數字微波通信與衛星數字通信技術在廣播傳輸中的運用研究

周凌煒 國家廣播電視總局五五二臺

引言

目前國內最常見的廣播電視傳輸方式是光纜傳輸方式、衛星傳輸方式以及地面微波傳輸方式。光纜傳輸方式憑借較高的傳輸頻率、較寬的傳輸頻帶以及低能耗，使得光纜傳輸得到廣泛的應用。近幾年衛星數字通信以及微波通信得到快速發展，開始進行傳輸服務，在先進通信設備的支持下，構建了現代化廣播傳播體系。因此，需要加強數字微波通信技術以及衛星數字通信技術的研究，從而推動廣播傳統的發展。上行站傳送的信號由轉發器接收，再經過放大和變頻之后，將信號發射到地面接收范圍。事實上，轉發器發揮著中繼站作用，在傳輸過程中降低噪聲并傳送廣播信號。

另外，衛星信號在接收之后，需要進行預處理，從而減小噪聲，讓信號信噪比提高。通過信號預處理有助于提高信號特征準確性和有效性。處理過程如下：

1 數字微波通信技術的應用

1.1 技術原理

微波作為無線電波，其頻率在300MHz～300GHz范圍之內，由于微波的頻率比較高，其波長較短，因此可使用的頻帶相對寬，使用性能要好于頻率電波。由于數字微波具有大容量的信息儲存量，構成了數字通信體系，使得數字通信可以在微波波段進行工作。由于數字微波有著較高的抗干擾能力，建設效率高，建設組網十分便捷，使得數字微波逐漸成為光纖、衛星傳輸的重要方式。

在空氣中微波傳播特點和光波相近，是直線射進的，遇到阻礙會阻斷微波或者形成反射，因此數字微波通信特征為視距。如果需要遠距離傳輸，還需要接力中轉實現傳輸，也就是需要多次的轉發信號，這樣的形式是中轉傳輸的通信方式。在數字微波通信中，傳輸路徑兩端作為終端，傳輸路徑最多的站型作為中繼站，中繼站之間約有50km的距離。中繼站工作內容是要對數字信號的接收，從而轉發給其他的中繼站，讓數字化信號得到質量保障。遠程的數字微波傳輸可以經過多次中轉到達數千里之外的接收站，且可以保持信號傳輸質量。

1.2 在廣播傳輸中的應用

數字微波通信作為微波頻段通過視距進行信號傳播的通信傳輸方式。在數字微波通信體系中，使用微波傳輸信號，基帶信號是一種數字信號，因此才稱作數字微波通信。在傳輸過程中，數字微波將使用數字化技術進行處理，從而提高傳輸質量。廣播電視多數采取多條路徑終端設備，設備包含收端機和發端機兩部分。該設備有數字化微波端和光端兩種端口，方便于進行連接。發端機將數字化節目源數據、節目信號以及通道轉化成數字序列，使用編碼糾錯、通道編碼、交結，分別傳輸給微波端調制機以及光端調制機，信號經過天線被發射出去。收端機對編碼流進行解碼，在解出信號后使用交結、糾錯電路獲得數據以及信號，經過相應的接口電路將信號和數據恢復成數字化數據以及模擬信號。

例如：數字微波通信體系，在播控機房中根據數字矩陣轉換得到的信號，送達到微波端機的輸入端口，使用數字微波設備完成信號輸送。在傳輸線路的端口設置數字設備，電臺有傳輸線路的端設備，另外一端則在接收地。接收到信號源需要經過合理配置才能進行工作。在電視節目中，微波站需要配置傳輸信號。需要注意的是需要使用配置完全的設備，做好數據的備份。要在系統中設置警報功能，在遇到故障時系統可以自主選擇線路，從而讓微波站信號系統可以發揮出更大的作用。

2.2 在廣播傳輸中的應用

為了讓觀眾更便捷的使用，要使用和地面相對靜止的同步赤道衛星。廣播電視衛星的輻射功率要足夠充足，讓接收端更加簡單。同時使用的廣播電視衛星要具備較長的壽命以及高可信度，這樣可以避免停播事故，減少停播帶來的損失。使用衛星傳播信號給衛星技術帶來了突破性發展，在數字化傳輸體系中，先經過采集節目制作之后進入到播控體系中，經過主控設備將數字矩陣轉變為電視信號，使用光纜或者微波將信號傳輸給衛星，實現廣播電視節目的上行。在光端機中輸入主路節目，在經過光纜傳輸給地面衛星，在微波端機輸入備路節目，使用地對形式向地面衛星站點傳輸信號。在地面站點可以接收信號，利用衛星上行體系讓節目實現傳輸上星。

例如：衛星轉播車的應用。衛星轉播車可以使用微波傳輸、地面傳輸以及衛星傳輸的方式，從而可以在網絡上播放電視節目。在一個完整的體系中，包含音視頻采集體系、線路傳輸體系、衛星傳輸體系、車載技術平臺等輔助設備。轉播車最大的作用在于采集音視頻信號，提供播控的操作平臺，為信號傳輸提供服務。相關系統可以實現四路視頻的信號轉播，采集媒體的轉播信號。在衛星傳輸體系中，使用DVBIP傳輸雙向化技術以及DVB-S技術，實現傳輸多路立體音頻以及標清質量視頻。在特殊情況下，使用DVBIP技術進行雙向的信號傳輸，向電臺以及現場提供通訊功能。

例如：現場直播車可以達到網絡視頻和廣播電視的直播效果，利用車載flyaway體系，在地面線路支持下進行直播信號的傳播。在完整直播體系中包含著視頻播控系統、電視節目播控體系、flyaway輸送設備、車載技術平臺以及電力體系等輔助設備。使用直播車可以在節目直播時，對直播操作平臺進行靈活移動。現場直播車不僅可以給直播現場提供一個可移動的操作機房，還能向電臺網站提供信號采集和操作體系，直播車將給現場直播提供技術支持。

3 結論

綜上所述，在廣播傳播中數字微波通信技術和衛星數字通信技術取得了飛躍進展，讓廣播傳輸形成了科學系統的傳輸體系，形成了全面的傳統通信網絡。我國廣播電視業務不斷擴展，語言種類越來越豐富，對于數字化傳輸提出了更高的要求。因此，需要不斷推廣使用數字微波技術以及衛星數字通信技術，才能優化電視節目的傳輸質量，讓國內外電視廣播節目得到完整的高質傳輸。

2 衛星數字通信技術的應用

2.1 技術原理

衛星數字通信技術是一種電子科技以及航天科技相互結合形成的新型通信手段。人造衛星成為了衛星數字通信中的中繼站，地面則被當作終端站，能夠實現多終端大容量全范圍的通信。在廣播電視信號傳輸中，最常見的手段就是衛星數字通信，隨著數字化技術的發展，衛星數字通信取得了明顯的優勢。和微波數字通信技術相比，這種技術需要的投資更少，通信范圍更大，操作也十分簡單，可以達到良好的傳輸質量。和模擬廣播衛星相比，衛星數字有著明顯的優點，不僅可以讓操作成本得到降低，提升信號傳輸的效率，同時還能更加快捷的處理數字化信號，有助于其他功能的開發。

在衛星電視體系中包括發射站、轉發站、監測站以及接收站四個部分。廣播電視衛星含有Ku波段和C波段兩個中轉體系，播控室將數字化視頻、電視信號以及音頻信號傳播給發射站處理，經過功率調制和變頻之后，經過天線發射給C波段以及Ku波段到達上行衛星。同時，可以接收下行衛星發出的微弱信號，從而對節目信號質量進行測控。地面