基于軟件無線電技術的數字電視應用

桂珍

摘 要：軟件無線電技術以軟件編程的模式來對廣電系統的技術與設備進行升級換代，文章研究基于軟件無線電技術的數字電視應用，闡述了基于軟件的數字電視廣播系統的實現方式。

關鍵詞：軟件無線電；數字電視；廣電系統

引言

通常的廣電無線電系統升級往往是基于硬件設備的更新，但在新的信息系統體系之下，這種模式已經逐步顯示出其不足之處，一是難以解決各類模塊之間的兼容，二是不能很好地進行系統之間的互聯互通。當前已經逐步發展成熟的軟件無線電技術能夠很好地解決此問題，本文在此背景下研究基于軟件無線電技術的數字電視應用，闡述了基于軟件的數字電視廣播系統的實現方式，包括軟件定義的數字電視廣播系統以及基于軟件無線電技術的數字電視接收系統，本文的成果有利于數字電視的技術的發展。

1 以軟件無線電技術構建廣電系統

當前的信息技術領域，尤其是通信領域正在進行著突飛猛進的發展，各種技術體制層出不窮，其大趨勢便是傳統的模擬系統徹底轉變為數字系統，在此期間，無線通信的發展也同樣方興未艾，基于軟件的廣電系統也在其中。

1.1 基于軟件的廣電系統

軟件無線電的最大特色在于其在底層硬件的支持之下，以軟件編程的模式來完成傳統廣電系統的所有技術功能，從而一舉改變了傳統的僅僅依賴硬件的方案?；谲浖膹V電系統正是通過此原理來構建的數字化技術的廣電系統。系統的基本組成如圖1所示：

圖中最重要的核心模塊是“數字電視（廣播）通用調制”模塊，其主要功能一方面能夠進行所有類別的廣播電視數字信號的產生，還包括為原始信號插入各類輔助功能信號，例如同步信號、時鐘信號以及糾錯冗余信號等等。通過靈活的軟件編程，一方面能夠方便地產生所需的各種格式的數字信號，從而使之能夠和各類底層協議模塊相互匹配，另一方面也能夠較方便地進行升級換代，和幾乎所有的主流傳輸介質相兼容。如果體制中增加了新的編碼模式，則不必更換硬件模塊，只需在軟件方面進行接口和協議的改動即可完全適應新的方式，因此設備的升級換代變得非常方便，節約了投資，設備的研發周期也大大縮短，新的功能能夠靈活地加入進來。

在具體的技術實現方面，由于當前的光電通信底層網絡已經擁有很高的傳輸速率與很高的帶寬水平，而當前的各類硬件價格正在不斷下降，升級更新周期也逐漸縮短，因此應該將靈活的軟件模塊與固有的硬件模塊進行協同配合設置，以實現技術收益的最大化。結合當前的信息技術現狀，假若將整個的系統均交由軟件來設計與實現，則軟件的執行對于CPU等資源的耗費是必須考慮的。因此在全面考慮之下，其可行的方案為：

（1）底層信息傳輸系統以模塊化的方式進行構建，由不同的模塊提供針對性的軟件接口，共同構建信道系統，主要有調制解調模塊、頻率分配模塊、編譯碼模塊等等，這些模塊均接受中央處理單元的控制，軟件的使用主要體現在對信息傳輸系統的參數設置方面，例如調制解調模式的設置與選擇、信道編解碼方式的設置于選擇、信道加密解密模式的確定等等。

（2）具體模塊在實現方面則選擇硬件與軟件配合使用的模式，將各類負載合理地分配在軟件單元與硬件單元之上，為了減少軟件對于資源的消耗，可以在硬件方面做出一些調整，例如增加一些可編程芯片等。

1.2 基于軟件的數字電視系統

當前，我國比較通行的數字電視主要存在著DVB-S，DVB-C以及DVB-T等制式，而且由于用戶的原因，數字電視將在很長的一段時期之內同時兼容各類制式。這些情況也直接體現在我國目前的主流數字電視接收機的廠商中，當前的機頂盒也充分考慮了多種制式的現象，這也能夠推進我國數字電視的推廣速度，使其覆蓋范圍擴大，使用戶的投入減少。圖2所示為基于軟件無線電技術的數字電視原理框圖：

