探討光纖通信在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用

呂乾華　張自力

【摘要】當(dāng)前，光纖是廣播電視等傳統(tǒng)媒體使用最普遍信號傳輸方式之一，主要是因為光纖通信具有通信容量大、傳遞速度快、不用壓縮就可以進(jìn)行信號傳輸?shù)葍?yōu)勢，極大的促進(jìn)了廣播電視事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。本文主要對光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成及其傳輸特性進(jìn)行簡要分析，并探討了光纖通信在現(xiàn)實(shí)廣播電視系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】光纖通信 廣播電視系統(tǒng) 應(yīng)用

早在二十世紀(jì)中后期，我國的光纖通信技術(shù)就已經(jīng)有了一定的發(fā)展。光纖通信技術(shù)由于在許多方面優(yōu)于其他光纜通信，已經(jīng)成為國內(nèi)通信不可缺少的一個組成部分。當(dāng)前，光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為我國通信領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，與國外的差距也正逐漸縮小近幾年來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到了飛速發(fā)展，光纖通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亦不例外。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)廣播電視媒體的通信設(shè)備也在不斷改進(jìn)，尤其是最近幾年光纖通信在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用，使廣播電視的信號傳輸質(zhì)量與可靠性成倍提升，這極大推動了廣播電視事業(yè)的發(fā)展。

一、光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成

光纖通信系統(tǒng)主要以光波為信息傳輸?shù)妮d體，系統(tǒng)主要由五個部門構(gòu)成：光發(fā)射機(jī)、光接收器、光纖或光纜、中繼器、光纖連接器。光纖通信系統(tǒng)中的信號及信息源，也就是由廣播電視等輸出設(shè)備提供的電氣信號，通過系統(tǒng)中光發(fā)射機(jī)的作用，將電氣信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺剐畔⒛軌蛟诠饫w中進(jìn)行傳遞，光信號通過傳輸后，再經(jīng)過光纖收發(fā)器還原成電信號，使信號恢復(fù)輸出。長距離光纖通信中所連接的中繼器，其作用是在信號的長距離傳輸中，為了防止信號衰減或者失真，將光信號放大，使得信號能夠恢復(fù)一定的強(qiáng)度，以保證信號能夠繼續(xù)前進(jìn)，使最終輸出的信號與原始信號差異較小。

1.1光發(fā)射機(jī)

該設(shè)備的作用主要是將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺褂霉庠磁c調(diào)制器來驅(qū)動，將來自信號發(fā)生器發(fā)出的信號源變成光信號，并將光信號調(diào)制成能夠進(jìn)行發(fā)射的光，將其耦合實(shí)現(xiàn)光纖傳輸。

1.2光接收器

該設(shè)備的功能是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺O(shè)備具體有光檢測器以及光放大器組成，該設(shè)備的具體作用是將探測到光纖系統(tǒng)傳輸?shù)男盘枺瑢⒐饫w中傳輸?shù)墓廪D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺缓螅瑢⑦€原后的弱點(diǎn)信號放大，并將其發(fā)送到接收器上。

1.3光纖或光纜

光纖主要是用來傳輸信號的中間裝置，具體作用是將調(diào)制好可以進(jìn)行傳輸?shù)墓庑盘枺瑢⑵漭斔偷焦饨邮掌魃希瓿尚畔鬏數(shù)娜蝿?wù)。

1.4中繼器

該設(shè)備具體由光檢測器、光源以及判決再生電路構(gòu)成，具備兩個基本功能：一是設(shè)備連接在光纖的中部或者傳輸過程的某一位置，能夠?qū)⒐饫w中變?nèi)醯墓庑盘栠M(jìn)行放大或者進(jìn)行信號補(bǔ)償，使光信號能夠繼續(xù)傳輸；另一個功能是將信號傳輸過程光波畸形進(jìn)行校正。

1.5光纖連接器

由于光纖本身材料與現(xiàn)有拉絲工藝的限制，光纖的拉伸長度非常有限，因此為了滿足光信號長距離傳輸?shù)囊螅捅仨毥鉀Q光纖線路的連接問題，而實(shí)現(xiàn)光纖線路的連接，主要使用到光纖連接器。

二、光纖的傳輸特性

作為光纖通信系統(tǒng)的主體，光纖的作用主要是滿足信號的傳輸需求。光纖常用的材料為純度非常高的玻璃材料，目前常用的光纖材料主要是石英。而石英光纖又被分為兩種類型：一種是多模光纖，另一種是單模光纖。其中單模光纖的信息傳輸只能在光纖的內(nèi)芯進(jìn)行傳輸，這種傳輸模式的優(yōu)勢是能夠避免信號發(fā)生散射或者衰減，因而常用于遠(yuǎn)距離、容量大的信號傳輸上。多模光纖在信號傳輸過程容易出現(xiàn)散射的問題，因而適用于短距離、容量較小的光纖通信。在實(shí)際使用上，單模光纖的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高于多模光纖，并且價格也要實(shí)惠得多，并已經(jīng)在相關(guān)項目中得到廣泛使用。

