时间:2022-08-26 21:33:22
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光纤作为信号传输的媒介,光波成为传输的载波。光纤通信系统主要由光纤连接器、发射机、光中继器、光接收机和耦合器的无源器件组成。在所有的组成部件中光端机是核心部分,光端机由光接收机和光发射机组成,光接收机中的光检测器将光信号转化成电信号,在经过加工和整理输出,光发射机是将光源转换成光信号,之后光信号通过光纤实现传输,通信信号传输的质量直接受到光接收机和光发射机性能的影响。光纤通信系统的优势在于,信号的传输速度快,传输的容量比较大,而且光纤的体积小,具有很强的抗电磁干扰能力,保密性比较强,适用于远距离的信号传输,制作光纤的材料丰富,能够耐腐蚀。在高性能通信网络可使用光纤通信系统,能够提高视音频的清晰度,可用于制作电视数字化节目。但在使用光纤的过程中需要注意弯曲半径不宜过小,光纤的连接和切断技术比较复杂,需要在光纤系统的建设中给予特别关注。
2.微波传输系统
通信微波的波长在0.1毫米至1米范围内。通信微波的传输与接收之间无障碍时便可使用,成为现在网络通信的主要工具。微波的发展与无线通信是密不可分的,成为远距离通信的主要媒介,广泛应用于军事通信领域。微波站的设备主要由多路复用设备、天线、收发信机、电源设备、调制器和自动控制设备等组成。微波通信系统特点在于系统使用周期短和线路建设时间短。微波传输系统适合在山区、海峡、水面和不易铺设光纤网的地区使用。其抗干扰性比较强,更容易适合复杂的自然环境,如水灾、风灾以及地震等。微波传输频带宽、容量大,可用于包括数据、电话、传真和电报等多种业务的传送。但微波的缺点在于衍射能力弱,直线型的传播方式,对物体的穿透能力比较弱,因此微波系统的搭建必须要在无线电管理部门的管理中实施,线路设备的铺设必须与市政建设相结合,制定科学的规划,以便避免微波通信效果受到影响。
3.卫星传输系统
卫星传输系统由星载转发器、上行发射站、地球接收站和测控站。星载转发器接受地面上传送的微波信号,并对信号进行变频和放大处理,再发射到地面服务区内,星载转发器作为空间的中继站,它应以最低附加噪声和失真传送电视广播信号。上行发射站是把节目制作中心输送的信号进行处理,通过调试,上变频和高功率放大,通过定向天线向卫星发射上行C、Ku波段信号,同时接收由卫星下行转发的微弱的微波信号,监测卫星转播节目的质量。地面接收站对来自卫星的信号进行低噪声放大,下变频为中频信号、中频信号经过调频、解调后得到基带信号,通过伴音解调电路和视频恢复电路的途径,建立起正常的视频信号和伴音信号,在电视机里实现音频和视频。在广播电视传输系统中卫星传输系统得到了广泛使用,一颗通信卫星的通信范围广,可以对几百套电视节目进行传输,在卫星信息覆盖的空间弄均可实现信息通信,由于卫星的信息传播功能强大,传播速度快,信息传播效能好。电路和话务量可灵活调整;同一通信可用于不同方向和不同区域,但卫星传输受雨衰、日凌、风向等天气影响较大。随着数字化技术的不断改进和成熟,卫星系统的传输性能的稳定性和抗干扰性不断提高,增强了卫星传输信号的质量。
4.SDH传输技术
