数字电视有多远：中国数字电视发展忧思录(二)

        假设多载波的最高频率只有3MHz，即为单载波频率的二分之一，相对来说多载波的波长比较长；根据两点之间的电磁场强度与距离的平方成反比的定理，可以求得，在1/4波长处是干扰最严重的地方，两者的电磁场强度相差4倍。而对所有载波平均而言，甚至可以相差几百倍，即多载波调制的多经干扰相对来说比单载波轻。

        但多载波调制和解调的过程都非常麻烦，多个载波经过调制后合在一起传输，解调时对其再进行分离就非常困难；因为，在高码率传送之下，它无法用滤波电路把各个调制载波信号选出来，只能采用同步分离的方法，因此，它对同步信号的相位要求非常严格，所以多个载波对相位噪音的要求比单载波高很多。

        如果多载波调制信号解调时各个载波信号分离不干净，就相当于多个载波之间会互相产生干扰，信噪比（S/N）就会降低。一般多载波解调电路要求信噪比（S/N）的门限值要比单载波解调电路高好几个db（根据报道为3-4dB）。

       目前已经有很多方法可以降低单载波多经反射干扰，例如，采用数字延时均衡技术，即从信号中取出一部分信号经延时一个相位后再与原信号叠加，现在这种技术可以通过软件控制来实现，将来所有的数字信号接收机都可以采用这种技术。

         很多人都认为，只有多载波调制才能用于移动电视接收机，而单载波调制无法实现移动接收的功能。我认为，这种想法毫无道理。

         比如，一辆汽车的速度是每小时100公里（28米/秒），那么，它跑1/4周期（6MHz）的时间（0.0425uS）所对应的距离就是1.19×10－6米，这相当于2.3×10－8个波长；或它跑1/4波长的距离（12.75米）所对应的时间为0.46秒，相当于2710000个周期。这两个结果无论是在时间上或在距离上都没有可比性。因此，汽车速度对单载波的相位影响几乎等于零。而受影响最大的反而应该是，在0.46秒时间内，数字延时均衡电路是否能正常工作。

       而对于高频载波在移动接收过程中产生的多普勒效应，它只影响接收频率的偏移，这种影响对单载波调制和多载波调制都是一样的。

       特别值得注意的是，由于ADTB-T是单载波技术，因此，它对广电原有的发射系统能够很方便的接洽。根据资料分析，在前端数字化改造方面，交大方案的成本要比清华方案的成本节省约80～90％，仅需要一个MPEG和ADTB-T调制器即可利用原有模拟发射机发射数字信号，而清华方案必需要整套更换成全新的数字发射机，这笔代价在边远地区还是需要斟酌的很大的一笔开销。

       同时，在衡量一个数字信号接收的时候，还需考虑信号的接收稳定率；由于是数字信号的属性是0和1，就是要么收到，要么收不到，这就凸现门限的意义；根据测试结果，DMB-T的接收门限比DVB-T低，可ADTB-T的接收门限比DMB-T还要低，这就是为什么采用ADTB-T的发射系统其覆盖范围比DMB-T的发射系统的覆盖范围更广阔的原因，因为其门限低，采用ADTB-T接收机的灵敏度要比DMB-T接收机的灵敏度高3-4dB，因此，其能够在更远的距离上接收弱信号。

       另外，上交大单载波系统在组建单频网（SFN）时，对发射机时钟频率的精度和稳定度的要求仅为E-9。这同任何多载波系统相比，要低三个数量级，因此，其工程造价较低。

       在发射功率方面相比，上交大单载波系统的发射机平均功率是多载波系统的二分之一，其标定功率则是后者的五分之一。即：在同样的覆盖范围之内，为了实现高数据率的固定接收，上交大方案需要1kW的平均发射功率，则其发射机的标定功率需要4kW，因为其峰均比（PAR）接近6dB。

       而对于多载波系统（以欧洲标准为代表）而言，如果要覆盖相同的地区，则其平均发射功率需要2.0-2.5kW。这是因为：多载波系统与单载波系统相比，载噪比（C/N）门限值要增加3-4 dB。其次，其发射机的标定功率需要20-25kW，因为其峰均比（PAR）接近10dB。

       选用单载波系统将来还可以把地面接收和有线接收同用一个高频头和解码器，因为，目前有线电视采用的调制方式基本上都是采用64-QAM，而地面传输一般都采用16-QAM，将来也可以选用64-QAM。

       上面这些分析，对老百姓来说，不一定会感兴趣；但老百姓感兴趣的是，怎么样能买到既便宜又好用的电视机。相比之下，交大方案数字电视接收机的生产成本大约要比清华方案的生产成本低20～30%。这很清楚，如果由老百姓自己来选择的话，他们一定会知道自己应该选择什么样的数字电视接收机。但什么时候老百姓有过自己的选择权，皇帝家的驸马是由老百姓来选择的吗？

       五、ADTB-T和DMB-T是双胞胎，还是畸形儿

       谁都清楚，是双胞胎就应该分开来抚养，是畸形儿就应该赶快动手术。上海交大的ADTB-T方案和清华的DMB－T方案，是两套功能完全相同的系统方案，它们在功能上没有互补性，在性能上也没有多大区别，它们在使用中完全可以互相取代，即他们是一对双胞胎。

       既然是双胞胎，为什么在标准号为GB20600-2006的《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》标准中还要把他们捆绑在一起，这不是把双胞胎又改变成畸形儿了吗？这个道理，在一般人看来是很难想象的，在医学上更无法进行解释。

       实践已经证明，把上海交大的ADTB-T方案和清华的DMB－T方案，两个捆绑在一起，既增加成本（估计增加30%），还会降低机器的技术性能。国内所有电视机生产企业都强烈反对，殊不知中国的老百姓是否反而会喜欢这种奇特电视机？如果不是这样的话，那么只能认为，把两个方案捆绑在一起，唯一的好处就是能够增加“鸡的P”。

