漫談無線電廣播技術

張欣

【摘要】隨著我國音頻廣播的不斷發展與創新，無線電技術被廣泛應用于其中，發揮了很重要的作用。目前，我國的無線電廣播技術尚未成熟，仍需要進一步地研究發展，以此滿足人類的需要。文章主要對無線電廣播技術進行探討分析，并對出現的問題提出解決措施。

【關鍵詞】無線電廣播；數字無線電廣播技術；軟件無線電廣播技術

無線電通信技術與有線電通信相比，具有不用架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等優點，備受市場的青睞。傳統的傳輸線有長度的限制，對設備擺放的位置有一定的要求，傳輸線太短，設備就不能離電腦太遠；傳輸線太長，又得東纏西繞，麻煩且不美觀。無線通信不采用傳統電纜線，但就提供傳統有線通信的所有功能，能隨著人們的需要移動或變化。有了無線通信，我們在進行數據交換時就不必受時間和空間的限制，可以隨時隨地辦公或者娛樂。

一、數字無電廣播技術的發展和應用

無線電廣播技術自應用發展史開啟以來，便受到社會的關注，傳播速度極快，是電子媒體之一，在全球范圍內具備節目的提供者、傳輸高頻信號的器件以及廣大范圍的接收者，形成了一個媒介傳播的中間體，控制了媒體信息的傳播與發起。20世紀20年代是開啟廣播技術的最早階段，由于時代的進步，AM和FMK頻廣播逐漸替代了傳統形式的媒體廣播技術。

世界開始進入數字化、網絡化、信息化時代，傳統的模擬方式早已被數字方向所取締。在研究廣播技術的發展過程中，已經有一部分的廣播過程逐漸實現了在數字化發展的改造創新，數字信號通常應用在混音臺與傳輸過程，在媒介發展中占據傳輸地位。隨著音樂市場發展盛行，CD、DVD等數字存儲媒介備受關注，是以數字形式對數據進行相關處理。因此，廣播傳輸系統逐漸由傳統的模擬方式轉化為數字方式。

移動接收技術中未發現一種適合取代傳統的廣播服務，直到數字多媒體廣播系統DAB的盛行發展，這才實現完全代替傳統廣播服務的可能性。DAB系統應用廣泛，逐漸向世界全球范圍推廣，從此，廣播信息化服務開始介入數字廣播時代的軌道。

二、軟件無線電的關鍵技術及應用

之所以軟件無線電具有傳統數字電臺無法比擬的優勢，其中應用了諸多關鍵技術。也正是由于這些關鍵技術的應用，可保持電臺功能以及款頻段的靈活性。以下將對幾種關鍵技術進行具體分析：（1）開放式體系結構。在軟件無線電系統中，硬件設計建立在開放式總線結構基礎上，硬件與軟件均處于開放狀態，例如電氣接口與物理接口，根據通用的模塊標準進行設計。目前，基于通信的開放結構標準基本建立起來，但是軟件無線電技術中的適時數字信號處理、高性能信號處理等相關標準尚處于初級探索階段；（2）中頻處理。在發射端的中頻處理中，基本實現已調基帶信號和中頻信號的轉換，這種轉換功能主要通過計算離散時間點來實現。對于接收端的中頻處理部分，如寬帶數字濾波，可以從業務波段中選擇，恢復到中等帶寬的用戶信道，并將信號轉換為基帶。通過濾波以及頻率交換的復雜程度，體現中頻段對處理能力的需求狀況，這一功能需要通過數字辦法來實現；（3）實時軟件處理。在軟件無線電系統的多工作技術實現過程中，應實時納入全新功能軟件。雖然當前存儲器的容量已經比較大，但是所有軟件存儲其中仍承受較大壓力，因此軟件無線電系統可以通過特定的用戶入口端實現實時新功能軟件的裝載，通過重新分配、組構軟件資源，重組軟件功能，這就要求通信協議以及軟件的通用性、標準性；（4）開放式總線結構。傳統的硬件平臺結構屬于流水線式，在這一結構中，各模塊采取實際硬件電路互連形式。一般情況下，各個模塊之間緊密耦合。如果系統涉及到功能的改變，就需要增加或者減少某一個模塊，這就會帶來結構中的變化。但是由于不具備開放性，因此也無法滿足軟件無線電技術的要求。鑒于此，人們在PC技術發展中受到啟發，提出了基于總線互連的系統，在相應系統中應用VME總線標準。尤其在軟件無線電系統中，通過應用VWE總線標準，進一步支持軟件無線電的擴展性、開放性平臺發展；（5）寬帶模數（A/D）或者數模（D/A）轉換。在軟件無線電系統中，最理想的ADC位置應該與射頻天線盡量靠近，以此更精準地接收模擬信號，實現數字化轉換，最大限度獲得可編程性。在A/D或者D/A技術轉換中，應考慮以下幾點要素：量化噪聲、采樣方式、采樣效率、數值與效應等。當前，在軟件無線電系統的A/D或者D/A技術中，最大的困擾就是ADC采樣速率難以滿足軟件無線電的高精度、高速率要求，將成為今后努力方向。

三、軟件無線電技術的優勢

軟件無線電技術具有眾多的優勢，歸納起來主要有以下幾個方面：（1）易于實現系統的模塊化。軟件無線電技術的基本設計思想就是模塊化設計理念。利用該技術，非常實現通信系統個的模塊化設計。通信系統的硬件平臺和電氣接口方面均嚴格遵循開放和統一的標準，如果需要進行維護或者提升系統性能，僅僅通過更換某一個模塊便可以實現，而不需要更新整個系統；（2）全面的數字化。軟件無線電技術能夠為我們提供優秀于當前任何一個數字通信系統的全面數字化的通信系統。這主要是因為軟件無線電技術數字化處理的重點便是通信系統的基帶信號、射頻段以及中頻段；（3）功能的軟件化。軟件無線電技術除了必需的具有良好通用性的硬件支持平臺之外，其他的各種功能均能夠通過軟件編程的方式來實現。一般情況下，軟件編程可以實現以下這些功能，主要包括：信源編碼、解碼方式以及可編程的射頻頻段、中頻頻段、信道解調方式與信道調制方式等等；（4）優秀的可拓展性。軟件無線電技術具有非常優秀的可拓展性，不管是系統功能的拓展，還是系統功能的升級，均可以非差輕松地完成。由于軟件無線電技術基于模塊化、標準化、通用化的硬件支持平臺，因此在硬件方面的可拓展性不大，其優秀的可拓展性主要體現軟件方面。如果想要對系統進行升級或者拓展僅僅需要對相應的軟件進行升級或者拓展即可，非常方便。升級和拓展軟件要比改進和優化硬件電路簡單許多。借助于軟件工具，能夠根據實際需求來實現各種通信業務的拓展。

廣播電視在人類的科技發展與社會文明現象中占據重要的信息傳輸中介，使得人類的信息源在較為廣闊的范圍廣泛傳播。電視臺與無線電廣播技術都是為了發展豐富人類的業余生活，因此，將廣播的傳輸技術與時代要求接軌，才會使得廣播傳輸效果得到不斷提升。

【參考文獻】

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