SDH传输是一种线路传输、功能交换、融合复接和统一管理的网络操作信息传送系统。SDH的功能比较强大,可实现动态网络管理与网络维护功能,能够提高网络资源的使用率,满足现行广播电视传输网的信息传输与交换要求。SDH传输技术是未来广播电视信号传输发展的趋势,SDH在广播电视传输网中被广泛应用,已成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。SDH同步传输模式(STM-N)承载信息业务,根据ITU-TG.707规范的SDH速率,STM-1对应的线路速率为155.520Mbps、2.048Mbps的速率等级接口。SDH网能够与PDH网兼容,具有统一的光接口和复用标准,它采用同步复用映射结构和先进的指针调整技术,使来自不同业务提供者的信息能够在不同的环境下同步复用,同时可承受一定的基准丢失;SDH具有健全的网络管理功能,可以进行统一的网络管理,并可以对网络单元进行分布式的管理、具有业务的性能监视、网络的动态维护、不同供应商设备间的互通等功能。
5.结语
随着互联网技术的飞速发展,IPTV、OTTTV、网络视音频等新媒体不断冲击着传统广播电视的传输覆盖阵地,广播电视的竞争压力越来越大,市场规模份额逐渐缩小,受众大量流失,广电行业的繁荣发展遇到了严峻挑战。就当前实施三网融合来讲,电信行业发展推进最快,市场份额不断增加,受益最多;而广电行业原有的发展优势却在不断被弱化,行业市场份额逐级减少。尽管广电行业内部近年也在改革,但力度不大、进展缓慢,全国并未形成统一的整体格局,而是各省(市、自治区)各自为政,未真正实现全国广电网络的整合。此次三网融合中,广电网络并未通过数字化和双向化改造提升行业竞争实力,反而失去了原有的市场优势。
2制定发展措施
面对新媒体传播技术的挑战,广电行业应当高度重视,深刻反思,找准差距,从多方面入手,制定发展措施,尽快摆脱被动不利格局。一是要重视提高节目质量,调研不同受众者的需求,认真策划和研发节目内容。二是借鉴其他传媒的成功经验,重视拓展业务空间,不断创新服务方式和手段,用高质量的节目和周到的服务赢得客户。三是急需实现真正意义上的制播分离,通过改革节目制作运作机制,提高节目制播能力,不断丰富节目内容,满足不同受众群体的多种需要。四是充分开发利用广电传媒的实用性、独特性和不可替代性的资源优势,从抓好市场调查研究入手,不断研发更新广电传媒新产品,积极参与市场竞争,巩固城市有线广播电视网络媒体阵地。五是拓展互联网新媒体领域,争取政府在政策层面上更大力度和更有实效的协调和支持,充分运用高新技术手段,不断拓展新媒体业务发展空间,巩固农村直播卫星覆盖等优势。六是要心存危机忧患意识,积极开拓创新和锐意进取。
3加强技术监测的必要性
广播电视技术监测是政府履行监管职能与确保安全播出的技术监管手段和重要技术环节;是主管机构实施行业技术质量评比、评判和规范化管理的基本依据;是维护空中广播电视电波运行秩序、保护用户权益和监测广播电视覆盖效果不可缺少的有效手段;是促进广播电视行业自身发展的千里眼和顺风耳,实现广电行业内部自我管理和建立广播电视技术质量自我监督机制的耳目和有力助手;是加强安全播出管理、改善播出质量和扩大有效覆盖的科学技术手段,是实现广播电视事业产业繁荣发展的有机组成部分。广播电视监测是伴随着广播电视传输和覆盖的发展而发展的,广播电视覆盖到哪里,相应的监测技术系统就应当跟随覆盖到哪里。一个庞大的现代化广播电视传输覆盖网需要构建一个高质量、高效率和完善的广播电视监测网,并且不同的广播电视传输覆盖手段需要不同的技术监测措施,以实现监管机构对广播电视传输覆盖网的播出质量实时监测,对电波覆盖效果和传输情况准确、有效和及时地进行核查,维护和管控空中电波和网络频道运行秩序,核查各类播出系统是否符合播出相应的技术参数标准。广播电视监测的主要任务是:监测广播电视覆盖效果和传输及播出技术质量;监测广播电视频段无线电波秩序和网络频道秩序;监测境外电台对我国广播的动态等。