       六、一个美丽的谎言

       那些制定标准方案的人一次又一次告诉人们，如果采用了他们的标准，将来中国每年就可以少给外国人交几百亿的专利费。是这样的吗？

       由于中国人自古以来就很少听说过“专利”这个词，现在如要他们交专利费，他们一定会觉得冤枉。因此在这里还需得向国民多解释一下，什么是专利，好让他们交专利费的时候，不会觉得冤枉。

       1980年之前，在中国人的日常用语中是没有“专利”这个词的，如果某人说错了，“这是我的专利”；还很可能会给自己打上资本主义的标签而遭受批判。直到1985年，中国的专利法才开始诞生，但自从中国专利法诞生的二十多年来，基本上就没有人认真执行过，连中国人自己都很少知道，什么是专利法，外国人更不知道什么是中国专利。因此，到中国来申请发明专利的外国人更是少之又少。
 
        另外，在中国还没有改革开放以前，西方8国是禁止向中国输出技术的，他们对中国一直都实行技术封锁，并且每年都要审查对中国出口商品的清单，是否有外国企业违反他们制定的法律，私自出口技术到中国；因此，那时候外国企业不可能会到中国来申请专利，他们的政府也不允许他们到中国来申请专利。

       直到2003年，中国准备要加入WTO的时候，国外企业才开始到中国来申请专利，并且申请专利的这些企业，大部分都是工厂设在中国境内的外资企业。

       我们知道，专利法有一个区域性和时间性，如果别人没有到我们国家来申请专利，那怕我们的产品使用了他人的专利技术，这也不算侵权；如果他们申请的专利超过了有效期，这也不算侵权。

       另外，专利还有新颖性，如果他们的技术已经是公开了的，他们也不能到中国来申请专利，因此，他们如果不是第一时间在中国申请专利，而是把他们原来在异地申请过的专利，再次拿到中国来申请，这个也无效，因为他的技术已经被公开了；还有，如果他们申请的专利内容已经在中国的书刊上，或者其它地方的书刊上出现过，这个专利也无效。

       很多中国人一听到别人有专利，好像就被镇住了。这里我诚恳地告诉你们，在中国的地盘里，不用怕外国人的专利。

       1、2003年以前，外国人很少到中国来申请专利，特别是高新技术专利他们都不会到中国来申请。如果他们到中国来申请了专利，这些专利大部分都是无效的。一方面，他们不会把自己最新的技术不首先在本国申请，而第一时间跑到中国来申请；如果他在本国已经申请了专利，而过了半年再到中国申请专利（即专利已经公开），或者在半年时间之内他在中国申请专利时，没有提出优先权，他在中国申请的专利就无效。

       对于数字电视的技术专利，大部分也是无效的，或者技术含量非常低。因为，1996年的时候，美国的数字电视节目就已经开始广播，与数字电视技术相关的专利大部分都是92、93年的，或92年以前的；在这个时间，中国基本上还处于技术被封锁时期，国外的企业不可能第一时间到中国来申请专利。到了2003年，国外开始对中国的技术封锁松绑的时候，此时的数字电视技术已基本成熟，即以后很少再出现关键技术，就算是有关键技术，他们也不会在第一时间拿到中国来申请专利。

       2、中国人虽然对专利概念知之甚少，但吹牛的本事在全世界是知名的，这对外国人申请专利很不利。只要中国人吹过牛的事情，外国人就不能再申请专利。因为他申请的专利已经没有新颖性。你看，在中国真正的数字电视节目还没有正式广播之前，在商场里早已摆满了各种品牌的“数字电视”，你想他们还能申请专利吗？还有，如“永动机”，“水变油”等高新技术，也都是中国人发明的，并且还有中科院的某些院士表态支持，这些高新技术就算中国人没有申请过专利，将来，外国人也不能再申请专利。

       3、中国是世界上生产科技论文最多的国家，因为，很多事业单位以及国营企业，还有大学、科研部门，每年都要评职称或提干，这些论文都是他们往上爬的垫脚石。很多论文虽然都是互相抄袭得来的，有些甚至还是胡编乱造；但，你别看不起它们，它们是对付外国人在中国申请专利的最好武器。因为，抄袭的东西，一般都是好东西，这些抄袭的内容大部分都是别人在国内、外发明的；只要有中国人抄袭过的东西，外国人在中国申请的专利就可以告它无效。哪怕是胡编乱造，但文字堆多了，也可能会出现奇迹，况且还有很多发明的灵感是来自科幻小说；因此，只要在文字堆中能找到的东西，外国人也不能再申请专利。

       4、近年来，中国每年都有几万名专业技术人员报考专利工程师或专利律师，未来这些人将会成为与外国人打专利战的得力枪手。你看着吧，目前在中国申请的专利，包括外国人在中国申请的专利，很可能80%以上都要变成垃圾专利。因为，打专利战的输赢，主要是靠枪手的数量和提供子弹的多少。中国每年新增的几千名专利工程师和专利律师，还有每年生产的上千万份论文，这些就是将来打专利战最好的枪手和子弹。由此看来，中国政府每年给大学和科研机构提供上百亿元的科研经费，产生出来的论文，到最后还是大有用处的。

       在美国联邦大法院打一次专利官司，时间需要整整3年；而大约97%的专利官司最终都是没有结果的，基本上都是通过庭外和解。同样在国际贸易委员会里面打专利官司，也是大约94%的专利官司最终是没有结果的，大部分都是通过庭外和解。实际上打专利官司就是给法院送钱，因此，一般外国人不会轻易到中国来打专利官司。