無線傳輸技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

汪豐毅 李 健 丁 想

（作者單位：1.湖南廣播電視臺(tái)；2.電子科技大學(xué)）

1 研究背景

雖然我國(guó)廣播的主要傳播模式只有三種，但也需要根據(jù)不同的地理位置和環(huán)境條件來選擇數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健＠?，無線光纖傳輸成本高，在發(fā)達(dá)地區(qū)的利用率高，偏遠(yuǎn)地區(qū)也有無線覆蓋，只有少數(shù)地區(qū)采用衛(wèi)星信號(hào)接收。隨著無線技術(shù)的不斷發(fā)展，無線傳輸技術(shù)開始應(yīng)用到各行各業(yè)，其易安裝、使用靈活、性價(jià)比較高，在廣播電視中也得到了廣泛應(yīng)用。

2 無線傳輸技術(shù)概述

2.1 定義

無線傳輸分為模擬微波傳輸和數(shù)字微波傳輸，模擬微波傳輸是將視頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制到微波信道上，調(diào)制成功后通過天線發(fā)射出去，接受監(jiān)控中心通過天線接收到微波信號(hào)，在通過解調(diào)調(diào)制出原來信號(hào)，呈現(xiàn)出傳播前的信號(hào)，但是這種信號(hào)抗干擾能力弱，而且容易受到外部環(huán)境的影響，傳播距離也受限制。數(shù)字微波傳輸主要是將要傳播的信號(hào)通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成視頻編碼壓縮進(jìn)行傳輸，然后通過數(shù)字微波（HD-9500）信道調(diào)制，再通過天線發(fā)射出去，接收端則相反，天線接收信號(hào)，微波解擴(kuò)，視頻解壓縮，最后還原出原信號(hào)呈現(xiàn)，這個(gè)傳輸方式的抗干擾能力強(qiáng)，而且可以進(jìn)行多路傳輸，但成本較高，所以人們要根據(jù)不同的情況來選擇。

2.2 優(yōu)勢(shì)

無線傳輸技術(shù)給人們的生活帶來了極大便利，而且成本相對(duì)較低，性能穩(wěn)定，對(duì)于人們來說只需要投資一次，就可以很方便地使用，而且適用于室外很遠(yuǎn)距離已裝修好的場(chǎng)合使用。以前應(yīng)用有線網(wǎng)絡(luò)可能要考慮特殊的地理環(huán)境，例如，山丘盆地、港口、懸崖峭壁等特殊環(huán)境下，不僅對(duì)施工造成影響，而且有較大的時(shí)間成本，甚至有些地區(qū)根本無法安裝有線，這時(shí)無線給人們帶來極大便利，不僅擺脫束縛而且安裝周期較短，便于維護(hù)，組網(wǎng)靈活，有很高的可擴(kuò)展性，方便將無線監(jiān)控點(diǎn)加入到已建好的網(wǎng)路中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。就算以后有問題出現(xiàn)問題，維護(hù)費(fèi)用低。無線監(jiān)控維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商維護(hù)，前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)。無線傳輸方便了人們的生活，對(duì)于降低了企業(yè)的成本，對(duì)于施工者來說擺脫了危險(xiǎn)、克服了困難。

3 無線傳輸技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

在2008年6月，我國(guó)就在加強(qiáng)建設(shè)無線覆蓋工程，為更快更好地完成任務(wù)，設(shè)計(jì)了農(nóng)村中央廣播電視節(jié)目無線覆蓋工程指揮部，總局領(lǐng)導(dǎo)親自掛帥，計(jì)財(cái)司、科技司、監(jiān)察局等有關(guān)部門參加，建立了兩周一次的無線覆蓋工作例會(huì)制度。具體分工是：計(jì)財(cái)司負(fù)責(zé)組織發(fā)射機(jī)的招標(biāo)采購(gòu)和工程建設(shè)的管理，分工明細(xì)，為的是能夠盡快實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)全覆蓋，為后期廣播電視能通過無線傳輸技術(shù)到達(dá)到每家每戶。

3.1 在聲波具體應(yīng)用

3.1.1 產(chǎn)生高清晰廣播

高清晰廣播技術(shù)主要采用正交頻分復(fù)用數(shù)學(xué)技術(shù)，簡(jiǎn)稱OFDM，是多載波調(diào)制波形的方法之一，主要是將一個(gè)信道分成多個(gè)正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，將信號(hào)調(diào)制到在每個(gè)子信道上然后進(jìn)行傳輸，正交信號(hào)也是通過接收信號(hào)端運(yùn)用一定的技術(shù)來分離，減少了信號(hào)之間的相互干擾。高清晰廣播技術(shù)根據(jù)不同的環(huán)境提出不同的數(shù)字信號(hào)處理要求，使音頻信號(hào)的解碼和解調(diào)工作較為復(fù)雜。

