光纖傳輸技術在廣播電視信號傳輸的運用分析

殷二峰

（安徽省宿州市泗縣融媒體中心（泗縣廣播電視臺），安徽 宿州 234300）

0 引 言

廣播電視是人們獲取信息和豐富生活的手段之一，因此促進廣播電視產業的發展，提高廣播電視信號的質量和效果具有重要意義。光纖傳輸技術是我國廣播電視信號傳輸的主要技術之一，具有穩定性好、能耗低以及效率高的特點，根據光纖傳輸方式的不同，可以實現不同形式的信號傳輸。

1 現代光纖傳輸技術概述

現代光纖通信傳輸技術以光波作為信息的有機載體，實現了大容量信息傳輸和瞬時傳輸。光纖是現代光源和光纖探測器的基本材料，最基本的光纖傳輸系統包括光發射機、直接調制器、間接調制器以及光接收機等。光纖傳輸通信的主要優點是通信能力強、抗干擾能力強、環境污染小、傳輸距離大、資源豐富以及設備重量輕等，根據光纖在通信和傳輸領域的實際應用可將其分為通信光纖和檢測光纖兩類，其在通信中的功能包括光波放大、光波建模、光波分頻、光波調制、光波振蕩等。

1.1 光纖傳輸技術的特點

1.1.1 頻帶寬、通信容量大

與傳統的傳輸技術相比，光纖的頻帶要大得多，單波長受終端設備的限制不能充分發揮頻帶光纖的優勢，而光纖數據傳輸技術可以解決這一問題。光纖數據傳輸技術的頻帶較寬，對不同信息的傳輸有不同的優勢，能夠有效適應未來綜合數字頻率網的發展。

1.1.2 損耗低、中繼距離長

目前，光纖傳輸損耗小，低于任何其他傳輸介質，如果將來使用低損耗非石英光纖，理論損耗可以降低到9～10 dB/km。由于光纖損耗低，可以進行遠距離中繼，減少了光纖通信系統的建設。

1.1.3 抗電磁干擾

光纖是一種絕緣材料，不會受到閃電、電離層變化以及太陽耀斑活動的干擾，也不受工業用電設備的干擾，還可與高壓傳輸線或導電復合光纜并聯安裝。

1.1.4 無串音干擾保密性好

以往的傳輸系統保密性低，信息傳輸的過程中容易發生信息泄露，不適用于重要信息的傳輸。光波在光纖中傳播時會產生干擾，干擾很難從光纖中分離出來，即使光纖總數很高，也不會產生串擾。

1.1.5 光纖線徑細、質量輕

光纖的芯徑很小，約0.1 mm，僅為單管同軸電纜芯徑的1%，相比之下光纖傳輸所需的空間較小，能夠有效解決空間利用率問題，同時也可以節省通信傳輸的投資。例如，18管同軸電纜1 m的質量為11 kg，而相同容量的1 m光纜的重量僅為90 g。此外，制造光纖的原料是富含石英砂的天然資源，光纖因其成本低和性能好而得到廣泛應用。

1.2 光纖傳輸技術在廣播電視信號傳輸中的優勢

隨著我國經濟的發展和科技信息水平的不斷提高，廣播電視信號的傳輸主要依靠光纖傳輸技術。光纖技術在實際傳輸中穩定、快速，在廣播電視信號的傳輸中具有不可替代的優勢。此外，光纖傳輸技術具有穩定的傳輸路徑，既能保證廣播電視信號的傳輸速度，又能提高廣播電視信號的數字傳輸質量[1]。

2 廣播電視信號傳輸技術的基本理論

2.1 廣播電視信號傳輸的概念

通過相關無線數據傳輸網絡、傳輸廣播、電視信號，接收機成功接收到相關的數據和信息，涉及的傳輸技術包括微波傳輸、光纖傳輸以及衛星傳輸，但隨著5G網絡的快速發展，有必要在5G通信的基礎上進行廣播電視信號傳播。隨著數字信息技術的發展，廣播電視信號傳輸技術得到了迅速發展，尤其是在一些山區和偏遠地區，廣播電視信號的有效傳播能夠為人們提供清晰度高和穩定性好的電視節目[2]。

2.2 廣播電視信號傳輸的特點

一是通過廣播電視信號傳輸技術可以記錄廣播電視中的所有數據信息操作，加強對電視數據的監控。當廣播電視信號的傳輸出現問題時，相應的技術人員能夠及時發現并修復，為電視節目的正常傳輸提供了可靠的保證。二是效率較高，一般來說，廣播電視信號傳輸要在短時間內有效、準確地傳輸不同類型的數據，滿足不同電視觀眾對不同信息的需求。此外，廣播電視信號的傳輸在傳輸過程中具有抗攻擊能力，從而保證傳輸過程中數據和信息內容的安全[3]。

