電視發(fā)射機講義

數(shù)字電視激勵器介紹韓寶鋒2010年3月26日1在產(chǎn)數(shù)字電視激勵器分類：

1、GME3DE22C國標數(shù)字電視激勵器（DTMB)《GB20600—2006標準數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制

》2、GME3DD22C數(shù)字電視激勵器(CMMB)《GY/T220.1-2006廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》2

二、國標激勵器簡介1.系統(tǒng)包括:數(shù)字基帶處理、直接上變頻、功率放大、監(jiān)控、開關(guān)電源以及冷卻等功能模塊。

3GME3DE22C數(shù)字電視激勵器后視圖

4激勵器的信號處理過程為：符合DVB標準的MPEG2TS流由ASI接口接入數(shù)字基帶處理模塊。在該模塊上，首先由接口適配器轉(zhuǎn)換為并行（SPI）格式，經(jīng)信道編碼和調(diào)制，產(chǎn)生滿足國家標準的基帶調(diào)制信號。該信號再由基帶預(yù)校正器做預(yù)失真處理。預(yù)校正器輸出的仍是基帶采樣的數(shù)字信號。激勵器采用了直接變頻方案實現(xiàn)調(diào)制?；谡徽{(diào)制的直接正交變頻技術(shù)能夠直接將基帶信號搬移到射頻載頻并消除無用的邊帶信號，以實現(xiàn)調(diào)制。變頻用頻率綜合模塊采用基于PLL+DDS的頻率綜合技術(shù)產(chǎn)生所需的穩(wěn)定本振信號。直接上變頻輸出的射頻調(diào)制信號經(jīng)輸出功率放大器放大，達到額定輸出功率后輸出。562.主要功能2.1、TS流輸入的備份和切換功能激勵器提供兩路TS流的輸入接口。這兩路輸入互為備份，并具有自動切的功能。可以將兩個輸入端口中的任何一個設(shè)為默認端口，默認端口即是主口，另一個為備用。主備端口之間的切換有兩種方式：一是由用戶手動地更改默認端口來實現(xiàn)；二是自動切換。在自動切換模式下，當主端口輸入發(fā)生故障時，激勵器會自動切換至備用端口；當主端口信號再恢復(fù)正常時，激勵器的行為有如下幾種可能：

7如果端口優(yōu)先級設(shè)置為打開狀態(tài)，即主端口優(yōu)先級高，則接口板會自動切換回主端口；如果優(yōu)先級設(shè)置為關(guān)閉，即無優(yōu)先級，并且備用端口當前TS流輸入正常，則激勵器會停留在備用端口上；如果優(yōu)先級設(shè)置為關(guān)閉，并且備用端口TS流輸入異常，則激勵器會自動切換回主端口。82.2信道編碼調(diào)制滿足“數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制”國家標準（GB20600-2006）。支持單頻網(wǎng)(SFN)和多頻網(wǎng)(MFN)模式；保護間隔：420,945FEC碼率：0.4，0.6，0.8調(diào)制星座圖：QPSK，16QAM，64QAMOFDM子載波數(shù)目：4k單頻網(wǎng)功能：MIP格式符合ETSITS101191標準。傳輸延時調(diào)整范圍0~1000ms92.3基帶預(yù)校正基于FPGA硬件平臺，在基帶數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)非線性預(yù)校正功能，用來補償發(fā)射機末級功放的非線性失真。并且，該預(yù)校正算法可以產(chǎn)生與頻率相關(guān)的非線性校正特性，對熱記憶效應(yīng)明顯的高功率功放有明顯的校正作用。通過數(shù)字FIR和IIR濾波器，產(chǎn)生用戶所需的幅度和群時延頻響，用來校正發(fā)射機末級無源系統(tǒng)的線性失真。其中，群時延預(yù)校正量不小于300ns，幅度頻響的預(yù)校正量大于3dB。通過PC機上的工具軟件，可以方便的調(diào)節(jié)線性和非線性預(yù)校正特性