这就是说,要对广播频段各种传输和播出手段的技术质量和覆盖效果进行监测;要对各种传输和播出手段是否合法、是否按政府批准的技术标准和技术规范进行传输和播出进行监测;要严格保护并有效利用频谱资源,保证广大受众良好收听收看;要对境外对我国的广播是否按国际法规和国际协议规定的技术条件进行监测,以维护我国的合法权益。加强广播电视监测,完善对广播电视多媒体播出传输的全方位无缝隙监管,是广电职能部门义不容辞的责任。广播电视行业在求生存、谋发展的同时,要牢记“确保广播电视安全播出”的根本职责和义务,务必高度重视对广播电视监测系统的技术更新改造,采用科学、有效和完备的技术监测系统,加强对广播电视监测系统及时进行补位、跟进和完善,加大对广播电视新媒体播出全方位的监测监管,不断增强广播电视安全播出保障能力,有效地保障广播电视播出质量和传输覆盖效果。
4甘肃广播电视监测技术系统现状
甘肃广播电视监测工作起步较早,从最早的手动、半自动广播电视监测阶段,发展到单板机自动监测、磁带记录、及时报警、纸带打印;再到采用上海科江公司的自动化无线广播电视监测系统,实现了全省15个地市30多套中波广播的联网监测,以及兰州市区4套开路模拟电视、10多套调频广播的有效监测,使我们的监测工作迈上了新台阶。随着国家广电总局有线网络监测中心甘肃分中心的建成,对所辖地区有线电视播出前端的数据采集和监测终端进行质量、内容和安全的监测,实现了对全省15个地市模拟有线电视的有效监测,我们的监测工作取得了长足的进步。而北京博汇公司TrinityAres数字卫星电视监管系统的使用,标志着我们的监测工作进入了全新的数字化时代,实现了监测手段的现代化、网络化、智能化,是甘肃省广播电视监测史上的一个重大突破。图2为该系统的结构图,图中的虚线框表示可选的连接方式,因为组播数图2TrinityAres数字卫星电视监管系统框图据中已经包括监测参数及TS码流,码流监测集中监管主机与监测前端主机网络相连,前端监测主机一块板卡对应一个码流,即可完成信号监测、画面显示、集中控制等全部功能。另外还引入了博汇公司无线数字广播电视监测技术,随着新平台的建设和不断完善,逐步实现了对广大县级地区无线调频广播的远程监测,极大促进了无线广播的有效覆盖。虽然甘肃省初步建立了有线广播电视监测系统、无线广播电视监测系统、卫星广播电视监测系统,对广播电视无线、有线和卫星传输与覆盖的安全播出能够进行监测,但由于多种因素的限制,目前省级广播电视监测系统还不适应新技术发展和新媒体监测管理工作的需要,特别是受当地经济条件制约,省级监测系统设备技术升级改造经费不到位,造成全省广播电视数字化节目、网络视音频信息节目和多媒体手机电视节目等至今尚未配置相应的技术监测设备,造成广播电视数字化节目和多媒体手机电视无法进行有效的监测和管控,亟待引起有关方面予以高度关注和重视,尽快落实技术升级改造经费,确保数字化监测系统设备得到及时更新改造,确保数字化广播电视节目得到有效监测,全省广播电视安全播出得到保障,更好地适应新媒体发展和技术变革要求。
5提升技术保障能力的重要性和紧迫性
确保安全播出关系到国家舆论导向正确性,关系到广大用户的收听收看权益,这不仅仅是技术问题,也关系到社会稳定和健康发展的问题。因此,我们要不断增强对安全播出重要性、紧迫性和责任感的认识,务必把提高广播电视安全播出可靠性和不断提升安全播出保障能力放在各项工作的首位。随着广播电视事业产业的繁荣发展,广播电视节目的套数越来越多,节目播出时间越来越长,而对设备所要求的检修时间却越来越短,对维护人员的技术素质要求越来越高。随着广播电视监测监管节目信息量的不断加大,对监测技术岗位人员带来的工作压力和难度加大。