衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字多媒體廣播技術(shù)

張國(guó)強(qiáng)

[摘 要]隨著科技的發(fā)展，手機(jī)、PAD等便攜式移動(dòng)終端的廣泛使用，使衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字多媒體廣播技術(shù)成為了多媒體技術(shù)的研究熱點(diǎn)，本文對(duì)相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)做出淺要的分析，探討技術(shù)應(yīng)用的前景，有效促進(jìn)廣播電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]移動(dòng)；多媒體；廣播技術(shù)

中圖分類號(hào)：O034 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0030-01

近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，廣播電視節(jié)目的收看除了電視渠道外增加了手機(jī)等小型移動(dòng)終端，這已經(jīng)成為數(shù)字多媒體技術(shù)的研究熱點(diǎn)。韓國(guó)在DAB的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展了T-DMB，歐洲在DVB-T的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展了DVB-H，這些標(biāo)準(zhǔn)都是以地面網(wǎng)絡(luò)傳輸為主，日韓與歐洲又研究出了衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播技術(shù)即S-DMB，并且日本廣播公司在2004年正式開(kāi)展了S-DMB的商業(yè)運(yùn)營(yíng)。S-DMB技術(shù)利用數(shù)字多媒體的衛(wèi)星傳輸有事，大大提高了業(yè)務(wù)的覆蓋范圍，形成了統(tǒng)一的廣泛的媒體網(wǎng)絡(luò)。和傳統(tǒng)的廣播技術(shù)相比，衛(wèi)星多媒體數(shù)字技術(shù)采用了移動(dòng)通信，接收的終端可以實(shí)現(xiàn)全方面接收信號(hào)能力，具有移動(dòng)的特性，同時(shí)也提高了在高速的移動(dòng)情況下接收信號(hào)的能力。本文針對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)行淺要的分析和探討。

1 數(shù)字無(wú)線廣播技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從上個(gè)世紀(jì)的九十年代開(kāi)始，就先后出現(xiàn)了很多種數(shù)字無(wú)線廣播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，例如DAB、DRM、ATSC、DVB·S等。DAB和DRM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)音頻廣播，并且提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持。ATSC、ISDB-T、DVB—T是由美國(guó)、日本和歐洲提出的地面數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，手機(jī)、PAD等移動(dòng)終端的廣泛應(yīng)用，使數(shù)字音頻節(jié)目廣播技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。歐美、日韓也相應(yīng)提出了DVB—H、MediaFLO.T-DMB和S-DMB等多媒體標(biāo)準(zhǔn)。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述及相關(guān)技術(shù)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

節(jié)目中心和衛(wèi)星上行站將播出的節(jié)目首先做信息源壓縮，然后信道編碼，最后調(diào)制處理，并且插入業(yè)務(wù)信息。在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，普通接收終端采用的是CDM調(diào)制，地面填空發(fā)射機(jī)采取的是TDM方式。

多媒體廣播衛(wèi)星相比普通的廣播衛(wèi)星發(fā)射功率更高，這是為了保證手機(jī)等小型終端可以穩(wěn)定的接收到信號(hào)。多媒體廣播衛(wèi)星的主要功能是接收到地面發(fā)射的信號(hào)之后，將CDM波段信號(hào)轉(zhuǎn)換為S波段信號(hào)，并且放大廣播，而承載TDM的波段信號(hào)可以直接放大廣播，不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

S-DMB的接收區(qū)域可以區(qū)分為屏蔽區(qū)域和非屏蔽區(qū)域。屏蔽區(qū)域通常為城市中的建筑群、地鐵或隧道，是一些無(wú)法直接接收到衛(wèi)星的信號(hào)的區(qū)域。非屏蔽區(qū)域中接收的終端就可以直接接收到衛(wèi)星廣播的信號(hào)，屏蔽區(qū)域中接收終端會(huì)接收由填空發(fā)射機(jī)廣播的信號(hào)，使業(yè)務(wù)信號(hào)連續(xù)性的接收。

在屏蔽區(qū)域中由填空發(fā)射機(jī)來(lái)完成信號(hào)的傳遞和覆蓋，填空發(fā)射機(jī)可以分為直接放大型、頻率轉(zhuǎn)換型兩種。直接放大型是將接收到的衛(wèi)星信號(hào)直接放大后廣播，頻率轉(zhuǎn)換型是將接收到的TDM 衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為CDM 信號(hào)后廣播。

2.2 系統(tǒng)技術(shù)

2.2.1 傳輸技術(shù)