3 廣播電視信號傳輸的技術

電視觀眾觀看高質量的電視節目與廣播電視傳輸技術密切相關。為了提高廣播電視信號的傳輸效率和質量，需要引入多種信號傳輸技術，同時傳輸多種信號，完善廣播電視傳輸系統[4]。

3.1 廣播電視信號微波傳輸技術

首先，微波傳輸被廣泛應用于無線電和電視傳輸領域，波繼電器在中國出現于20世紀40年代，50年代后期建立了60～240條生產線。隨著半導體技術的應用，許多大容量微波中繼器已投入生產和運行。在我國，微波技術在20世紀90年代得到了迅速發展。微波對自然災害有很強的抵抗力，許多情況下，由于不利的自然條件，其他通信手段可能會中斷，但微波仍然正常工作，這使電臺和電視臺能夠在緊急情況下及時報道局勢。

3.2 廣播電視信號衛星傳輸技術

在廣播電視信號傳輸的過程中，衛星傳輸是一種最常用的方式，這種方式可以有效保證廣播電視信號的穩定性，提高廣播電視信號傳播的效率。同時，衛星傳輸技術可以用于遙控、廣播以及電視信號，用這種方式傳輸的信號質量非常穩定，因此我國許多山區都采用這種衛星信號傳輸方式[5]。在利用衛星傳輸無線電和電視信號方面，由于每顆通信衛星可以看到地球表面的2/5，因此需要足夠的無線電和通信衛星來實現覆蓋全球的目標。隨著衛星電視傳輸技術的發展，電視節目的制作和包裝也在不斷發展。目前，隨著衛星信號技術的發展，衛星頻帶的選擇已經達到Ku頻帶，隨著信息技術和數字壓縮技術的發展，衛星傳輸信號的發展更加協調[3]。廣播電視信號衛星傳如圖1所示。

圖1 廣播電視信號衛星傳輸

3.3 網絡傳輸

據統計，截至2015年6月，中國網民總數為6.68×108，互聯網普及率達到48.8%。為了壓縮無線電電視信號和數據，數字移動可以作為通信媒介通過互聯網在網絡上進行傳輸?；ヂ摼W是一種可重復使用的媒體，具有多種通信形式。它不僅具有容量大、溝通效果好、質量好以及外形美觀等優點，而且使用非常方便。通過互聯網平臺向公眾傳播電視信號也是新媒體發展的重要手段，中國強調電信網絡、有線電視網絡以及計算機網絡，并高度重視相關政策領域的發展，這也有利于廣播電視信號傳輸網絡的發展。在此基礎上，應用廣播電視信號傳輸可以節省基礎設施的連接，進一步降低成本，提高各種形式信息交流的及時性。然而，隨著互聯網的開放，廣播和電視信號缺乏保密性，容易受到外部攻擊和入侵。

3.4 廣播電視信號光纖傳輸技術

在廣播電視信號傳輸過程中，不同的信號傳輸技術直接影響信號傳輸的質量，波形傳輸不穩定，質量差。光纖傳輸技術可以有效避免這一問題，廣播電視信號的光纖傳輸可以最大限度地減少信號傳輸損耗，保證電視內容傳輸過程中電視信號的質量，滿足電視用戶對高質量電視節目的評價要求。光纖傳輸的最大優點是發射的無線電電視信號也具有較強的抗干擾能力，使得信號傳輸更快、更穩定[6]。

光纖傳輸主要通過光纜傳輸，光纜的物理結構能夠確保廣播電視信號的穩定傳輸，同時能夠保證信號之間的有效轉換，更好地促進廣播電視信號的傳輸。這樣就可以實現廣播電視信號的傳輸不受帶寬限制，靈敏度高，使用壽命長，成本低，耐腐蝕。