同时随着广播电视播出传输设备集成化程度越来越高,其系统设备的技术更新换代越来越快,涉及安全播出技术环节的底层设计问题越来越成为难以破解的“黑匣子”,这一系列问题给安全播出技术一线单位带来了相当大的工作难度。这说明无论是广播电视监管机构还是安全播出责任单位,都务必高度重视安全播出技术环节工作,无论对人员素质要求还是在技术设备层面上来讲,都必须想方设法地全面提升技术保障能力,特别要在两方面入手:一是播出传输机构务必要严格落实《广播电视安全播出管理规定》(总局62号令)及其各专业实施细则,才能有效化解技术和管理上的难题和挑战;二是政府要加大投入,尽快提升和完善广播电视监测技术系统,对广播电视播出质量及其安全性实施全方位的全程可靠监测和有效监管,以更好地适应广播电视多媒体繁荣发展对广播电视安全运行和播出保障提出的要求。
6广播电视繁荣发展与监管监测
目前,我国广播电视技术在不断更新换代,特别是维护技术也在不断的进步,而其中需要考虑的地方是特别多,在众多的考虑内容之中,三大主要目标成为头饰性问题。
1.1减少设备事故的故障率,消除特大型设备事故众所周知,广播电视技术维护中心的主要职责就是为了有效的遏制各类设备事故发生,特别是大型设备事故,是广播电视维修水平全面提高的依据,为此,广播电视技术维护中心硬件等相关设备的正常运行是十分得要的。
1.2减少人为意外人为技技术意外事故一直都是广播电视技术维护过程中存在的事故之中最高的主因之一。特别是随着技术翻新,设备智能化加剧,设备自动修复动能加强,设备自身的事故发生率明显减少,而人为技术事故反而明显增加。为此,在广播电视技术维护过程上,为了减少事故的发生,加强设备正常运行的效率,加强技术人员的专业培训是十分必要的,例如专业知识的增加,专业技能的考核等,以及一整套严格的工作流程以及规章制度,这样可以有效的减少事故的发生。
1.3减少非技术性事故由编辑部门及广播技术部门由于工作存在不当而造成的失误被称之为"非技术事故"。各类电视节目之所以能进入千家万户就是通过广播媒体播出,但是在节目进入千家万户之肖,需要经协两大关卡,也就"播出关",这两个检查站是一个十分复杂的过程。首先广播电视技术部门的接口部分是主要关键性所在,在运行过程中,稍不注意就容易出错,一旦编辑部门所编辑的的成品出现了问题,那么事故发生的机率会我提升,所产生的矛盾也会升级。特别是在新旧设备转换的时代,设备不间断的进行更新,接口运行之间的磨合并没有得到重视,停播率也开始增加,从而造成了很多不良影响,这样的情况频繁出现。可见,编辑部门与技术部门之间的联系是十分密切的,为此,"播出关"前期工作尤为重要,对于编辑及技术部门的工作管制是十分必要的。
2建立三个意识
如今的电视台发展步伐十分快,而电台的发展同样也需要与电视台同步发展,电台与电视台同步发展,还是需要满足三大要求的,首先建立健全全新的思想理念,其次建立强而有力的运行措施以及发展方案,其次注重人才的培养。规范一条严谨的规章制度。最后明确责任制,加强责任精神,并且强制执行领导下发的工作。从而从思想上,行动上,管理上都能步调一致的身前发展。
3结论
光源技术
目前,液晶的背光源几乎都是CCFL(冷阴极荧光灯),CCFL背光源技术的原理是在CCFL玻璃灯管内壁涂上荧光粉,然后往灯管内封入惰性混合气体以及微量的汞蒸气,并在两个电极之间加上高压高频电场。在高频高压电场的作用下,玻璃灯管内的气态汞被激发产生释能发光效应放射出紫外线,灯管内壁的荧光粉则在紫外线的撞击下发出可见光。CCFL灯管具有结构简单、表面温度低、加工容易等优点。但在功耗方面,采用CCFL作为背光源的42英寸液晶电视至少要消耗200W以上的电能。近十几年来,随着LED技术的高速发展,其光效率一直快速提高。与荧光灯管相比,LED为低压直流驱动,驱动电路效率更高,典型值为85%-95%。同时LED发光方向性好,而不是像荧光灯管向各个方向发光,这就减少了荧光灯管配套反射片及反射过程中在灯管本体上面的消耗。目前,LED的光效率可以达到传统CCFL灯管的1.5倍以上。