按照承載的數(shù)據(jù)類型來(lái)分類，S-DMB系統(tǒng)可以分為業(yè)務(wù)信道和導(dǎo)頻信道，采用的都是內(nèi)外碼級(jí)編碼的形式，外碼采用是的截短的RS編碼，內(nèi)碼采用的是長(zhǎng)度為7的卷積碼。為了防止系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼情況，S-DMB系統(tǒng)采用了比特卷積和字節(jié)卷積交織兩種方法，字節(jié)卷積位于內(nèi)碼和外碼之間，比特卷積交織在內(nèi)碼編碼之后。

2.2.2 調(diào)制處理

衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字多媒體系統(tǒng)采用的是TDM和CDM兩種調(diào)制方法，其中TDM調(diào)制是和目前的DVB-S調(diào)制方式相同的，主要通過(guò)衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳送到填空發(fā)射機(jī)，由填空發(fā)射機(jī)轉(zhuǎn)換為CDM信號(hào)并播出。CDM調(diào)制主要用于衛(wèi)星和填空發(fā)射機(jī)向終端的接收廣播，這種方式是采用64位的Walsh 碼和2048比特的序列作為標(biāo)記和擴(kuò)頻。

2.3 填空發(fā)射機(jī)

數(shù)字多媒體廣播衛(wèi)星一般都配備著高功率的收發(fā)機(jī)和發(fā)射天線，主要是為了保障足夠的全向功率輻射，而在2.6 GHZ電波傳播中仍然存在傳輸盲區(qū)和阻擋的問(wèn)題。針對(duì)不同類型的盲區(qū)和阻擋問(wèn)題，衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字多媒體系統(tǒng)采用兩種主要技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)，首先是利用比特交織技術(shù)，這主要應(yīng)用在對(duì)抗小物體引起的阻擋和盲區(qū)。在移動(dòng)接收的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)接收信號(hào)噪聲的加強(qiáng)，很容易造成連續(xù)性的誤碼，在采取交織技術(shù)之后可以在時(shí)間上將噪聲分散，減少了出現(xiàn)誤碼當(dāng)?shù)貦C(jī)會(huì)，提高了系統(tǒng)抵抗噪聲的能力。另外一種方法就是通過(guò)填空發(fā)射機(jī)的應(yīng)用，補(bǔ)償大面積盲區(qū)和阻擋引起的信號(hào)衰減，將接收到的衛(wèi)星廣播信號(hào)放大之后轉(zhuǎn)發(fā)到屏蔽區(qū)域。

2.4 接收終端

像手機(jī)、便攜終端、車載終端等都是衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字多媒體系統(tǒng)的接收終端，其特點(diǎn)就是不論在行走的緩慢移動(dòng)速度下，還是汽車、火車等高速度移動(dòng)狀態(tài)下，接收終端都可以接收信號(hào)、穩(wěn)定工作。要滿足這種特性最關(guān)鍵的就是無(wú)線接收技術(shù)，在移動(dòng)的環(huán)境下信號(hào)是通過(guò)多種途徑不同時(shí)的到達(dá)接收端，由于信號(hào)的繁多和不一致，會(huì)形成干擾引起信號(hào)衰落。因此接收終端一般都采用RAKE接收技術(shù)和天線分集接收技術(shù)。3、DMB應(yīng)用的前景分析

通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)DVB-H等地面多媒體廣播技術(shù)通常應(yīng)用于有限地區(qū)或單個(gè)的城市，與本地區(qū)的數(shù)字電視、廣播系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展相互影響、密切聯(lián)系。如果脫離了本地區(qū)的發(fā)展體系，單純從技術(shù)方面來(lái)進(jìn)行比較選擇是不現(xiàn)實(shí)的。S-DMB技術(shù)是比較獨(dú)立的系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的地面網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)分離，它一方面對(duì)已有的DMB網(wǎng)絡(luò)起到補(bǔ)充作用，另一方面也提高了信號(hào)全面的覆蓋率。而由于多媒體廣播衛(wèi)星的制造、發(fā)射周期較長(zhǎng)，使S-DMB項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間長(zhǎng)，價(jià)格也比較昂貴。

因此S-DMB系統(tǒng)具有全面覆蓋的優(yōu)勢(shì)，具有較高的使用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值，但是由于成本較高，利潤(rùn)回報(bào)的周期較長(zhǎng)，比較適合多個(gè)城市和區(qū)域的大規(guī)模開(kāi)展。地面DMB技術(shù)的覆蓋區(qū)域有限，而造價(jià)比較低、周期短，適合于城市中獨(dú)立的業(yè)務(wù)開(kāi)展。

結(jié)語(yǔ)

衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字多媒體廣播技術(shù)是一項(xiàng)新型的技術(shù)業(yè)務(wù)，結(jié)合了廣播電視和移動(dòng)通信的優(yōu)勢(shì)，成為了新的技術(shù)體系，有效促進(jìn)了廣播電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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