4 光纖傳輸在廣播電視信號傳輸中的應用

4.1 非壓縮傳輸技術

非壓縮傳輸技術通過非壓縮的信號傳輸信息，再通過光波和光纖通道實現信號傳輸，是光纖傳輸的主要方式之一，既能有效保證信號的清晰度，又能實現信號的遠距離傳輸。然而，如何利用非壓縮傳輸技術來保證廣播電視信號的快速有效傳輸仍然存在許多挑戰。首先，現場使用的設備和轉發鏈路必須具有信號傳輸功能，才能實現實時廣播功能。其次，轉播機房的位置要方便，不宜離現場太遠，否則會干擾信號[7]。只有當這兩點滿足時，變頻器才能產生信號，然后通過光終端將信號轉換成SDI信號，實現廣播電視信號的傳輸。在實際應用中，可將光纖設計為通過視頻光終端接收信號的通道，最終在消息接收中心提供穩定的接收端口。機房與TOC之間只要安裝冷備設備和主備光纜就可以及時進行信號傳輸，保證信號傳輸。某非壓縮數字視頻傳輸系統的設計如圖1所示。

圖1 非壓縮數字視頻傳輸系統的設計

4.2 壓縮傳輸技術

壓縮傳輸技術比非壓縮傳輸技術應用更為廣泛，通過對廣播進行壓縮，保證信號質量穩定，從而形成高質量的大數據傳輸機制，這種信號機制更被人們的主觀觀念所接受，但也存在許多問題。在實際操作壓縮傳輸技術時，相關操作人員往往將壓縮傳輸技術與非壓縮傳輸技術相結合，形成一種新的傳輸技術。在當今世界，廣播電視的利用率非常高，覆蓋了全國，只有充分發揮壓縮通信技術的優勢，才能推動我國廣播電視產業的發展[8]。

4.3 壓縮與非壓縮結合技術

壓縮與非壓縮相結合在電視信號傳輸中具有更大的優勢，將非壓縮的信號與當前的傳輸模式相結合，提高傳輸效率。

通過壓縮與非壓縮技術的結合，可實現多區域信號連接和多站點同步調度的目標。在許多集中錄制的節目中，經?？梢钥吹讲煌貐^錄制的圖像，這些圖像通過大部分互操作電視信號結合壓縮和非壓縮技術傳輸。此外，壓縮技術與非壓縮技術的結合，不僅將信息技術帶到每一個角落，也將促進信號傳輸產業的發展。

5 光纖傳輸技術應用后的維修管理

5.1 日常維修護理

作為日常維護的一部分，維護人員應隨時記錄光纖功率的變化情況，以判斷光纖數據的消耗是否正常。另外，天氣可能導致光纖節點故障，因此可以安排養護人員進行養護和護理，提高全光纖維修行業的服務質量。此外，通信企業還必須向當地居民傳授光纖維護的基本知識，從兩個層面對光纖設備進行日常維護，提高光纖設備的利用率[9]。

5.2 維護接收端邊線路

首先，維護前確認光纖設備發出的光束是否正常，如果光束正常，而線路功率總是異常，則可以基本確定問題是光纖線路的能耗問題。其次，光纖傳輸線接頭損壞的原因有很多，線路功率值異常通常是由于通信公司生產的光纜質量較差，易受外力或彎曲影響，或者電纜溫度較低，導致線路功率值異常升高[5]。再次，在檢測接收端口側的線路功率時，如果接收端口側的測量沒有異常，但是光纖接收器沒有響應，則可以在測試前用酒精清洗連接器。最后，維修需要專業的維修工具，如果需要維護則需聯系通信公司進行維護，并直接更換光接收機，以免增加維護成本。

6 光纖傳輸在廣播電視網絡中未來應用發展的趨勢

在目前的廣播電視網絡傳輸中，大部分的工作仍采用衛星網絡技術來傳輸信號，但其在可擴展性、安全性以及交互性等方面還存在一定的缺陷，容易造成不穩定甚至信號丟失。因此，在未來有線電視廣播網絡的發展中，需要重視光纖傳輸技術的重要性，充分實現光纖傳輸技術的靈活性和優越性。雖然光纖傳輸技術與其他傳輸技術相比有許多優點，但在應用中也存在許多缺點，它的失效通常由污染、錯誤連接、徑向變形以及裂紋等引起，大多數原因是管理不善，所以可以通過適當的技術手動探索故障點，執行有針對性的解決方案解決問題。同時，光纖需要定期檢查，但在傳輸領域的研究需要加快，光纖傳輸技術需要根據這些故障原因進行修改和改進[10]。

7 結 論

在廣播電視普及的基礎上，社會文化娛樂產業已經成為主要的娛樂市場，在這樣的背景下，人們開始在廣播電視行業的各個領域研究電視節目的效果和質量。光纖通信的應用越來越被人們所接受，光纖的全方位應用有利于廣播電視信號的實時傳輸，改善電視節目圖像質量和觀看條件，而且在一定程度上有利于中文信息在全國的覆蓋，在此基礎上中國的媒體體系才能得到充分的發展和完善。