通過此種方式構建的數字電視系統，能夠結合不一樣的傳輸制式，來為其加載相對應的軟件單元，從而實現終端與傳輸底層協議的匹配，已經被證實是一種比較可靠的實現方法和解決方案。目前對這種技術進行推廣的主要阻力來自于成本問題，由于數字電視最終歸屬于普通的家電類商品，如果定價偏高則會鮮有人問津。而隨著微電子技術突飛猛進的發展，不少產品的成本正在逐步降低，因此給予軟件的數字電視產品最終會通過市場來反哺其研發，實現良性的循環。

2 結束語

軟件無線電技術是一種新興的無線電通信方式，其核心理念是以軟件編程的模式來對原有系統進行升級換代，十分適合于廣電系統的技術發展和市場需求。實踐已經證明此種技術與傳統的無線電相比具有難以替代的優勢，所以可以預見其發展前景十分廣闊。除了可以應用于廣播電視領域，軟件無線電技術還十分適合于3G和4G移動通信領域，所以是一個研究的熱點。

參考文獻

[1]楊小牛.從軟件無線電到認知無線電，走向終極無線電-無線通信發展展望[J].中國電子科學研究院學報，2008，2（01）：6-7.

[2]鄧博韜，粟欣，王寬.基于聯合處理的硬件可重構SDR平臺[J].通信技術，2013，43（01）：20-23.

[3]張麗霞，李婧，季仲梅.基于SDR的WCDMA信令跟蹤分析軟件設計及實現[J].通信技術，2012，42（12）：207-209.endprint

摘 要：軟件無線電技術以軟件編程的模式來對廣電系統的技術與設備進行升級換代，文章研究基于軟件無線電技術的數字電視應用，闡述了基于軟件的數字電視廣播系統的實現方式。

關鍵詞：軟件無線電；數字電視；廣電系統

引言

通常的廣電無線電系統升級往往是基于硬件設備的更新，但在新的信息系統體系之下，這種模式已經逐步顯示出其不足之處，一是難以解決各類模塊之間的兼容，二是不能很好地進行系統之間的互聯互通。當前已經逐步發展成熟的軟件無線電技術能夠很好地解決此問題，本文在此背景下研究基于軟件無線電技術的數字電視應用，闡述了基于軟件的數字電視廣播系統的實現方式，包括軟件定義的數字電視廣播系統以及基于軟件無線電技術的數字電視接收系統，本文的成果有利于數字電視的技術的發展。

1 以軟件無線電技術構建廣電系統

當前的信息技術領域，尤其是通信領域正在進行著突飛猛進的發展，各種技術體制層出不窮，其大趨勢便是傳統的模擬系統徹底轉變為數字系統，在此期間，無線通信的發展也同樣方興未艾，基于軟件的廣電系統也在其中。

1.1 基于軟件的廣電系統

軟件無線電的最大特色在于其在底層硬件的支持之下，以軟件編程的模式來完成傳統廣電系統的所有技術功能，從而一舉改變了傳統的僅僅依賴硬件的方案?；谲浖膹V電系統正是通過此原理來構建的數字化技術的廣電系統。系統的基本組成如圖1所示：

圖中最重要的核心模塊是“數字電視（廣播）通用調制”模塊，其主要功能一方面能夠進行所有類別的廣播電視數字信號的產生，還包括為原始信號插入各類輔助功能信號，例如同步信號、時鐘信號以及糾錯冗余信號等等。通過靈活的軟件編程，一方面能夠方便地產生所需的各種格式的數字信號，從而使之能夠和各類底層協議模塊相互匹配，另一方面也能夠較方便地進行升級換代，和幾乎所有的主流傳輸介質相兼容。如果體制中增加了新的編碼模式，則不必更換硬件模塊，只需在軟件方面進行接口和協議的改動即可完全適應新的方式，因此設備的升級換代變得非常方便，節約了投資，設備的研發周期也大大縮短，新的功能能夠靈活地加入進來。

在具體的技術實現方面，由于當前的光電通信底層網絡已經擁有很高的傳輸速率與很高的帶寬水平，而當前的各類硬件價格正在不斷下降，升級更新周期也逐漸縮短，因此應該將靈活的軟件模塊與固有的硬件模塊進行協同配合設置，以實現技術收益的最大化。結合當前的信息技術現狀，假若將整個的系統均交由軟件來設計與實現，則軟件的執行對于CPU等資源的耗費是必須考慮的。因此在全面考慮之下，其可行的方案為：

