ATSC3.0數(shù)字信號發(fā)生器在視頻、音頻和數(shù)據(jù)傳輸方面具有顯著的提升，能夠支持4K超高清、HDR（高動態(tài)范圍）和更高效的信號編碼。它是該系統(tǒng)的核心組成部分之一，負(fù)責(zé)生成符合ATSC3.0標(biāo)準(zhǔn)的廣播信號，用于測試、調(diào)試、以及實(shí)際廣播過程中的信號傳輸。
一、工作原理
ATSC3.0數(shù)字信號發(fā)生器的工作原理基于現(xiàn)代數(shù)字廣播技術(shù)，它的主要任務(wù)是將數(shù)字媒體內(nèi)容轉(zhuǎn)換為符合ATSC3.0標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號。這一過程通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：
1、輸入信號采集和編碼：支持多種視頻和音頻格式，包括4K、HDR、DolbyVision等高質(zhì)量視頻和音頻編碼格式。在輸入端，需要接收來自視頻、音頻源和數(shù)據(jù)流的輸入信號。這些輸入信號通常是未壓縮的數(shù)字格式，或是已經(jīng)經(jīng)過壓縮的格式。接著，會根據(jù)ATSC3.0標(biāo)準(zhǔn)對這些信號進(jìn)行處理和編碼，采用HEVC（高效視頻編碼）等壓縮算法，以減小數(shù)據(jù)量并提高傳輸效率。
2、調(diào)制與信號生成：編碼后的數(shù)字信號接著會經(jīng)過調(diào)制處理。使用了OFDM（正交頻分復(fù)用）調(diào)制技術(shù)，這是一個(gè)非常高效的多載波調(diào)制方式，適用于多徑環(huán)境下的廣播傳輸。通過OFDM調(diào)制，信號被分解成多個(gè)子信道，這些子信道可以獨(dú)立地傳輸數(shù)據(jù)，從而提高信號的抗干擾能力，尤其是在城市等復(fù)雜環(huán)境中。
3、信道編碼與前向糾錯(cuò)：為了進(jìn)一步增強(qiáng)信號的可靠性，ATSC3.0標(biāo)準(zhǔn)還采用了強(qiáng)大的信道編碼和前向糾錯(cuò)技術(shù)。這些技術(shù)可以修正信號在傳輸過程中的錯(cuò)誤，保證在弱信號環(huán)境下仍然能夠接收到清晰的圖像和聲音。
4、傳輸與廣播：最終，調(diào)制后的信號被轉(zhuǎn)換為射頻信號，通過無線電波傳播到接收設(shè)備。ATSC3.0允許通過UHF或VHF頻段進(jìn)行廣播，支持單播、廣播以及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的結(jié)合，使得電視信號和互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容可以通過相同的信道傳輸。
二、應(yīng)用范圍
ATSC3.0數(shù)字信號發(fā)生器的應(yīng)用范圍十分廣泛，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、廣播系統(tǒng)測試與調(diào)試：在ATSC3.0的廣播系統(tǒng)建設(shè)中，被廣泛應(yīng)用于測試和調(diào)試階段。通過使用，廣播工程師能夠模擬實(shí)際的廣播信號，驗(yàn)證系統(tǒng)的性能，確保在不同的環(huán)境和條件下，信號接收設(shè)備能夠順利接收并解碼ATSC3.0信號。還可以幫助工程師進(jìn)行信號強(qiáng)度、誤碼率、同步精度等關(guān)鍵參數(shù)的測試。
2、研究與開發(fā)：在ATSC3.0技術(shù)的研發(fā)過程中，扮演了一個(gè)重要角色。通過生成符合標(biāo)準(zhǔn)的信號，進(jìn)行新技術(shù)的驗(yàn)證和優(yōu)化，如超高清（4K/8K）視頻傳輸、高效音頻編碼，以及增強(qiáng)型數(shù)據(jù)傳輸功能。這些技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用依賴于精確的信號源生成。
3、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和內(nèi)容提供商：對于廣播網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和內(nèi)容提供商來說，可以幫助他們在實(shí)際廣播中進(jìn)行信號的調(diào)試與優(yōu)化，確保廣播內(nèi)容能高效、穩(wěn)定地傳輸給廣大觀眾。運(yùn)營商可使用進(jìn)行地面電視廣播網(wǎng)絡(luò)的部署，確保廣播質(zhì)量達(dá)到最佳。
4、用戶終端設(shè)備測試：隨著ATSC3.0在電視、機(jī)頂盒、移動設(shè)備等終端上的廣泛應(yīng)用，也被用于這些終端設(shè)備的測試與認(rèn)證。通過模擬ATSC3.0信號，測試人員能夠驗(yàn)證設(shè)備在不同環(huán)境下的信號接收能力和解碼性能，確保消費(fèi)者可以在各種情況下接收到穩(wěn)定的信號。
ATSC3.0數(shù)字信號發(fā)生器在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。通過高效的信號生成和調(diào)制技術(shù)不僅確保了廣播質(zhì)量的提升，還推動了超高清、高效音頻和數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃录夹g(shù)的應(yīng)用。
