數字微波傳輸在廣播電視中的應用

摘 要：廣播以及電視已經成為了我國百姓生活中不可或缺的娛樂休閑項目，并且通過廣播電視節目人們可以更迅速的獲得各類訊息。而在國內數字電視頻道越來越豐富，人們在家中就可以隨時了解世界各地的動態訊息，人們的生活越來越豐富。數字電視技術的進步豐富了現代社會生活，并且為人們所認可推廣。而微波傳輸技術作為數字電視技術的核心，發揮了重要作用，文章便主要針對數字微波傳輸相關問題展開了分析，不但介紹了技術優勢，而且還針對技術應用中存在的相關問題提出了合理的解決方案。

關鍵詞：數字電視；微波傳輸；技術；廣播電視

1 數字化傳輸優勢

1.1 連續處理次數對號雜波比的影響

電視信號在進行數字化信號傳播的過程中其實就是一種訊息數字化的轉變，通過使用二進制電平對數字化信號進行標識，但是由于處理具有連續性，因而在傳輸中必然會夾雜一些雜波信號，但是雜波幅度必須在額定電平以下，如果在該范圍中那么就可以通過信號再生將雜波去掉，若雜波幅度在電平額定值以上，那么雜波就會在數字訊號中出現誤碼，這種誤碼的糾正只能通過糾錯編碼解碼技術才能予以消除。所以，信號傳輸并不會對新雜比造成影響。在進行模擬信號的傳輸以及模擬過程中，為了保證不會產生新的雜波干擾，確保新雜比足夠，因而對于設備的要求就需要相應的提高。例如，對模擬信號的要求為S/N>40dB，但是數字信號在信號要求上只需要S/N>20dB。這是因為信號傳輸過程中，噪聲會在模擬信號中積累，但是數字信號中不會積累噪聲，因此信號不同，信雜比的要求也就不同。

1.2 頻道利用率相對較高

通過量化以及抽樣對模擬信號進行處理，轉變為數字信號，繼而經過取樣的方式針對壓縮編碼中的冗余信息進行祛除，利用一定的壓縮比對信號的頻帶進行壓縮，將信號進行調制，使之在載波之上，從而提高信號的頻譜利用率。該項技術是目前應用最為廣泛的數字壓縮技術，在當前廣播電視數字信號傳播中得到了廣泛的肯定。

1.3 傳輸距離遠

我國廣電總局在相關標準中針對模擬傳輸系統的載噪比進行了規定，要求其C/N≥43dB，同時針對有線電視廣播系統進行了相關技術規范，從而確定了評級的考核標準。將其分為五個等級，4級以上的即信噪比S/N≥36.6dB的被評定為良好，但是模擬信號在進行信號的傳輸中會存在衰弱的現象，所以必須進行衰落儲備，從而保證信號的傳輸過程中載噪比可以達到相關標準要求。

1.4 提高了圖像質量以及信號的干擾抗性

信息傳輸質量的保證需要在傳輸過程中對數字信號進行存儲、濾波，并通過有效的再生中繼技術，降低噪聲對傳輸信號的影響，改善信噪比，保證電視廣播信號傳輸中的亮度干擾不會產生過大的影響。甚至消除干擾，保證信息的原生態，所以從傳輸圖像質量上分析，數字電視的信號遠遠優于模擬電視信號。

1.5 便于信號存儲

大規模集成電路是目前電子技術以及數字化網絡基礎發展的基礎，而半導體存儲基礎是使得電視信號可以多幀存儲，這種效果若使用模擬技術是無法達到的。例如在制式轉換以及幀同步問題上通過幀存儲器可以全面的實現，從而豐富了電視圖特技效果。

1.6 方式比較

前面提到的QPSK和64QAM都是數字信號的載波調制方式。基本的數字載波調制方式有3種，即振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相位鍵控（PSK）。QPSK屬于相移鍵控，也叫正交移相鍵控或4相調制。64QAM屬于振幅相位聯合鍵控，也叫多電平正交振幅調制。經理論分析證明：在抗噪聲性能上，PSK最好，FSK次之，ASK最差。從抗噪聲性能和提高信道帶寬利用率的角度來看，相移鍵控是數字載波調制方式中最優越的一種，在省干線上，多跳調頻模擬微波的改造用QPSK移相鍵控調制方式最合適。