102.4監(jiān)控功能

激勵器前面板設(shè)有LCD顯示和按鍵，通過菜單可以瀏覽激勵器的工作狀態(tài)，改變其工作參數(shù)。兩種功率控制方式：一是無反饋環(huán)路的手動控制(MLC)，通過交互菜單直接控制激勵器輸出功率；二是采用反饋環(huán)路的自動電平控制(ALC)方式，這時，可以通過改變誤差比較器的參考電壓實現(xiàn)輸出功率的調(diào)節(jié)。其中，ALC方式有兩種，采用激勵器內(nèi)部的反饋環(huán)路時，稱為小環(huán)，采用發(fā)射機輸出功率檢測作為反饋量時，稱為大環(huán)。工作參數(shù)的監(jiān)測及報警功能。激勵器監(jiān)控系統(tǒng)實時的檢測各部件的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，將通過前面的報警指示燈給出報警，并形成日志供用戶查詢。11

自動保護功能。當激勵器的某些部件發(fā)生嚴重故障時（如功放過熱。等），監(jiān)控系統(tǒng)會自動切斷激勵器的射頻輸出，避免進一步的損害。監(jiān)控系統(tǒng)提供RS232遙控接口，激勵器前面板實現(xiàn)的所有操作均可由PC機通過RS232串口進行遙控。激勵器還提供RS485接口，當其應(yīng)用于發(fā)射機整機時，與整機的監(jiān)控系統(tǒng)（如中央控制單元）連接，將激勵器納入整機監(jiān)控系統(tǒng)的控制。主備互鎖功能。激勵器有主備互鎖接口，在雙激勵器的系統(tǒng)中，將互鎖接口連接在一起，則主激勵器工作時，備激勵器會自動封鎖射頻輸出，確保正確的互鎖關(guān)系12監(jiān)測內(nèi)容及報警保護處理13主要技術(shù)指標：TS輸入2路MPEG2TS流輸入，ASI接口輸入傳輸包長188/204（自適應(yīng)）輸入串行波特率270Mbaud±100ppm機械接口：BNC-75最大碼率32.486Mbps（64QAM，F(xiàn)EC=0.8，保護間隔420時）外參考源輸入10MHz正弦波BNC-501pps輸入，BNC-5014RF輸出頻率：470MHz~860MHz連續(xù)可調(diào)，步距5Hz輸出功率：200mW典型值（可調(diào)）帶肩：≤-50dBc@4.3MHz1頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于110-9（外接GPS參考源）相位噪聲：<-85dBc/Hz@1kHz<-95dBc/Hz@10kHz<-110dBc/Hz@100kHz15工作環(huán)境可工作溫度：-10C~50C保證指標工作溫度：0℃～45℃保存溫度：－30℃～70℃相對濕度：<95%（不結(jié)露）工作電壓220VAC±20%外形尺寸及重量19”標準寬度，高度3U寬×高×深：500mm×130mm×435mm重量：13.8kg163使用說明

3.1前后面板接口激勵器前面板接口17前面板接口說明

序號名稱功能描述電氣接口機械接口JF310MHz監(jiān)測系統(tǒng)10MHz參考源監(jiān)測3dBmSMA-K，50ohmJF6RS232遙控PC機遙控接口RS232標準協(xié)議DB9MALE,交叉線序JF7預(yù)失真調(diào)節(jié)預(yù)失真特性加載接口RS232標準協(xié)議DB9MALE,交叉線序18激勵器前面板指示燈和按鍵19RS485輸出JB3互鎖輸出JB61pps輸入JB910MHz外參考輸入JB8RS485輸入JB4互鎖輸入JB5TOD下載JB12ASI輸入BJB11環(huán)路功率監(jiān)測JB7RF輸出JB1ASI輸入AJB10RF監(jiān)測JB2激勵器后面板接口說明

