廣播電視移動(dòng)接收技術(shù)

葉東曉

隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，廣播電視的發(fā)展重心由普通接收轉(zhuǎn)到移動(dòng)接收。目前我國(guó)科學(xué)技術(shù)的水平在一定程度上可以解決廣播移動(dòng)接收技術(shù)，廣播的移動(dòng)接收比電視的移動(dòng)接收更容易，但是技術(shù)的落后、更新緩慢是移動(dòng)接收發(fā)展困難的原因之一。移動(dòng)接收的關(guān)鍵技術(shù)是OFDM，OFDM的特點(diǎn)是各子載波相互正交，擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊，不但減少了子載波間的相互干擾，還使得頻譜利用率得到很大提高。本文主要探討廣播電視面臨的問(wèn)題和主要技術(shù)。

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷發(fā)展，一場(chǎng)由無(wú)線傳輸領(lǐng)域引發(fā)的技術(shù)革命正在悄然形成。通過(guò)對(duì)近幾年現(xiàn)狀的分析，無(wú)線數(shù)字傳媒的類(lèi)型日漸豐富，除傳統(tǒng)媒體之外，一些新興媒體也不斷涌現(xiàn)出來(lái)，在日常生活中使用手機(jī)看電視的人越來(lái)越多，手機(jī)便于攜帶，人們可隨時(shí)隨地用手機(jī)來(lái)觀看視頻，還有在路上見(jiàn)到汽車(chē)載著視頻廣告四處宣傳，在地鐵上人們也可以看視頻。聲音廣播和電視廣播的合稱(chēng)就是日常所說(shuō)的廣播。兩者的區(qū)別在于后者不僅僅樂(lè)意傳播聲音，還可以傳播圖像，一般將帶有圖像傳播的稱(chēng)為電視，當(dāng)然兩者也有相同的地方，因?yàn)樗鼈兌际且詿o(wú)線電波的方式來(lái)傳輸無(wú)線信號(hào)。隨著時(shí)間和環(huán)境的變化，人們的生活水平也在日漸提高，隨之而來(lái)的是生活觀念也在不斷的改變，為了可以隨時(shí)隨地獲取到高速穩(wěn)定的信號(hào)，對(duì)高速移動(dòng)接收技術(shù)的要求也越來(lái)越多。之前人們的需求是固定接收或者低俗接收即可滿足，但現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了以廣播電視為主的移動(dòng)高速接收接收。從目前的技術(shù)來(lái)看，我國(guó)的廣播移動(dòng)接收問(wèn)題已經(jīng)基本成熟，但是電視的高速移動(dòng)接收還存在很多技術(shù)性的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題引起了更多人對(duì)廣播電視的而關(guān)注度。

廣播電視的移動(dòng)接收

移動(dòng)接收的考慮因素。從字面來(lái)看，移動(dòng)接收和固定接收顯然是不同的，移動(dòng)接收是一個(gè)比較寬泛的概念，從其移動(dòng)的速度來(lái)看，可以具體分為三大類(lèi)：便攜帶式接收、低速移動(dòng)式接收、高速移動(dòng)式接收。三種不同方式的接收各有各的特點(diǎn)，故它們會(huì)遇到不太相同的問(wèn)題，當(dāng)然不同情況下考慮的因素也不盡相同。

便攜式接收。便攜式接收，在某種程度上是相對(duì)固定的一種接收方式，它與低速移動(dòng)式接收、高速移動(dòng)式接收的不同之處是接收更易于攜帶，一般是通過(guò)移動(dòng)變化地理位置來(lái)接收信號(hào)。對(duì)于廣播來(lái)說(shuō)，這不算困難，但由于模擬電視的特性即定向天線非常好，所以模擬電視移動(dòng)接收會(huì)比較困難，另外因?yàn)榈貐^(qū)差異，故信號(hào)強(qiáng)弱也有所不同，不同地點(diǎn)接收到的信號(hào)可能不盡相同。對(duì)于高場(chǎng)強(qiáng)地區(qū)使用拉桿天線的電視機(jī)，如果天線的位置一旦被更換，那么相對(duì)應(yīng)的天線的位置應(yīng)當(dāng)被重新設(shè)置以便取得更好的接收效果，這一點(diǎn)嚴(yán)重限制了電視的可移動(dòng)化。

低速移動(dòng)接收。如果接收機(jī)接收信號(hào)的速度像我們出去步行或者騎自行車(chē)的速度，一般平均大概一公里花費(fèi)一小時(shí)，這種情況下稱(chēng)其為低速移動(dòng)接收，從目前的情況來(lái)看，廣播在這一領(lǐng)域的成績(jī)顯著，并且人們已經(jīng)可以完全的接收穩(wěn)定的廣播信號(hào)。

