淺析廣播電視無線發射的創新技術

秦偉立

（作者單位：新疆新聞出版廣播電視電影局節目傳輸中心841臺）

淺析廣播電視無線發射的創新技術

秦偉立

（作者單位：新疆新聞出版廣播電視電影局節目傳輸中心841臺）

隨著數字化的廣泛應用，媒體的媒介選擇也有了大幅度變化，如何運用數字無線電的傳播優勢，讓更多的人群使用無線電接收無線數字廣播電視信號，使無線電的傳輸方式在高標清電視和廣播傳輸方式中合理使用并融入大眾的生活中，并且選擇更方便的接收介質來實現新無線數字電視的普及和保障信號的穩定可靠性，已成為我們探討的新課題。

廣播電視；無線發射；創新技術

中國是一個覆蓋大國，到2009年底，全國已有廣播電視發射臺和轉播臺4.4萬座，微波站2700座；衛星地球站34座，衛星收轉站202萬座；使用了7顆衛星47個轉發器260套廣播電視節目；國家廣電光纜干線網4萬多公里，省級干線網10萬公里，地市、縣分配網近300萬公里，連通1.63億戶家庭。已基本形成了無線、有線、衛星等多技術多層次的混合覆蓋、現代化、世界上覆蓋人口最多的廣播電視覆蓋網。目前，我國電視機、收音機的社會擁有量分別達到4億、5億臺，廣播電視綜合人口覆蓋率分別達到95.96%和96.95%。因此，我國多數人都在使用無線發射接收廣播和電視信號。如何通過技術優化我們的設備，擴大覆蓋面積，使其更加便捷化，已經成為廣播電視技術領域新的探討趨勢。當然，我們的設備也在向更簡約、更安全、更節約的帶寬趨勢發展，可是，在技術上如何更有效、如何讓更多的觀眾使用無線方式便捷地接收高標清電視，這就需要我們通過以下幾個方面進行創新。

1 提高無線數字發射技術的效率

電視傳輸覆蓋網的特點是多種技術混合覆蓋，具有各自的特點和傳播規律。服務面廣，發展空間大，才能使廣播電視技術取得可持續發展。本文主要從以下幾點探討無線數字電視發射技術的優點。

1.1 計算機監控技術提供支撐

數字化對與廣播電視播出時段和播出質量的要求越來越高，隨著節目內容的豐富和發展，很多電視節目都實現了全天無間斷播放，這雖然滿足了人們的需要，但同時也增加了電視工作者的工作量和播出壓力。目前，很多廣播電視發射臺都采用了無線遙控和人工管理模式相結合的播出方式，這種方式不僅能對廣播電視發射設備進行遠程遙控、實時監控，還能減少人為責任事故的發生。這種監控方式對入門信號、發射機的播出和回收信號、發射機的各個指標進行實時監控，如果我們的信號和使用的發射機都是數字化的，其在采集數據和對數據進行分析時，就會優化監測系統的采集工作，從而實現廣播電視無線發射技術的智能化，并發揮其高效率的優勢。

1.2 數字化傳輸充分利用頻譜資源

無線頻帶資源非常有限，目前，在軍用、民航、通訊及鐵路等多個領域，都需要通過無線信號進行信號傳輸。數字信號可以合理利用各種類型的頻譜資源，以地面廣播為例，數字電視可以啟用模擬電視的“禁用頻道”，而且，還可以采用“單頻率網絡（SFN）”技術，例如1套電視節目僅占用1個數字電視頻道，但覆蓋了全國。電視工作者的工作宗旨是為人民服務，并要解決信號間的同頻干擾等問題。而且，由于能在有限的頻譜上傳輸多個信號，因此，也能減輕電磁污染等問題。

1.3 智能互動平臺實現雙向交流

以往的模擬傳輸方式只是單向的傳輸方式，根本不能滿足人們日益增長的對數字媒體多元化的需求。數字無線傳輸方式能實現雙相的交互，其對廣播電視互動模式的推廣，具有實質的發展意義。

2 廣播電視無線發射技術的創新發展

2.1 信號編碼方式不斷改進，使信號源的安全有效傳輸得到了提升

每一個新的先進編碼技術的出現和使用，都極大地推動了數字技術領域的發展，因此，編碼技術是目前數字技術知識產權的重要部分。例如，從我們熟知的MPGE-1，到MPEG-4AVC、H-264、AVS的發展過程，都是通過不斷地改進和探索，使得現在的編碼技術越來越走向成熟化。編碼技術的發展很大程度上取決于計算機技術的發展，隨著計算機信息處理和編碼方式的逐步成熟，我國自主研發了AVS編碼技術，AVS編碼技術的效率比MP-2高2～3倍，方案簡潔，復雜程度低，只需一半帶寬即可，其于2004年12月29日通過國家審定，2005年得到ISM承認。

