淺析廣播電視無線發(fā)射的創(chuàng)新技術

秦偉立

（作者單位：新疆新聞出版廣播電視電影局節(jié)目傳輸中心841臺）

淺析廣播電視無線發(fā)射的創(chuàng)新技術

秦偉立

（作者單位：新疆新聞出版廣播電視電影局節(jié)目傳輸中心841臺）

隨著數(shù)字化的廣泛應用，媒體的媒介選擇也有了大幅度變化，如何運用數(shù)字無線電的傳播優(yōu)勢，讓更多的人群使用無線電接收無線數(shù)字廣播電視信號，使無線電的傳輸方式在高標清電視和廣播傳輸方式中合理使用并融入大眾的生活中，并且選擇更方便的接收介質(zhì)來實現(xiàn)新無線數(shù)字電視的普及和保障信號的穩(wěn)定可靠性，已成為我們探討的新課題。

廣播電視；無線發(fā)射；創(chuàng)新技術

中國是一個覆蓋大國，到2009年底，全國已有廣播電視發(fā)射臺和轉播臺4.4萬座，微波站2700座；衛(wèi)星地球站34座，衛(wèi)星收轉站202萬座；使用了7顆衛(wèi)星47個轉發(fā)器260套廣播電視節(jié)目；國家廣電光纜干線網(wǎng)4萬多公里，省級干線網(wǎng)10萬公里，地市、縣分配網(wǎng)近300萬公里，連通1.63億戶家庭。已基本形成了無線、有線、衛(wèi)星等多技術多層次的混合覆蓋、現(xiàn)代化、世界上覆蓋人口最多的廣播電視覆蓋網(wǎng)。目前，我國電視機、收音機的社會擁有量分別達到4億、5億臺，廣播電視綜合人口覆蓋率分別達到95.96%和96.95%。因此，我國多數(shù)人都在使用無線發(fā)射接收廣播和電視信號。如何通過技術優(yōu)化我們的設備，擴大覆蓋面積，使其更加便捷化，已經(jīng)成為廣播電視技術領域新的探討趨勢。當然，我們的設備也在向更簡約、更安全、更節(jié)約的帶寬趨勢發(fā)展，可是，在技術上如何更有效、如何讓更多的觀眾使用無線方式便捷地接收高標清電視，這就需要我們通過以下幾個方面進行創(chuàng)新。

1 提高無線數(shù)字發(fā)射技術的效率

電視傳輸覆蓋網(wǎng)的特點是多種技術混合覆蓋，具有各自的特點和傳播規(guī)律。服務面廣，發(fā)展空間大，才能使廣播電視技術取得可持續(xù)發(fā)展。本文主要從以下幾點探討無線數(shù)字電視發(fā)射技術的優(yōu)點。

1.1 計算機監(jiān)控技術提供支撐

數(shù)字化對與廣播電視播出時段和播出質(zhì)量的要求越來越高，隨著節(jié)目內(nèi)容的豐富和發(fā)展，很多電視節(jié)目都實現(xiàn)了全天無間斷播放，這雖然滿足了人們的需要，但同時也增加了電視工作者的工作量和播出壓力。目前，很多廣播電視發(fā)射臺都采用了無線遙控和人工管理模式相結合的播出方式，這種方式不僅能對廣播電視發(fā)射設備進行遠程遙控、實時監(jiān)控，還能減少人為責任事故的發(fā)生。這種監(jiān)控方式對入門信號、發(fā)射機的播出和回收信號、發(fā)射機的各個指標進行實時監(jiān)控，如果我們的信號和使用的發(fā)射機都是數(shù)字化的，其在采集數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進行分析時，就會優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)的采集工作，從而實現(xiàn)廣播電視無線發(fā)射技術的智能化，并發(fā)揮其高效率的優(yōu)勢。

1.2 數(shù)字化傳輸充分利用頻譜資源

無線頻帶資源非常有限，目前，在軍用、民航、通訊及鐵路等多個領域，都需要通過無線信號進行信號傳輸。數(shù)字信號可以合理利用各種類型的頻譜資源，以地面廣播為例，數(shù)字電視可以啟用模擬電視的“禁用頻道”，而且，還可以采用“單頻率網(wǎng)絡（SFN）”技術，例如1套電視節(jié)目僅占用1個數(shù)字電視頻道，但覆蓋了全國。電視工作者的工作宗旨是為人民服務，并要解決信號間的同頻干擾等問題。而且，由于能在有限的頻譜上傳輸多個信號，因此，也能減輕電磁污染等問題。