20序號名稱功能描述電氣接口機械接口JB1RF輸出激勵器末級功放輸出的射頻調(diào)制信號頻率：UHF任一指定頻道電平：0~200mW可調(diào)SMA-K，50ohmJB2RF監(jiān)測由激勵器射頻輸出耦合得到的監(jiān)測信號頻率：UHF任一指定頻道電平：0~200mW可調(diào)SMA-K，50ohmJB3RS485輸出RS485輸入信號的環(huán)出RS485協(xié)議DB9FEMALEJB4RS485輸入監(jiān)控接口,一般與發(fā)射機整機中央控制單元連接，接受整機監(jiān)控系統(tǒng)控制RS485協(xié)議DB9MALEJB5/JB6互鎖輸入/輸出主備激勵器互鎖用，主激勵器的互鎖輸出與備激勵器的輸入連接；主激勵器的互鎖輸入與備激勵器的輸出連接5V開關(guān)量BNC，50ohm后面板接口說明

21JB7環(huán)路功率檢測發(fā)射機整機輸出（及反射）功率檢波電壓輸入，用作整機自動電平控制(大環(huán)ALC)檢波電壓差分模式，電壓范圍-1.75~1.75V，共模電壓0～3.5VDB25FEMALEJB810MHz外參考輸入外部提供的10MHz頻率參考源電平：1Vp-p波形：正弦波SMA-K,50ohmJB91pps輸入由外同步系統(tǒng)提供的時間同步秒脈沖輸入接口電平：LVTTL波形：方波BNC，50ohmJB10/JB11ASI輸入A/BTS流輸入接口，可作為主備切換電氣標準：LVDS傳輸協(xié)議：ASI包長度：188/204（自適應(yīng)）輸入模式：突發(fā)/非突發(fā)BNC，75ohm223.2激勵器使用要點注意事項激勵器開機前，確保電源電壓是兩相220V交流電。在激勵器要用于發(fā)射機整機前，建議對激勵器單獨加電設(shè)置。除設(shè)定信道調(diào)制等參數(shù)外，將射頻輸出功率設(shè)置最低，避免由于功率設(shè)定不恰當損壞發(fā)射機末級功放。更改信道調(diào)制參數(shù)，開關(guān)激勵器射頻輸出時，均會有15秒的功率慢提升過程，即激勵器射頻輸出關(guān)斷，然后由0逐步增大，直到所設(shè)置的值。如果只需要觀察激勵器的各工作模式，不需要使用其射頻輸出（JB1），則可以將射頻輸出關(guān)斷。這樣，在改變信道調(diào)制參數(shù)時，可以避免功率慢提升過程造成的等待。輸入TS流的碼率最好不要超過當前信道調(diào)制模式的最大有效載荷。超過后會導(dǎo)致圖像停幀。233.3.1主備激勵器連接主備激勵器使用連線示意24主備機的工作模式是：當主備激勵器同時上電時：主備激勵器均沒有收到RS485接口發(fā)來的開機指令，則A1)如果主激勵器所記憶的射頻處于打開狀態(tài)，則不論備激勵器記憶的射頻是否打開，主激勵器都具有高的優(yōu)先級，最終有射頻輸出，備激勵器射頻輸出被鎖定，處于待機狀態(tài)。A2)如果主激勵器所記憶的射頻處于關(guān)閉狀態(tài)，備激勵器記憶的射頻輸出為打開狀態(tài)，則備激勵器進入工作狀態(tài)，有射頻輸出。A3)如果主激勵器所記憶的射頻處于關(guān)閉狀態(tài)，備激勵器記憶的射頻輸出也為關(guān)閉狀態(tài)，則主備激勵器均無射頻輸出。主備激勵器均收到RS485（JB4）接口發(fā)來的開機指令B1).主激勵器具有高的優(yōu)先級，如果其射頻輸出無故障，則無論其所記憶的射頻開關(guān)狀態(tài)如何，均會有射頻輸出，進入工作狀態(tài)，而備機射頻輸出被鎖定，處于待機狀態(tài)。B2).如果主激勵器由于故障，射頻無輸出，則備激勵器射頻會打開（無論其所記憶的射頻開關(guān)狀態(tài)如何），進入工作狀態(tài)。在正常工作狀態(tài)，當主（備）激勵器由于故障或人為關(guān)斷，無射頻輸出時，備（主）激勵器射頻打開，進入工作模式。在主（備）激勵器處于工作模式時，備（主）激勵器射頻無法打開，處于鎖定待機狀態(tài)。只有人為通過前面板或由于故障關(guān)掉主（備）激勵器的射頻輸出，備(主)激勵器才有可能重新進入工作模式。如果激勵器通過RS485接口收到關(guān)機指令，則主（備）機關(guān)斷射頻，備（主）機不會再啟動，也會進入關(guān)機狀態(tài)。254.激勵器交互菜單系統(tǒng)