整合电源
传统液晶电视电源主要由AC-DC转换、DC-DC转换及逆变器等模块组成。AC-DC转换模块和DC-DC转换模块位于同一块电路板内,而逆变器为一块独立的电路板。由于传统逆变器的输入电压要求是24V,所以PFC的输出电压200V/400V电压须经过降压转换,产生多路的输出电压,其中一路24V电压提供给逆变器,即再经过DC-AC模块转换为超过1000V甚至达2000V的高压,去驱动液晶面板的CCFL背光灯。随着国内外逆变器技术的发展,高压液晶显示集成电源(LIPS)已逐渐取代传统的电源。与逆变器位于独立电路板的传统电源不同,这种LIPS解决方案将AC-DC转换、DC-DC转换及高压逆变器结合在同一块电路板上,在经过对市电进行整流、PFC和滤波并获得200V/400V直流电压后,会直接采用200V/400V电压作为逆变器的输入,通过DC-AC升压转换为液晶面板所需的超过1000V甚至达2000V的高压。这样就消除24V电压的转换环节,大大提升了整个系统的能源效率。
液晶面板
从表1可知,液晶面板带来的能耗很小,仅为4.0W。但这并不意味着液晶面板对能耗的影响可以忽略。实际上,液晶面板吸收了绝大部分由背光发出的光线,一般电视面板的透过率在5%左右。也就是说有500lm的光线输入液晶面板,只有25lm的光线输出真正可以被人眼看到。提高液晶面板透过率的技术有很多,这里主要针对广视角面板和TN型面板展开分析。广视角面板分为IPS型面板和VA型面板,IPS面板依靠电极间产生的水平电场使液晶分子在水平方向上产生偏转,来决定光线的导通和截止。一般的IPS面板的电极是相间排列的,这样造成在电极上方的电场为零,从而在这个位置上的液晶分子无流偏转,形成在像素中心的国黑线。小尺寸液晶电视使用TN型面板。在TN面板中一般滤色片和TFT电路是分别制作在上下两层玻璃基板上的,这就有两块玻璃基板对齐的问题。因为无法完全对齐,所以滤色片上需要比较宽的黑色矩阵,才可以有效遮挡TFT电路的非显示区域。而新出现的一种技术可以将滤色片和TFT电路制作到同一块玻璃上,这样就可以回避上下玻璃对齐的问题,从而可以减少黑色矩阵的宽度。采用该技术之后,面板透过率可以提高30%以上。
通过模拟信号技术发展而来的有线电视网络中的数字电视技术。是把之前的信号进行复制,随后输送到有线电视中。数字电视技术是把之前的信号分开,并且进行转变,这些被分开的信号再通过传输后,进行传播,随后当通过有线电视接收时,还把这些信号进行重新组合。这样就不会损坏有钱电视中之前的信号,有线电视上的数字电视技术使播放时的效果更加清楚,使电视中的画面更加真实。数字电视技术应用于有线电视网络中具有以下特点:第一,数字有线电视所传输出来的画面效果更加的清楚。数字电视信号是把之前的信号进行转变,不是简单的复制信号,对于原来的信号不会发生损坏,可以使有线电视的信号更加地完整性,可以使电视传输出来的画面不会出现失真现象,使画面更加地流畅。第二,信号进行传输时,所采用的是光纤传输。利用光纤传输信号信息不仅可以拓展数据信息的荷载量,可以使数字电视的有更多的频道进行选择,传输的电视内容可以多种多样。第三,基于互联网。互联网技术的先进性与现今数字电视的融合可以使有线电视网络多样化,可以使有线电视通过网络浏览视频、音频,还可以使有线电视利用视频通话,实现远程操作等相关功能。
