶合成器，合成為含有3個(gè)頻道的小信號(hào)寬 帶射頻信號(hào)FmAci，其中心頻點(diǎn)Fcim為714MHz，其總帶寬為40MHz，基準(zhǔn)時(shí)間為、。其中Fl和 F2為鄰頻頻譜，F(xiàn)3為隔頻頻譜。小信號(hào)寬帶射頻信號(hào)FmAci的一路接入單點(diǎn)多頻道發(fā)射模塊，直接經(jīng)寬帶發(fā)射機(jī)A 對(duì)含有3個(gè)物理頻道的寬帶射頻信號(hào)FmAci進(jìn)行功率放大后發(fā)射。對(duì)于單點(diǎn)發(fā)射無需時(shí)延 調(diào)整。小信號(hào)寬帶射頻信號(hào)FmAci還經(jīng)信號(hào)鏈路傳輸送至本寬帶發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的3個(gè) 節(jié)點(diǎn)，經(jīng)各節(jié)點(diǎn)的單頻網(wǎng)射頻適配器調(diào)整相應(yīng)的射頻輸入信號(hào)的時(shí)延，再經(jīng)各節(jié)點(diǎn)的寬帶 發(fā)射機(jī)對(duì)含有η個(gè)物理頻道的寬帶射頻信號(hào)FM進(jìn)行功率放大后發(fā)射。本例的信號(hào)傳輸鏈路為光纖網(wǎng)絡(luò)，不是傳輸多節(jié)目傳輸流MPTS，而是直接將包含 有Fl、F2、F3的寬帶射頻頻譜信號(hào)FmAci通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?個(gè)節(jié)點(diǎn)。在各節(jié)點(diǎn)的信號(hào) 轉(zhuǎn)換器光接收機(jī)恢復(fù)出包含有F1、F2、F3的寬帶射頻頻譜信號(hào)FM，分別送入各節(jié)點(diǎn)的單頻 網(wǎng)射頻適配器1、單頻網(wǎng)射頻適配器2、單頻網(wǎng)射頻適配器3。本例節(jié)點(diǎn)1的光纖長(zhǎng)度10km，造成的鏈路信號(hào)時(shí)延為tl = 33 μ s ；節(jié)點(diǎn)2的光纖 長(zhǎng)度30km，造成的鏈路信號(hào)時(shí)延為t2 = IOOys ；節(jié)點(diǎn)3的光纖長(zhǎng)度50km，造成的鏈路信號(hào) 時(shí)延為t3 = 1671^，最大時(shí)延恤狀=167 μ S。為保證3個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)射的交叉覆蓋區(qū)的可 靠接收，按該系統(tǒng)中的最大延時(shí)為參照來校調(diào)各節(jié)點(diǎn)的延時(shí)，由此設(shè)定節(jié)點(diǎn)1的單頻網(wǎng)射 頻適配器1的附加延時(shí)為tmax-tl = 134 μ s，節(jié)點(diǎn)2的單頻網(wǎng)射頻適配器2的附加延時(shí)為 tmax-t2 = 67μ s，節(jié)點(diǎn)3的單頻網(wǎng)射頻適配器1的附加延時(shí)為tmax-t3 = Oys0各節(jié)點(diǎn)輸 出的寬帶射頻信號(hào)均為FM/tmax+tO，即該信號(hào)最終在各節(jié)點(diǎn)的發(fā)射時(shí)刻為、+167μ8。各節(jié)點(diǎn)的單頻網(wǎng)射頻適配器分別對(duì)各自的輸入寬帶射頻信號(hào)Fm進(jìn)行時(shí)延調(diào)整后， 分別送入各節(jié)點(diǎn)的寬帶發(fā)射機(jī)1、寬帶發(fā)射機(jī)2、寬帶發(fā)射機(jī)3。各寬帶發(fā)射機(jī)對(duì)射頻信號(hào)進(jìn) 行寬帶信號(hào)功率放大與發(fā)射。[0044]3個(gè)發(fā)射點(diǎn)的包含有F1、F2、F3的寬帶射頻頻譜信號(hào)FM在經(jīng)過各自的單頻網(wǎng)射頻 適配器調(diào)整時(shí)延后，形成3個(gè)相同內(nèi)容、相同頻率、相同發(fā)射時(shí)刻的包含有F1、F2、F3的寬帶 射頻頻譜信號(hào)(FtZtc^ieTys)；該信號(hào)分別由各自的寬帶發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射，形成一張有3個(gè) 發(fā)射點(diǎn)和3個(gè)物理頻道的采用寬帶發(fā)射機(jī)的多頻道單頻網(wǎng)系統(tǒng)M-SFNS。在系統(tǒng)鏈路中 所有設(shè)備的固有時(shí)延Ta作為一個(gè)常量由單頻網(wǎng)射頻適配器的附加 延時(shí)微調(diào)補(bǔ)償。上述實(shí)施例，僅為對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說明的 具體個(gè)例，本實(shí)用新型并非限定于此。凡在本實(shí)用新型的公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求數(shù)字電視地面廣播單頻網(wǎng)射頻適配器，包括上下變頻濾波模塊、基準(zhǔn)時(shí)鐘、中頻增益控制模塊，其特征在于還有可編程模塊、高速模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊；基準(zhǔn)時(shí)鐘Ⅰ與鎖相環(huán)模塊組成標(biāo)準(zhǔn)鎖相環(huán)電路與可編程模塊連接，標(biāo)準(zhǔn)鎖相環(huán)電路分別接入上下變頻濾波模塊；含有多個(gè)物理頻道的、基準(zhǔn)時(shí)間為t0的寬帶射頻信號(hào)FM的信號(hào)源輸入端接入下變頻濾波模塊，下變頻濾波模塊的含有多個(gè)頻譜段的寬帶中頻信號(hào)IF1的輸出端接入中頻增益控制模塊；中頻增益控制模塊的信號(hào)功率恒定的、含有多個(gè)頻譜段的寬帶中頻信號(hào)IF2輸出端接入高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)DATA1輸出端接入可編程模塊；可編程模塊接