激勵器菜單分為兩類:一是狀態(tài)顯示菜單，用來顯示激勵器的各工作參數(shù)；二是參數(shù)設(shè)置菜單，用來設(shè)置、更改各項參數(shù)。4.1狀態(tài)顯示菜單4.1.1狀態(tài)顯示菜單顯示畫面狀態(tài)顯示菜單畫面如下圖所示。頁面分為5部分：本頁的標題，各顯示條目的名稱，各條目的顯示結(jié)果，頁面標號和操作鍵提示符。26狀態(tài)顯示菜單的畫面操作提示符頁面標題頁面標號條目名稱274.1.2狀態(tài)顯示菜單的操作當菜單系統(tǒng)停留在狀態(tài)顯示菜單時，前面板的【上】、【下】鍵用來切換不同類別的頁面，【上】鍵按照由f～a這一逆序瀏覽，并循環(huán)重復(fù)；而【下】鍵則由a～f順序瀏覽。【左】、【右】按鍵用來切換同一類別菜單中的不同頁，【左】為逆序循環(huán)，【右】是順序瀏覽。例如，如果當前狀態(tài)顯示頁是“b1”，如果我們現(xiàn)在按上或下鍵，狀態(tài)顯示菜單將進入“a1”或“c1”，而如果我們按左或右鍵，狀態(tài)顯示菜單將進入“b3”或“b2”

284.1.3狀態(tài)顯示菜單結(jié)構(gòu)各項菜單的內(nèi)容介紹如下：(a).電平控制模式及系統(tǒng)時間29(b).ASI碼流輸入狀態(tài)(b1)頁本頁標題ASIInput條目條目名稱含義顯示結(jié)果1CurrentPort作為當前TS流輸入的端口號A或B2RateMode當前信道調(diào)制模式下額定的最大輸入碼率顯示的數(shù)字單位是Mbps3AutoSwitch主備端口自動切換模式Auto（自動）或Non-Auto（手動）30(b2)頁本頁標題PortA條目條目名稱含義顯示結(jié)果1Priority端口A口的優(yōu)先級None（無）或Low（低）或High（高）2Locked端口A是否鎖定了輸入的TS流Yes或No(b3)頁本頁標題PortB條目條目名稱含義顯示結(jié)果1Priority端口B口的優(yōu)先級None（無）或Low（低）或High（高）2Locked端口B是否鎖定了輸入的TS流Yes或No31(c).信道調(diào)制參數(shù)(c1)頁本頁標題Modulator條目條目名稱含義顯示結(jié)果1Mode網(wǎng)絡(luò)模式MFN（多頻網(wǎng)）或SFN（單頻網(wǎng)）2Constellation星座圖QPSK或16QAM或64QAM(c2)頁本頁標題無條目條目名稱含義顯示結(jié)果1Guard保護間隔420或9452Interleaving交織模式240或720(c3)頁本頁標題無條目條目名稱含義顯示結(jié)果1FECCodeRate前向糾錯碼（FEC）碼率0.4或0.6或0.832(c4)頁本頁標題無條目顯示標題含義顯示結(jié)果1TestSignal單音測試信號是否打開ON或OFF2TSControl單頻網(wǎng)模式下，是否啟用TS流中MIP包的TPS設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)ON或OFF(c5)頁本頁標題無條目條目名稱含義顯示結(jié)果1OffsetDelay單頻網(wǎng)模式下，通過延時調(diào)節(jié)增加的偏移延時0～1000000ns，步進100ns2LocalDelay單頻網(wǎng)模式下，本地接收到的TS流與1pps時間標準之間的延時0～1000000ns，分辨率100ns(c6)頁本頁標題無條目條目名稱含義顯示結(jié)果1MaxDelay單頻網(wǎng)模式中的最大延時顯示單位為ns2AdditinonalDelay單頻網(wǎng)模式下，計算得到的本地應(yīng)附加的延時顯示單位為ns33(d).預(yù)校正器狀態(tài)(d1)頁本頁標題Pre-Corrector條目條目名稱含義顯示結(jié)果1Linear線性預(yù)校正器的開關(guān)狀態(tài)ON或OFF2NonLinear非線性預(yù)校正器的開關(guān)狀態(tài)ON或OFF34(e).激勵器工作狀態(tài)(e1)頁本頁標題無條目條目名稱含義顯示結(jié)果15VPS激勵器內(nèi)5V開關(guān)電源輸出電壓單位V212VPS激勵器內(nèi)12V開關(guān)電源輸出電壓324VPS激勵器內(nèi)24V開關(guān)電源輸出電壓4EXTemp激勵器末級功放溫度單位°C(e2)頁本頁標題無條目條目名稱含義顯示結(jié)果1ALC_C_VALC控制電壓單位V2ALCUplimitALC控制電壓的上限值3FWDPWR激勵器的前向輸出功率單位dBm41WPAAmp激勵器末級功放電流單位A35(f).報警顯示激勵器最近發(fā)生的一次報警信息。每當有新的報警發(fā)生，此顯示項目即被更新。(g).軟件版本顯示激勵器出廠時所加載的監(jiān)控軟件版本號。364.2參數(shù)設(shè)置菜單4.2.1參數(shù)設(shè)置菜單結(jié)構(gòu)