光纖在信號傳輸過程中不可避免的出現(xiàn)損害的現(xiàn)象，損耗的原因具體包括三個方面：吸收損耗、散射損耗以及輻射損耗，這種損耗與距離成正比關(guān)系，信號的損耗會影響光纖傳輸?shù)淖畲笾蓖ň嚯x，因而在實(shí)際的信號傳輸過程，往往需要經(jīng)過反復(fù)幾次的信號交換，這樣傳輸起來就比較麻煩。

三、光纖通信在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.3廣播電視傳輸系統(tǒng)

現(xiàn)代廣播電視按照類型可以分為兩種；無線廣播電視與有線廣播電視。而如果安系統(tǒng)來分的話，就可以分成三類：數(shù)字電視系統(tǒng)（DVB-C）、數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)（DVB-S）、數(shù)字地面廣播系統(tǒng)（DVB-T）。

廣播電視系統(tǒng)中，常常使用到SDH（同步數(shù)字體系），這是一種數(shù)字信號高速傳輸?shù)哪Ｊ剑^的SDH網(wǎng)絡(luò)，有主從同步與互同步兩種方式，SDH網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成設(shè)備主要包括分叉復(fù)用器、數(shù)字交叉設(shè)備、再生器。其中分叉復(fù)用器可以從高速的輸入信號中分離出低速的信號部分。數(shù)字交叉設(shè)備為一個或者多個信號端口，該設(shè)備能夠連接到各控制信號中，能夠?qū)崿F(xiàn)配線、信號保護(hù)等的管理。再生器是SDH網(wǎng)絡(luò)的中間設(shè)備，能接收到STM與N信號，并對此類信號進(jìn)行一定的處理。廣播電視系統(tǒng)中使用SDH系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)信息的同步發(fā)送，并且還能實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)的有效管理與動態(tài)的維護(hù)，滿足了現(xiàn)代廣播電視系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)資源的整體利用率，進(jìn)一步保證了廣播電視系統(tǒng)信號傳輸?shù)陌踩耘c可靠性。從實(shí)際使用上來看，光纖通信系統(tǒng)數(shù)數(shù)字信號傳輸?shù)睦硐胪ǖ溃瑐鬏斶^程不僅具備較高的靈敏性，而且傳輸?shù)乃俣扰c輸出信號的質(zhì)量也遠(yuǎn)比傳統(tǒng)信號發(fā)射要好得多。并且，由于現(xiàn)代廣播電視系統(tǒng)輸出的信號容量較大，大容量的數(shù)字信號傳輸也必須依賴光纖通信系統(tǒng)來完成。但是，我們也不能忽視光纖傳輸系統(tǒng)的缺陷，在信號傳輸過程中，光纖系統(tǒng)本身也會發(fā)生一些故障，具體包括光纖接頭不夠清潔、連接錯誤、光纖發(fā)生斷裂或者變形等問題。針對這種現(xiàn)象，現(xiàn)實(shí)中應(yīng)做好光纖的維護(hù)工作，及時找出光纖通信系統(tǒng)中存在的故障。此外，為了保證信號在光纖中的穩(wěn)定傳輸，還要保證光纖前段的光發(fā)射機(jī)處于一個良好的工作環(huán)境中，使系統(tǒng)保持一個穩(wěn)定的工作電壓。

3.2傳輸應(yīng)用

在當(dāng)前廣播電視領(lǐng)域，光纜網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是最基本的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，其建設(shè)已經(jīng)成為廣播電視發(fā)展基礎(chǔ)。目前，我國各個地區(qū)也已經(jīng)基本簡稱以光纜為主的信號傳輸介質(zhì)，而SDH網(wǎng)絡(luò)也是最常用的傳輸體系。另外，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，目前我國的廣播電視系統(tǒng)已經(jīng)基本建成高信息化的廣播電視傳輸網(wǎng)，這為城市提供最為可靠的數(shù)字電視與數(shù)據(jù)傳輸線路，這充分表明光纖通信的出現(xiàn)極大推動了現(xiàn)代廣播電視事業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前，從廣播電視臺的總控機(jī)房到有線電視網(wǎng)或者發(fā)射臺的信號傳輸過程都可以使用光纜進(jìn)行通信，光纜通信系統(tǒng)不但能獲得高質(zhì)量的信號傳輸效果，而且傳遞速度非常迅速。此外，利用光纖通信來直播信號，也可以改變傳統(tǒng)依靠微波中繼傳播的方式，傳統(tǒng)微波中繼傳播會產(chǎn)生一定的噪音，而光纖傳輸能夠起到消除噪音的作用，使信號更加穩(wěn)定可靠，而且光纖通信抗干擾能力與通信容量較大的特點(diǎn)，也不會向衛(wèi)星傳輸一樣有較大的延時，這為廣播電視進(jìn)行現(xiàn)場直播提供有利的保障，使廣播電視受眾能夠獲得更有價值的信息。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著廣播電視事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，光纖通信因其優(yōu)越的性能與完善的系統(tǒng)構(gòu)成，為廣播電視提供更大的發(fā)展空間。將光纖通信應(yīng)用于廣播電視系統(tǒng)的信號傳輸中，滿足信號傳輸快捷性與正確性的需求，保證信號傳輸效率與質(zhì)量，是廣播電視信號進(jìn)行異地傳送或者節(jié)目直播的重要方式，在未來信息社會中，光纖通信系統(tǒng)也必將得到越來與廣泛的應(yīng)用。