[实用新型]数字电视单频网射频适配器及其宽带网络系统

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及数字电视地面广播技术领域，具体为一种数字电视单频网射频适配器及其采用本单频网射频适配器的数字电视单频网宽带网络系统。

(二)背景技术

在数字电视地面广播(Digital Television Terrestrial Broadcasting，DTTB)网络系统中，为满足移动和固定接收等多种业务需要，在300～3000MHz的UHF频段内，采用多个频道(或信道)同时发射，建设区域性多频道(或信道)单频网(Single Frequency Network，SFN)，这种系统必然涉及发射频道更变的工程优化等过程。DTTB的多频道单频网系统(Multi-band SingleFrequency Network system，M-SFNS)前端需要多路信道处理设备，如调制器、上变频器、适配器等，多部单频道发射机还要经过价格昂贵的多频点大功率多工器来合成，合成后所形成的多频道(或通道)很难随时调整。

改进的方案是采用宽带发射机系统来满足多频道发射的技术需要。这种改进的方案虽然能明显克服多部单频道发射机经多工器合成后所形成的多频道难以实现随时调整的缺陷，但是在搭建多频道单频网的宽带发射方式覆盖网络中，需要在宽带信号产生前以GPS信号为时间基准对每个频道通过特定的设备(调制器、单频网适配器等)分别进行延时调整，以克服多径干扰。这就大幅度增加了系统的工程造价，增加系统设备数量，降低系统运行可靠性，增加运行成本。使DTTB网络对于几十套电视节目、多通道移动电视、高清晰度电视等新业务发展需要的承载能力受限。从而影响了DTTB大规模推广应用的市场推进速度。

为了更好更快发展数字电视地面广播网络系统，需要开发新型的单频网射频适配装置，以构建覆盖效果好、稳定性强，并且工程造价低和运行成本低的数字电视地面广播多点单频网宽带发射区域网络系统。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数字电视单频网射频适配器，在网络的不同节点进行宽带射频上的时延调整。

本实用新型的另一目的是提供一种采用上述单频网射频适配器构建的数字电视宽带网络系统，本系统采用射频信号的链路传输工程技术和本实用新型的单频网射频适配器调整信号时延，使得系统中既不存在频率偏差又能调整发射覆盖信号时延，提高系统的覆盖效果和稳定性。

本实用新型设计的数字电视单频网射频适配器结构如下：包括上下变频滤波模块、基准时钟、中频增益控制模块，还有可编程模块、高速模数及数模转换模块。基准时钟I与锁相环模块组成标准锁相环电路与可编程模块连接受其控制，标准锁相环电路分别接入上下变频滤波模块，送入本振信号f2。含有多个物理频道的、基准时间为t₀的宽带射频信号F_M的信号源输入端接入下变频滤波模块，输入信号在此和本振信号进行一次或多次变频，通过滤波后取出信号的边带，下变频滤波模块的含有多个频谱段的宽带中频信号IF1的输出端接入中频增益控制模块，中频增益控制模块消除传输链路的信号不稳定的影响，中频增益控制模块信号功率恒定的、含有多个频谱段的宽带中频信号IF2输出端接入高速模/数转换模块，高速模/数转换模块中频信号IF2转换成为数字信号DATA1、输出端接入可编程模块。可编程模块接有数据存储器和键盘显示模块。可编程模块与锁相环模块连接，输出锁相环控制信号。基准时钟II的本振信号f3输出端接入高速模/数转换模块、可编程模块和高速数/模转换模块。f3的最低频率满足奈奎斯特采样定理。可编程模块将收到的数字信号DATA1送入数据存储器存储，并根据程序设定的延时时长Δt，按照先入先出的原则从数据存储器中读出DATA1，形成DATA2＝DATA1+Δt。可编程模块与高速数/模转换模块相连接，完成延时后的数字信号DATA2输出端接入高速数/模转换模块转换，高速数/模转换模块转换后得到的含有多个频谱段的宽带中频信号IF3，IF3和IF2在频域上完全一致，但在时域上已是经过延时，IF3＝IF2+Δt。高速数/模转换模块的输出端接入上变频滤波模块。IF3信号在上变频滤波模块和本振信号f2进行一次或多次变频，通过滤波后取出信号的边带，最终恢复得到的输出为含有多个物理频道的经过延时的宽带射频信号F_M/(t₀+Δt)，从而实现了对射频信号的延时调整。当系统的硬件固有延时为Ta，则恢复出的最终信号为F_M/(t₀+Ta+Δt)。

可编程模块可为现场可编程门阵列FPGA模块或者数字信号处理DSP模块。