（1）底層信息傳輸系統以模塊化的方式進行構建，由不同的模塊提供針對性的軟件接口，共同構建信道系統，主要有調制解調模塊、頻率分配模塊、編譯碼模塊等等，這些模塊均接受中央處理單元的控制，軟件的使用主要體現在對信息傳輸系統的參數設置方面，例如調制解調模式的設置與選擇、信道編解碼方式的設置于選擇、信道加密解密模式的確定等等。

（2）具體模塊在實現方面則選擇硬件與軟件配合使用的模式，將各類負載合理地分配在軟件單元與硬件單元之上，為了減少軟件對于資源的消耗，可以在硬件方面做出一些調整，例如增加一些可編程芯片等。

1.2 基于軟件的數字電視系統

當前，我國比較通行的數字電視主要存在著DVB-S，DVB-C以及DVB-T等制式，而且由于用戶的原因，數字電視將在很長的一段時期之內同時兼容各類制式。這些情況也直接體現在我國目前的主流數字電視接收機的廠商中，當前的機頂盒也充分考慮了多種制式的現象，這也能夠推進我國數字電視的推廣速度，使其覆蓋范圍擴大，使用戶的投入減少。圖2所示為基于軟件無線電技術的數字電視原理框圖：

通過此種方式構建的數字電視系統，能夠結合不一樣的傳輸制式，來為其加載相對應的軟件單元，從而實現終端與傳輸底層協議的匹配，已經被證實是一種比較可靠的實現方法和解決方案。目前對這種技術進行推廣的主要阻力來自于成本問題，由于數字電視最終歸屬于普通的家電類商品，如果定價偏高則會鮮有人問津。而隨著微電子技術突飛猛進的發展，不少產品的成本正在逐步降低，因此給予軟件的數字電視產品最終會通過市場來反哺其研發，實現良性的循環。

2 結束語

軟件無線電技術是一種新興的無線電通信方式，其核心理念是以軟件編程的模式來對原有系統進行升級換代，十分適合于廣電系統的技術發展和市場需求。實踐已經證明此種技術與傳統的無線電相比具有難以替代的優勢，所以可以預見其發展前景十分廣闊。除了可以應用于廣播電視領域，軟件無線電技術還十分適合于3G和4G移動通信領域，所以是一個研究的熱點。

參考文獻

[1]楊小牛.從軟件無線電到認知無線電，走向終極無線電-無線通信發展展望[J].中國電子科學研究院學報，2008，2（01）：6-7.

[2]鄧博韜，粟欣，王寬.基于聯合處理的硬件可重構SDR平臺[J].通信技術，2013，43（01）：20-23.

[3]張麗霞，李婧，季仲梅.基于SDR的WCDMA信令跟蹤分析軟件設計及實現[J].通信技術，2012，42（12）：207-209.endprint

摘 要：軟件無線電技術以軟件編程的模式來對廣電系統的技術與設備進行升級換代，文章研究基于軟件無線電技術的數字電視應用，闡述了基于軟件的數字電視廣播系統的實現方式。

關鍵詞：軟件無線電；數字電視；廣電系統

引言

通常的廣電無線電系統升級往往是基于硬件設備的更新，但在新的信息系統體系之下，這種模式已經逐步顯示出其不足之處，一是難以解決各類模塊之間的兼容，二是不能很好地進行系統之間的互聯互通。當前已經逐步發展成熟的軟件無線電技術能夠很好地解決此問題，本文在此背景下研究基于軟件無線電技術的數字電視應用，闡述了基于軟件的數字電視廣播系統的實現方式，包括軟件定義的數字電視廣播系統以及基于軟件無線電技術的數字電視接收系統，本文的成果有利于數字電視的技術的發展。

1 以軟件無線電技術構建廣電系統

當前的信息技術領域，尤其是通信領域正在進行著突飛猛進的發展，各種技術體制層出不窮，其大趨勢便是傳統的模擬系統徹底轉變為數字系統，在此期間，無線通信的發展也同樣方興未艾，基于軟件的廣電系統也在其中。