2.2 廣播業務技術的數字化

由于音頻數字技術的發展，使得當前聲音廣播有了廣闊的發展前景，目前，主要有以下幾個方面：調頻同步廣播、數字中短波廣播（DRM）和數字音頻/多媒體廣播DAB/DMB。調頻同步廣播，主要運用數字技術，解決了同步廣播中同頻、同相、同調制度三個基本問題。同頻，使用專用數字同步激勵器；同相，使用GPS標準時間校準相位；同調制度，使用專用數字衛星接收機（具有信號數字延時功能）。目前，國內已有大量的調頻廣播同步網在運行。前模擬中短波調幅廣播，節目較為單一，因電離層變化和頻率選擇性衰落，從而造成固有傳輸干擾和收聽質量不高，同時，其還存在頻譜過度占用等重大問題。盡管如此，由于它所具有的特有優勢和作用，仍被廣泛使用，尤其是作為主要的洲際和國際廣播工具使用。目前，它也遇到了其他媒體帶來的巨大挑戰。DRM系統可使用現有的中短波廣播的頻率和帶寬，充分滿足現有AM廣播發射系統的技術規范要求，并可以同現有的模擬業務兼容，保證了由模擬廣播向數字化廣播的平滑過渡。DRM系統具有良好的移動接收特性，使同步網廣播具有節約頻譜的能力。在傳輸廣播節目的同時，還可增加附加信息服務和開展文字、文本、圖片傳輸能力。還可以使用目前正在使用的PDM、PSM、DAM等中短波發射機，只需對其作少量調整即可。目前，我國已研制成功大功率的DRM編碼、發射系統和接收系統（計算機軟件接收機），并已在大功率短波發射機和中小功率中波發射機進行了多次試驗，取得了良好的效果。2003年6月，這項系統開始在歐洲投入運行，目前，凡有影響力的國外中短波電臺均已開始進行DRM發射。數字多媒體廣播從數字音頻廣播發展而來，是取代調頻廣播的技術革命。與現行廣播相比，DAB/DMB具有音質好（CD質量）、可實現多媒體接收、可高速移動接收、可加密、發射功率小、覆蓋面積大、抗頻譜干擾和具有在惡劣環境下穩定接收的能力。同時，可利用直播衛星播出，大幅度提高廣播覆蓋率，還可通過數據廣播傳送寬帶數據，并可進行單頻同頻組網發射播出。該系統由發射和接收兩部分組成，發射端由信源編碼、信道編碼、多路復用OFDM調制、射頻模塊，接收端由調諧器、DAB解碼模塊、數據業務解碼、接口系統總控等組成。信源編碼為MUSICAM（掩蔽型自適應通用子帶綜合編碼與復用），信道編碼為COFDM（編碼正交頻分復用），在北京、上海、廣州等地已有多個系統投入使用。

2.3 地面無線數字電視技術不斷推廣

地面無線數字電視技術，其在世界各國的發展趨勢和使用標準都有所不同。目前，國際上形成了三種不同的地面數字電視廣播傳輸標準，包括美國的ATSC標準、歐洲的DVB-T標準和日本的ISDB-T標 準。2006年8月18日，我國頒布了自己的地面數字電視傳輸《數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制》國家標準（標準號為GB20600-2006），并在2007年8月1日起正式實施。這標志著我國地面數字電視技術邁向了新的領域。它是我國具有自主知識產權的地面數字電視傳輸技術體系，其具有傳輸容量大、覆蓋范圍廣、抗干擾能力強、支持室內、便攜和移動接收、業務擴展能力強等特點。隨著國標的強制實施，地面無線廣播電視系統規模和用戶規模逐漸擴大趨勢，國內相關產業的支持和配套能力逐步增強，進一步降低了無線廣播電視系統的建網成本和用戶終端成本。目前，數字電視廣播網（DMB-TH）已成為廣播電視信號覆蓋遠郊、廣大農村地區及邊遠山區的有效選擇。

地面數字電視具有以下優點。第一，高信息容量。為HDTV節目提供大于24Mb/s的單信道碼率。第二，高度靈活的操作模式。通過選擇不同的調制方式和地址信息，系統能夠支持固定、便攜、步行或高速移動接收。第三，高度靈活的頻率規劃和廣闊的覆蓋區域。使用單頻網和同頻道覆蓋擴展器/縫隙填充器的概念，通過選擇不同保護間隔的工作模式，可構建16公里和36公里覆蓋范圍的單頻網。

3 結語

在當前的數字時代，信息化技術取得了較快發展，這也對廣播電視數字化加快步伐提出了新的要求，在我國無線發射技術事業不斷革新的新局勢下，無線數字發射技術在發揮自身優勢的同時，要與當前智能化的廣播電視技術相適應，在不久的將來，一定會取得更加喜人的成果，廣播電視無線傳輸技術也會通過掌握先進的信息化技術，在激烈的市場競爭中取得優勢。這就需要不斷完善廣播發射系統，用精湛的技術和高效的工作效率，在數字時代占據一席之地。

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