高速移動(dòng)接收。如果接收機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度相對(duì)比較高，比如現(xiàn)在必不可少的交通工具火車(chē)和汽車(chē)，我們乘坐這些工具時(shí)接收所需的視頻信號(hào)等，稱(chēng)為高速移動(dòng)接收。由于交通工具移動(dòng)的速度快，而接收機(jī)的移動(dòng)速度和此成正比，并且周?chē)h(huán)境也在隨時(shí)變化，再加上多普勒效應(yīng)和其他信號(hào)的干擾，使得最后真正接收到的信號(hào)很難確保其穩(wěn)定性，所以仍然存在很大的困難急需解決。

移動(dòng)接收面臨的主要問(wèn)題。要了解移動(dòng)接收面臨的問(wèn)題，必須先了解信號(hào)是如何發(fā)送到達(dá)接收方的。發(fā)送方先將待發(fā)送的無(wú)線數(shù)字信號(hào)發(fā)出去，接著通過(guò)地面來(lái)接收信號(hào)。目前所需解決的最主要問(wèn)題是衰落，由于空間和時(shí)間等因素，在發(fā)射和接收信號(hào)之間會(huì)存在衰落現(xiàn)象，對(duì)于所有無(wú)線通信系統(tǒng)都會(huì)遇到類(lèi)似的情況。所以接收機(jī)接收到的信號(hào)不是發(fā)送方發(fā)送的原始信號(hào)，兩者之間存在著差距，故不能滿足人們的需求，分集接收的方法可以克服此缺陷，但僅適合于固定接收，對(duì)于移動(dòng)接收來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有有效的方法來(lái)解決，因此衰落現(xiàn)象尤為明顯。一般以電波方式發(fā)送信號(hào)，最后實(shí)際到達(dá)接收方的電波由來(lái)自發(fā)射天線的直接波和各種物體的散射波及反射波三者匯合而成，并且場(chǎng)強(qiáng)在振幅和相位上都不斷發(fā)生著變化，因而接收到的信號(hào)很不穩(wěn)定，稱(chēng)此為無(wú)線電波的衰落現(xiàn)象。通常衰落的嚴(yán)重程度與頻率或路徑長(zhǎng)度成正比，一般將衰落分為慢衰落和快衰落兩種，這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。移動(dòng)接收還存在一個(gè)特有的問(wèn)題，即多普勒效應(yīng)，這是因?yàn)橐苿?dòng)接收的特有特性移動(dòng)所導(dǎo)致的。

移動(dòng)接收的關(guān)鍵技術(shù)

OFDM是正交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequency Division Multiplexing）的縮寫(xiě)，它是一種保證數(shù)據(jù)傳輸在嚴(yán)重電磁干擾的通信環(huán)境下正常完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施。

OFDM的基本原理。一般OFDM的基本理念是將信道劃分為很多個(gè)相互正交的子信道，然后將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成低速數(shù)據(jù)流，再者將其調(diào)制到每個(gè)子信道上然后進(jìn)行傳輸。在接收端通過(guò)相關(guān)技術(shù)來(lái)獲取正交信號(hào)，這樣會(huì)使子信道之間的干擾有所減少。因?yàn)槊總€(gè)子信道的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，可以認(rèn)為是平坦性衰落，從而可以消除數(shù)據(jù)碼之間的干擾，由于子信道信號(hào)帶寬的特性，還會(huì)使信道均衡變得相對(duì)容易。

OFDM的主要技術(shù)特點(diǎn)。OFDM的主要技術(shù)特點(diǎn)如下：由于各子載波的編碼是聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的，故它的抗衰落能力比較強(qiáng)；能夠?qū)π盘?hào)波形間的干擾得到適當(dāng)?shù)目刂疲容^適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸；可以使用離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實(shí)現(xiàn)對(duì)各子信道的調(diào)制和解調(diào)；兩外OFDM有效解決了移動(dòng)接收中的兩個(gè)主要問(wèn)題，即衰落和多普勒現(xiàn)象導(dǎo)致的缺陷，這樣受到干擾的信號(hào)在接收方會(huì)可靠的接收到。另外從誤碼率的角度來(lái)看，OFDM也做得比較好，相比其他的技術(shù)其誤碼率還是比較低的。

總之，在當(dāng)前的環(huán)境下，技術(shù)研究重點(diǎn)依然是廣播電視的移動(dòng)接收，從前面的分析中可以看到高速接收還存在很大障礙，為了使它能更好的為我們服務(wù)，還有待于進(jìn)一步研究其傳播策略。但是它同時(shí)還存在著信號(hào)衰落、引起信號(hào)符號(hào)間干擾、多普勒效應(yīng)、接收機(jī)硬件成本高、耗電、攜帶不方便等問(wèn)題，所以廣播電視的移動(dòng)接收還存在很大的發(fā)展空間，在這一領(lǐng)域內(nèi)不斷探索創(chuàng)新，相信在不久的將來(lái)會(huì)為我們的生活創(chuàng)造更多的驚喜和便利。endprint