1.3 智能互動平臺實現(xiàn)雙向交流

以往的模擬傳輸方式只是單向的傳輸方式，根本不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對數(shù)字媒體多元化的需求。數(shù)字無線傳輸方式能實現(xiàn)雙相的交互，其對廣播電視互動模式的推廣，具有實質(zhì)的發(fā)展意義。

2 廣播電視無線發(fā)射技術的創(chuàng)新發(fā)展

2.1 信號編碼方式不斷改進，使信號源的安全有效傳輸?shù)玫搅颂嵘?/p>

每一個新的先進編碼技術的出現(xiàn)和使用，都極大地推動了數(shù)字技術領域的發(fā)展，因此，編碼技術是目前數(shù)字技術知識產(chǎn)權的重要部分。例如，從我們熟知的MPGE-1，到MPEG-4AVC、H-264、AVS的發(fā)展過程，都是通過不斷地改進和探索，使得現(xiàn)在的編碼技術越來越走向成熟化。編碼技術的發(fā)展很大程度上取決于計算機技術的發(fā)展，隨著計算機信息處理和編碼方式的逐步成熟，我國自主研發(fā)了AVS編碼技術，AVS編碼技術的效率比MP-2高2～3倍，方案簡潔，復雜程度低，只需一半帶寬即可，其于2004年12月29日通過國家審定，2005年得到ISM承認。

2.2 廣播業(yè)務技術的數(shù)字化

由于音頻數(shù)字技術的發(fā)展，使得當前聲音廣播有了廣闊的發(fā)展前景，目前，主要有以下幾個方面：調(diào)頻同步廣播、數(shù)字中短波廣播（DRM）和數(shù)字音頻/多媒體廣播DAB/DMB。調(diào)頻同步廣播，主要運用數(shù)字技術，解決了同步廣播中同頻、同相、同調(diào)制度三個基本問題。同頻，使用專用數(shù)字同步激勵器；同相，使用GPS標準時間校準相位；同調(diào)制度，使用專用數(shù)字衛(wèi)星接收機（具有信號數(shù)字延時功能）。目前，國內(nèi)已有大量的調(diào)頻廣播同步網(wǎng)在運行。前模擬中短波調(diào)幅廣播，節(jié)目較為單一，因電離層變化和頻率選擇性衰落，從而造成固有傳輸干擾和收聽質(zhì)量不高，同時，其還存在頻譜過度占用等重大問題。盡管如此，由于它所具有的特有優(yōu)勢和作用，仍被廣泛使用，尤其是作為主要的洲際和國際廣播工具使用。目前，它也遇到了其他媒體帶來的巨大挑戰(zhàn)。DRM系統(tǒng)可使用現(xiàn)有的中短波廣播的頻率和帶寬，充分滿足現(xiàn)有AM廣播發(fā)射系統(tǒng)的技術規(guī)范要求，并可以同現(xiàn)有的模擬業(yè)務兼容，保證了由模擬廣播向數(shù)字化廣播的平滑過渡。DRM系統(tǒng)具有良好的移動接收特性，使同步網(wǎng)廣播具有節(jié)約頻譜的能力。在傳輸廣播節(jié)目的同時，還可增加附加信息服務和開展文字、文本、圖片傳輸能力。還可以使用目前正在使用的PDM、PSM、DAM等中短波發(fā)射機，只需對其作少量調(diào)整即可。目前，我國已研制成功大功率的DRM編碼、發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)（計算機軟件接收機），并已在大功率短波發(fā)射機和中小功率中波發(fā)射機進行了多次試驗，取得了良好的效果。2003年6月，這項系統(tǒng)開始在歐洲投入運行，目前，凡有影響力的國外中短波電臺均已開始進行DRM發(fā)射。數(shù)字多媒體廣播從數(shù)字音頻廣播發(fā)展而來，是取代調(diào)頻廣播的技術革命。與現(xiàn)行廣播相比，DAB/DMB具有音質(zhì)好（CD質(zhì)量）、可實現(xiàn)多媒體接收、可高速移動接收、可加密、發(fā)射功率小、覆蓋面積大、抗頻譜干擾和具有在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定接收的能力。同時，可利用直播衛(wèi)星播出，大幅度提高廣播覆蓋率，還可通過數(shù)據(jù)廣播傳送寬帶數(shù)據(jù)，并可進行單頻同頻組網(wǎng)發(fā)射播出。該系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩部分組成，發(fā)射端由信源編碼、信道編碼、多路復用OFDM調(diào)制、射頻模塊，接收端由調(diào)諧器、DAB解碼模塊、數(shù)據(jù)業(yè)務解碼、接口系統(tǒng)總控等組成。信源編碼為MUSICAM（掩蔽型自適應通用子帶綜合編碼與復用），信道編碼為COFDM（編碼正交頻分復用），在北京、上海、廣州等地已有多個系統(tǒng)投入使用。