菜單分為兩層，頂層包括6項，標號為(1000)~(6000)。頂層菜單是所有可調(diào)參數(shù)的分類。每一項頂層菜單又包含若干項的二級菜單。二級菜單即是具體可調(diào)的參數(shù)，打開二級菜單，即可以看到當前該參數(shù)的取值，以及可以調(diào)整或選擇的值，通過按鍵操作可以實現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整。37頂層菜單名稱操作提示符當前參數(shù)值參數(shù)可選值列表操作提示符索引號參數(shù)設(shè)置菜單的畫面

384.2.2參數(shù)設(shè)置菜單內(nèi)容1)輸出控制(1000)一級菜單OutputContr(1000)二級菜單索引號二級菜單名稱含義參數(shù)取值說明1100Power輸出功率設(shè)定ALC或MLC的DAC數(shù)值量，取值范圍0～40961200RFON/OFF射頻輸出開關(guān)ON或OFF1300ALC/MLC輸出電平控制方式選擇ALC：自動電平控制MLC：手動電平控制1400OutFrequency射頻頻率設(shè)置頻率范圍是470MHz～860MHz，調(diào)節(jié)步距為5Hz。392)ASI碼流輸入端口設(shè)置(2000)

一級菜單OutputContr(2000)二級菜單索引號二級菜單名稱含義參數(shù)取值說明2100Priority設(shè)定主輸入端口是否有優(yōu)先級，如果有，則優(yōu)先使用主端口。Yes：主端口有優(yōu)先級No：主端口無優(yōu)先級2200AutoSwitch主端口碼流中斷時，是否自動地切換到備端口上Auto：自動切換Non-Auto：無自動切換2300DefaultPort主端口選擇A：設(shè)定A口為主輸入B：設(shè)定B口為主輸入403)信道調(diào)制參數(shù)設(shè)置(3000)一級菜單Modulator(3000)二級菜單索引號二級菜單名稱含義參數(shù)取值說明3100Mode指所使用網(wǎng)絡(luò)的種類，單頻網(wǎng)還是多頻網(wǎng)MFN：多頻網(wǎng)SFN：單頻網(wǎng)3200FECCodeRate前向糾錯（FEC）碼碼率三個選項：0.4，0.6，0.83300Constellation星座圖三個選項：QPSK，16QAM，64QAM3400Guard保護間隔的長度兩個選項：42