1.1 基于軟件的廣電系統

軟件無線電的最大特色在于其在底層硬件的支持之下，以軟件編程的模式來完成傳統廣電系統的所有技術功能，從而一舉改變了傳統的僅僅依賴硬件的方案?；谲浖膹V電系統正是通過此原理來構建的數字化技術的廣電系統。系統的基本組成如圖1所示：

圖中最重要的核心模塊是“數字電視（廣播）通用調制”模塊，其主要功能一方面能夠進行所有類別的廣播電視數字信號的產生，還包括為原始信號插入各類輔助功能信號，例如同步信號、時鐘信號以及糾錯冗余信號等等。通過靈活的軟件編程，一方面能夠方便地產生所需的各種格式的數字信號，從而使之能夠和各類底層協議模塊相互匹配，另一方面也能夠較方便地進行升級換代，和幾乎所有的主流傳輸介質相兼容。如果體制中增加了新的編碼模式，則不必更換硬件模塊，只需在軟件方面進行接口和協議的改動即可完全適應新的方式，因此設備的升級換代變得非常方便，節約了投資，設備的研發周期也大大縮短，新的功能能夠靈活地加入進來。

在具體的技術實現方面，由于當前的光電通信底層網絡已經擁有很高的傳輸速率與很高的帶寬水平，而當前的各類硬件價格正在不斷下降，升級更新周期也逐漸縮短，因此應該將靈活的軟件模塊與固有的硬件模塊進行協同配合設置，以實現技術收益的最大化。結合當前的信息技術現狀，假若將整個的系統均交由軟件來設計與實現，則軟件的執行對于CPU等資源的耗費是必須考慮的。因此在全面考慮之下，其可行的方案為：

（1）底層信息傳輸系統以模塊化的方式進行構建，由不同的模塊提供針對性的軟件接口，共同構建信道系統，主要有調制解調模塊、頻率分配模塊、編譯碼模塊等等，這些模塊均接受中央處理單元的控制，軟件的使用主要體現在對信息傳輸系統的參數設置方面，例如調制解調模式的設置與選擇、信道編解碼方式的設置于選擇、信道加密解密模式的確定等等。

（2）具體模塊在實現方面則選擇硬件與軟件配合使用的模式，將各類負載合理地分配在軟件單元與硬件單元之上，為了減少軟件對于資源的消耗，可以在硬件方面做出一些調整，例如增加一些可編程芯片等。

1.2 基于軟件的數字電視系統

當前，我國比較通行的數字電視主要存在著DVB-S，DVB-C以及DVB-T等制式，而且由于用戶的原因，數字電視將在很長的一段時期之內同時兼容各類制式。這些情況也直接體現在我國目前的主流數字電視接收機的廠商中，當前的機頂盒也充分考慮了多種制式的現象，這也能夠推進我國數字電視的推廣速度，使其覆蓋范圍擴大，使用戶的投入減少。圖2所示為基于軟件無線電技術的數字電視原理框圖：

通過此種方式構建的數字電視系統，能夠結合不一樣的傳輸制式，來為其加載相對應的軟件單元，從而實現終端與傳輸底層協議的匹配，已經被證實是一種比較可靠的實現方法和解決方案。目前對這種技術進行推廣的主要阻力來自于成本問題，由于數字電視最終歸屬于普通的家電類商品，如果定價偏高則會鮮有人問津。而隨著微電子技術突飛猛進的發展，不少產品的成本正在逐步降低，因此給予軟件的數字電視產品最終會通過市場來反哺其研發，實現良性的循環。

2 結束語

軟件無線電技術是一種新興的無線電通信方式，其核心理念是以軟件編程的模式來對原有系統進行升級換代，十分適合于廣電系統的技術發展和市場需求。實踐已經證明此種技術與傳統的無線電相比具有難以替代的優勢，所以可以預見其發展前景十分廣闊。除了可以應用于廣播電視領域，軟件無線電技術還十分適合于3G和4G移動通信領域，所以是一個研究的熱點。

參考文獻

[1]楊小牛.從軟件無線電到認知無線電，走向終極無線電-無線通信發展展望[J].中國電子科學研究院學報，2008，2（01）：6-7.

[2]鄧博韜，粟欣，王寬.基于聯合處理的硬件可重構SDR平臺[J].通信技術，2013，43（01）：20-23.

[3]張麗霞，李婧，季仲梅.基于SDR的WCDMA信令跟蹤分析軟件設計及實現[J].通信技術，2012，42（12）：207-209.endprint