数字化MMDS传输系统的细说

2011-4-16 22:23| 发布者: weixiu| 查看: 156| 评论: 0

摘要: 随着我国有线电视的迅猛发展，MMDS传输系统以传输距离远、图像质量高、投资费用少、建设工程短等优点，已成为我国地、县级和县级市有线台代替光缆和电缆的超干线、干线，实现有线电视联网，向乡、镇、村广大山区、农 ...

随着我国有线电视的迅猛发展，MMDS传输系统以传输距离远、图像质量高、投资费用少、建设工程短等优点，已成为我国地、县级和县级市有线台代替光缆和电缆的超干线、干线，实现有线电视联网，向乡、镇、村广大山区、农村覆盖的重要手段。

国家无线电管理委员会规定：MMDS的工作频段为2535～2599MHz，仅有64MHz带宽，传送8个频道节目。为适应有线电视发展需要，与国际接轨，GY／T123－98标准规定，MMDS工作频段扩展为2500～2700MHz频段，200MHz带宽，也仅能传送23～24个频道节目，频道容量仍远远不能满足实际需求。一些省、市级有线台已用光缆／电缆混合网(HFC)覆盖大、中城市，但对广大乡、镇、村，尤其是地形复杂的山区及边远贫困地区，采用HFC网是不现实的，MMDS仍是CATV联网覆盖非常有效的方式，因此MMDS系统采用数字压缩技术，扩大频道容量，已势在必行。

下面对数字MMDS传输系统的主要技术作简略介绍，供各地广播电视部门作规划设计时参考。

数字MMDS传送的优点

1使用最新的传送数字信号的信源编码与信道编码，并采用最新的调制技术。使数字信号的频谱压缩，大大提高了频道利用率，提高了功率与频谱的综合利用。

2采用数字信号传输，抗干扰性强。并采用新的信号再生方案，排除了噪声和失真的累积影响。

3因数字化信号传输C／N比门限值低、图像质量好，无累积影响，因此传输距离很远。覆盖半径主要受视距影响，直线传输>50km。模拟MMDS传输时，中继传输不能超过2跳；而数字传输时，宽带数字MMDS发射机或中继直放机功率储备大，传输距离远，中继传输可达几百公里。

4由于采用数字滤波与数字存储方式，可用简单的方法消除噪声，改善其图像的信噪比；很容易实现自适应的二维、三维亮度分离，彻底消除亮度干扰；及其他提高图像质量的措施，因此数字电视的图像质量远高于模拟电视信号质量，基本上与光碟的信号质量相当。

5数字信号能用存储器存储起来，容易实现图像信号的加工、复制、检索、编辑和随机访问等信号处理方法。多次处理信号也不会降低图像质量。

6数字电视信号处理中用前向纠错编码(FEC)方式，减少误码率(BER)，受空间干扰等影响小，因此可实现无差错接收，可靠性远高于模拟信号传输。

7数字传输对接收机的载噪比C／N的门限值比模拟信号C／N要求低。国标规定模拟CATV网达到四级图像质量为C／N43dB；对模拟MMDS系统要求C／N46dB，若有1～2级中继转接，C／N=49～52dB；而由表3可见，64QAM的MMDS数字传输，C／N门限值为28dB，即C／N>28dB，便可获得无差错的四级图像质量，比模拟电视系统要低20dB左右。这就是说在同样的传输距离下，接收端信号接收场强可降低；即可降低数字发射机的发射功率。

8数字MMDS发射机是工作在平均功率上，因此功放发射管的功率利用率高。

9数字化传输容易实现加密、加扰。

10数字化传输处理可以进入宽带综合业务数字网，实现图文传输、数据传输、点播电视、电视购物、交互式双向通信传输等多功能服务及多媒体通讯等。

11采用数字压缩MMDS发射机，可大大减少模拟MMDS发射机数量。若从地级到县级要建立MMDS传输系统，采用数字传输系统要比采用相应的模拟MMDS发射机的成本低好几倍，比光缆更节省投资。而图像质量等同于光缆传输质量，大大优于模拟传输质量，其可靠性大大高于光缆传输。若省、市级已采用了MPEG－2数字压缩传输，则县级不用自行解决压缩设备，在数字解码器上的总投资比建模拟MMDS发射机上的投资要低得多，一次性以最低的投资传送到县、乡、镇、村。

若具有经济能力的个体用户，可采用家用型数字解码器接收，虽图像质量比专业级解码器差，但比模拟信号接收质量强得多，这样可为逐步过渡到数字电视到户创造条件。

(4)选用优质的相位噪声小的数字MMDS降频器，模拟MMDS信号也可兼容接收。但必须更换原有的不能与数字传输兼容的MMDS降频器。

（5）数字MMDS接收方框图如图2所示。对集体接收必须在CATV分前端把已解调解码后输出的视、音频信号，再调制到VHF／UHF射频频段上，再混合其他模拟电视RF信号，再送入CATV分配网。对于个体接收，只要连接一台综合解调器便可用普通模拟电视机接收。若降低要求，可用价格低廉的类似于VCD机的MPEG－1解调、解码接收机即可。

2链路设计

示例：某模拟／数字混合MMDS系统，全向覆盖最大传输60km。

1)采用全向隙缝天线，天线增益13dB。发射天线高110m，馈线长130m，采用BT－26椭圆波导。接收天线采用12米网状抛物面天线，天线增益Gr=28dB，馈线及接头损耗总计约Lf=7dB。

2)最大传输距离d=60km时，自由空间损耗Ld=136dB。

3)模拟信号传输：接收端载噪比按C／N=46dB设计(设计计算公式从略)降频器最小输入功率Pr=C／N＋NF＋N=－58dBm。

4)所需模拟信号传输的发射功率

Pt=Pr－Gt－Gr＋Ld＋Lf＋△L

式中：△L－设计储备量，因传输距离远，取△L=4dB。

则算出：Pt=58－13－28＋136＋7＋4=48dBm=63W 采用100W单频道MMDS发射机

5)数字信号传输采用64QAM调制方式，载噪比门限值C／N=28dB，按C／N=30dB设计(已考虑了6dB的设计储备量)，则降频器上输入功率Pr=C／N＋N＋NF=30－1064＋24=－74dBm

6)则所需数字信号传输的发射功率

Pt=－74－13－28＋136＋7＋4=32dBm=16W