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和鍵盤顯示模塊，可編程模塊與鎖相環(huán)模塊連接；基準(zhǔn)時(shí)鐘Ⅱ的本振信號(hào)f3輸出端接入高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、可編程模塊和高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊；可編程模塊的完成延時(shí)后的數(shù)字信號(hào)DATA2輸出端接入高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊，高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊多個(gè)頻譜段的寬帶中頻信號(hào)IF3的輸出端接入上變頻濾波模塊，上變頻濾波模塊的輸出為含有多個(gè)物理頻道的經(jīng)過延時(shí)的寬帶射頻信號(hào)FM/(t0+Δt)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播單頻網(wǎng)射頻適配器，其特征在于所述可編程模塊可為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA模塊或者為數(shù)字信號(hào)處理DSP模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視地面廣播單頻網(wǎng)射頻適配器，其特征在于中頻增益控制模塊與可編程模塊連接；或者中頻增益控制模塊為模擬自動(dòng)增益電路AGC電路處理。
4.數(shù)字電視地面廣播寬帶發(fā)射網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括前端部分、信號(hào)傳輸鏈路和多點(diǎn)多頻道 發(fā)射部分，其特征在于所述多點(diǎn)多頻道發(fā)射部分配置了權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的數(shù)字電視地面廣播單 頻網(wǎng)射頻適配器；前端部分包括信源處理模塊、信道處理模塊和小信號(hào)寬帶合成器，多路音視頻節(jié)目源 接入信源處理模塊的輸入端；信源處理模塊的多路MPTS輸出分別接入信道處理模塊的相 應(yīng)的激勵(lì)器1 n，其中n為2 199的正整數(shù)；各激勵(lì)器輸出的射頻頻道信號(hào)F1、F2…… Fn接入小信號(hào)寬帶合成器；小信號(hào)寬帶射頻信號(hào)FM經(jīng)信號(hào)鏈路接至本寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，再接 入各單頻網(wǎng)射頻適配器，各節(jié)點(diǎn)的單頻網(wǎng)射頻適配器接對(duì)應(yīng)的含功率放大電路的寬帶發(fā)射 機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字電視地面廣播寬帶發(fā)射網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)傳輸鏈路為光纖網(wǎng)絡(luò)、或有線網(wǎng)絡(luò)、或微波網(wǎng)，所述各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng) 信號(hào)傳輸鏈路為光接收器、或?yàn)V波器、或變頻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字電視地面廣播寬帶發(fā)射網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述小信號(hào)寬帶合成器還接入單點(diǎn)多頻道發(fā)射模塊，該模塊有含功率放大電路的寬帶 發(fā)射機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型為數(shù)字電視單頻網(wǎng)射頻適配器及其寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，適配器包括可編程模塊，寬帶射頻信號(hào)FM經(jīng)下變頻濾波得到寬帶中頻信號(hào)IF1。IF1接入中頻增益控制模塊得到信號(hào)功率恒定的寬帶中頻信號(hào)IF2。A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)DATA1，接入可編程模塊按設(shè)定的延時(shí)形成DATA2＝DATA1+Δt。再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為與IF2頻域一致、時(shí)域已延時(shí)的寬帶中頻信號(hào)IF3，IF3經(jīng)上變頻濾波恢復(fù)得到延時(shí)的寬帶射頻信號(hào)。本寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置了本單頻網(wǎng)射頻適配器。多路音視頻節(jié)目源經(jīng)前端部分的信源處理模塊、信道處理模塊和小信號(hào)寬帶合成器成為小信號(hào)寬帶射頻信號(hào)FM。信號(hào)鏈路傳輸至各節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)的單頻網(wǎng)射頻適配器調(diào)整信號(hào)時(shí)延，各寬帶發(fā)射機(jī)對(duì)信號(hào)FM功放、發(fā)射，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和覆蓋效果，降低成本。
文檔編號(hào)H04N5/38GK201616884SQ20092016493
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月5日
發(fā)明者彭鐵雁, 曾志斌, 李立, 趙章佑, 顧偉峰 申請(qǐng)人:桂林市思奇通信設(shè)備有限公司;上海芯藍(lán)電子科技有限公司