2.3 地面無線數(shù)字電視技術不斷推廣

地面無線數(shù)字電視技術，其在世界各國的發(fā)展趨勢和使用標準都有所不同。目前，國際上形成了三種不同的地面數(shù)字電視廣播傳輸標準，包括美國的ATSC標準、歐洲的DVB-T標準和日本的ISDB-T標 準。2006年8月18日，我國頒布了自己的地面數(shù)字電視傳輸《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道編碼和調(diào)制》國家標準（標準號為GB20600-2006），并在2007年8月1日起正式實施。這標志著我國地面數(shù)字電視技術邁向了新的領域。它是我國具有自主知識產(chǎn)權的地面數(shù)字電視傳輸技術體系，其具有傳輸容量大、覆蓋范圍廣、抗干擾能力強、支持室內(nèi)、便攜和移動接收、業(yè)務擴展能力強等特點。隨著國標的強制實施，地面無線廣播電視系統(tǒng)規(guī)模和用戶規(guī)模逐漸擴大趨勢，國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)的支持和配套能力逐步增強，進一步降低了無線廣播電視系統(tǒng)的建網(wǎng)成本和用戶終端成本。目前，數(shù)字電視廣播網(wǎng)（DMB-TH）已成為廣播電視信號覆蓋遠郊、廣大農(nóng)村地區(qū)及邊遠山區(qū)的有效選擇。

地面數(shù)字電視具有以下優(yōu)點。第一，高信息容量。為HDTV節(jié)目提供大于24Mb/s的單信道碼率。第二，高度靈活的操作模式。通過選擇不同的調(diào)制方式和地址信息，系統(tǒng)能夠支持固定、便攜、步行或高速移動接收。第三，高度靈活的頻率規(guī)劃和廣闊的覆蓋區(qū)域。使用單頻網(wǎng)和同頻道覆蓋擴展器/縫隙填充器的概念，通過選擇不同保護間隔的工作模式，可構建16公里和36公里覆蓋范圍的單頻網(wǎng)。

3 結語

在當前的數(shù)字時代，信息化技術取得了較快發(fā)展，這也對廣播電視數(shù)字化加快步伐提出了新的要求，在我國無線發(fā)射技術事業(yè)不斷革新的新局勢下，無線數(shù)字發(fā)射技術在發(fā)揮自身優(yōu)勢的同時，要與當前智能化的廣播電視技術相適應，在不久的將來，一定會取得更加喜人的成果，廣播電視無線傳輸技術也會通過掌握先進的信息化技術，在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢。這就需要不斷完善廣播發(fā)射系統(tǒng)，用精湛的技術和高效的工作效率，在數(shù)字時代占據(jù)一席之地。

[1]鄒建宏.廣播電視無線發(fā)射技術[J].科技傳播,2014(4).

[2]王志剛.有關廣播電視無線發(fā)射的創(chuàng)新技術探討[J].數(shù)字技術與應用,2013(4).

[3]赫健,段雪峰.廣播電視無線發(fā)射技術創(chuàng)新分析[J].中國傳媒科技,2013(2).

[4]姜漢宸.基于局域網(wǎng)的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].濟南:山東大學,2009.