2 數字改造在干線微波中的應用

2.1 調頻模擬微波設備、數字微波收發信設備

具有相同的工作原理。在中頻信號調制中都使用的70MHz中頻調制器，通過對信號進行上調，達到微波頻率后進行傳輸，但是在微波傳輸中模擬微波設備還具有限幅中放，但是數字微波信號就免去了這一環節，對原理的進行分析后可以發現，二者原理基本一致。在模擬微波期間中，現在使用的都是固態化的，例如原有的行波管被現在的線性放大器以及FET效應器所取代，因而推動了現代化的數字微波傳輸技術發展。

2.2 實際應用問題

頻率穩定度方面遇到的問題。中頻調頻調制是模擬微波進行信號傳輸的主要方法，微波介質穩頻設備是主要的變頻本振設備，最大的穩頻度數量級可以達到10-4，而在數字信號的傳輸中，電視信號主要通過數字微波傳輸，即采用中頻數字調制，通過數字壓縮技術對電視信號進行壓縮，繼而通過信號的QPSK調制進行信號的調制，通過將信號變至微博頻率，從而進行信號的和傳輸。這種信號傳輸需要發射器具有較高的線性指標，并且在微波本振源的要求上，頻率穩定度相對較高，其穩頻數量級應當大于10-6，并且穩頻技術大多為雙重穩頻技術，即介質穩頻+鎖相穩頻，從而達到規定的要求。

相位噪聲方面遇到的問題。在傳輸中，模擬微波傳輸主要使用的為調頻方式，因而在系統相位噪聲上沒有太高的要求，但是數字微波傳輸過程中，主要采用的為相干解調的方式以及QPSK調制的方式，繼而進行電視信號的傳輸，所以在相位噪聲的要求上需要小于-70dBc/Hz。線性功放實際應用中遇到的問題。在應用要求信號的調頻模擬功放區域在非線性區域，因而在一開始的變頻器上還會增加一個限幅放大設備，從而保證發射機的工作質量。

通過上述分析可以看出，將模擬微波設備予以改造，轉變為數字微波設備的方式是可行的，通過實踐分析證實了這一理論結果。在我國的某些城市的廣電局等單位已經率先進行了模擬微波改數字微波的嘗試，開了一個好頭。20世紀90年代以后生產的1.4GHz、2GHz、7GHz、8GHz廣播電視微波設備，改造起來是不難的，基本上和進口NEC的設備差不多。20世紀90年代以前生產的1.4GHz微波設備由于不是線性放大器，改造難度要大一些。某省廣播電視模擬微波改數字微波的一個具體方案先對一個模擬微波信道進行改造。原來傳輸1路電視信號、2路伴音信號，擴容到4路電視信號、8路伴音信號、1路數據信號。

信號源前端采用壓縮編碼設備。目前國際上都采用MPEG-2國際標準來傳輸PAL-D數字電視信號，電視信號壓縮到6Mbids，圖像質量就能達到廣播級的水平。因此確定信源按MPEG-2標準對PAL-D電視信號進行數字壓縮編碼，壓縮的比特率為8.448Mbit/s，伴音信號按IEC268-15標準進行壓縮編碼處理。

利用數字化傳輸進行信道傳輸。在經過中繼站的轉播后，為了保證信號中不累積噪聲，提高節目信號的傳輸質量，消除傳輸距離的影響，其中頻調制主要采用QPSK調制的方式，解調則采用同步相干的方式。雖然該種方式可能會產生一定得噪聲累計，但是這種噪聲低累計不會影響信號的傳輸質量。

在擴容升級中，改造方案能夠快速辯解的進行升級，壓縮編碼碼率的變化節目傳輸容量便可以根據其改變而改變，具有較大的靈活性。

3 結束語

廣播電視技術中，微波傳輸技術開始廣泛的應用于數字信號的傳輸中，通過數字化的信號傳輸，提高了廣播電視信號的傳播質量。文章主要針對當前廣播電視信號傳輸中的微波傳輸技術進行了分析，針對其中的技術應用以及應用中的相關問題展開了探討，這極大的推動了數字電視技術的推廣和研究。

參考文獻

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