3.1.2 尤里卡147-DAB制式技術(shù)

數(shù)字聲音廣播簡(jiǎn)稱為DAB，尤里卡147-DAB制式是一種寬帶數(shù)字系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)同一載波進(jìn)行多個(gè)節(jié)目的傳輸?？梢愿鶕?jù)數(shù)據(jù)的重復(fù)程度進(jìn)行不同分級(jí)的使用保護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高頻信號(hào)和數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸；可以組建單制網(wǎng)，大大提高了頻率資源的利用率。早在歐洲1988年9月首次在歐洲世界無線電大會(huì)上首次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在1995年進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化提升，成為DAB中的典型，也在世界上得到了發(fā)展，我國(guó)出現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)是1996年在廣東佛山，通過不斷研究在北京、天津、廊坊得到發(fā)展。

3.2 在電視廣播中的具體應(yīng)用

3.2.1 微波技術(shù)

微波技術(shù)是一種超高頻技術(shù)，微波的頻率一般能達(dá)到300 MHz～300 GHz的電磁波，又簡(jiǎn)稱無線電波的有限頻帶，但是波長(zhǎng)一般在1 mm～1 m，比一般的頻率都高，在空氣中以直線傳播，通信較穩(wěn)定。在自然災(zāi)害方面有很強(qiáng)的抵抗能力，傳播容量較大，傳播速度也非?？?，大大節(jié)省了傳播時(shí)間和經(jīng)濟(jì)建設(shè)費(fèi)用。但是由于其是直線傳播容易受到障礙物如山坡、建筑的影響，阻礙信號(hào)的傳播，也容易受天氣的影響，傳輸環(huán)境是開放的也容易受到其他信號(hào)的干擾，所以要根據(jù)不同的地理環(huán)境選擇不同的方法來實(shí)現(xiàn)電視廣播的傳播。

3.2.2 WHDI技術(shù)

WHDI技術(shù)是由以色列芯片商AMIMON公司根據(jù)WHDI協(xié)會(huì)公布的WHDI1.0/2.0標(biāo)準(zhǔn)所開發(fā)而成，為方便視頻的傳輸，這項(xiàng)技術(shù)主要采用了無線調(diào)制解調(diào)器，無壓縮、質(zhì)量高，根據(jù)視頻接收的重復(fù)性分成不同級(jí)別與HDMI完全相互兼容，WHDI技術(shù)傳輸距離可以超過30 m，不受障礙物和建筑物的影響，可實(shí)現(xiàn)跨房間高清晰畫質(zhì)無線傳輸，所以，WHDI技術(shù)的到來給人們的生活帶來了極大便利。

3.2.3 公網(wǎng)4G技術(shù)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營(yíng)商的4G無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)全國(guó)絕大部分城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的覆蓋，這無疑代表著人們完全可以利用當(dāng)前的公網(wǎng)4G無線傳輸技術(shù)對(duì)相關(guān)視頻素材實(shí)現(xiàn)快速回傳，使實(shí)時(shí)視頻回傳文件素材達(dá)到回傳的效果?；贖EVC/H.265視頻編碼技術(shù)的4G視頻直播，不僅維護(hù)成本低廉，而且操作方便，理論上借助公網(wǎng)4G無線傳輸技術(shù)下載速度可以達(dá)到100 Mbps，上傳速度也可以達(dá)到20Mbps，還擁有于不同速率間實(shí)現(xiàn)自由切換的能力。如果是在移動(dòng)背包領(lǐng)域還可以與4G上網(wǎng)卡捆綁使用。

3.3 LET無線傳輸技術(shù)

所謂LTE無線通信技術(shù)，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡?G移動(dòng)通信技術(shù)。它具有較高的頻譜效率，可以為數(shù)據(jù)的傳輸提供高效速率，而且支持多種帶寬和頻道，相對(duì)應(yīng)用范圍十分廣泛和靈活，系統(tǒng)容量也相對(duì)較高。與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，LTE無線通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為明顯，一方面它的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且傳輸速率較高，另一方面對(duì)于時(shí)延的控制效果也較好，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的成本相對(duì)較低。

4 結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，越來越多高科技進(jìn)入我們的生活，給我們生活帶來了很大便利，無線傳輸技術(shù)的到來讓我們?cè)诩揖湍芸吹酵饷娴氖澜?、看到祖?guó)的變化，隨著不斷向數(shù)字化、智能化的社會(huì)發(fā)展，人們的生活也會(huì)越來越好。