2.有线电视网络中数字电视技术的应用
数字电视技术在我国的传媒业普遍采用,其中最关键的技术就是数字电视机顶盒。它主要的作用就是将数字电视技术与有线电视网络中心进行连接,其实即是一种可以起到转换作用的设备。数字电视信号通过电视机顶盒将模拟信号转变成数字电视信号,将各种图像以及声音通过压缩的方式置换成数字流,机顶盒还可以把这些数字流进行解码处理再还原成之前的模拟信号,随后再利用其它的音响设施以及显示器提供图像和声音给使用客户,这样自然而然就形成了广播电视节目。通过数字机顶盒可以将之前模拟有线电视信号技术置换成现代的数字有线电视信号技术。数字机顶盒是数字电视技术所产生的一种产物,机顶盒具有以下几种功能:第一,机顶盒可以向电视用户提供图像和声音,供客户使用。第二,数字电视技术是基于机顶盒服务的。第三,机顶盒可以提供一些广播数据信号,在进行传输信号的时候是利用电缆进行传输的,部分信号是通过同轴混合网传输的。此外,机顶盒可以在交互式多媒体中应用,用户可以选择很多种网络服务功能,比如说,软件更新,升级,接收邮件,上网,各种电台的点播等,数字电视技术在有线电视网络中的功能越来越多。数字电视技术不管在网络公司中还是广播电视台中都有着很深远的影响。我国目前在许多地域都采用了数字化电视技术和双向网络有线电视技术的改造工程,主要从三个方面可以体现出来:第一,客户端;第二,双向网络;第三,前一部分系统。用户通过数字电视技术可以看到多个地方的卫视台,以及中央卫视,所收到的信号十分的清晰化,接收信号时也更加地稳定、安全。数字信号电视技术还可以使一些个性化服务的用户满足自己的需求,自己喜欢的游戏、想看的电影、电视都可以进行点播,享受多种交互式点对点的娱乐和信息等服务
3.数字电视信号的有线电视网络传输
和之前的模拟信号传输所不同的是,数字电视技术在传输中所利用的是HFC方式,利用的是AM-VSB频分复用方式,利用了不一样的频率将各个节目进行区分,主要可以使之前的数字信号符合现在的HFC网络的标准要求,将传输信道进行编码处理,其中包括了码的流动量;R-S编码;卷积交织;字节到字符的映射;差分编码;基带成型滤波和QAM调制,相容与数字信号的传输过程中,各个信号之间的可以进行乱码的调解,利用分解把流码进行分开,可以有效预防各种信号之间的干扰。从高频载波形式上,MPEG-2与HFC在高频段进行网络传输时的模拟信号是相同的,采用混合传输,电缆传输、以及被光链路传输。数字电视技术方面SDL可以在调整的状态下进行传输,PDU,IP/IPX,ATM信元等都可以适用于复杂多变的歼敌数据传送过程,SDL不依靠SONET/SDH结构,在DWDM层的上面位置,兼容性能非常好。它使数据信号传送过程中更加的安全、可靠。SDL干扰频器所接收到的信号遭到损坏的可能性大大减少。它在数字电视信息中的传输过程中以其高质量的传输效果,占有非常重要的地位。
4.数字电视的环节组成
4.1信源编码
它的主要功能作用是把图像以及声音转变成数字化,达到模拟信号转变数字信号的目的。
4.2复用
分复图像、视频以及各种数据合为一体的,以包为单位的数字信号源,再进行分割和区分,最后就组合而成了一套节目流或者多套节目流。
4.3信道编码与调制
信道适配其实就是信道编码。实现信道编码主要是依据各种数据流处理编码,为此达到减少错误。还可以将一些基带数据流存放于高频波段中,由此转变成频带信号。
4.4传输信道其中有HFC、卫星、数字干线、无线等。
4.5SDL技术
SDL在数字电视技术中的传输过程中不仅兼容性能比较好,而且在调整传送过程中,还可以有效克服复杂的数据,尤其是对PDU,IP/IPX。ATM信元等多数类型的效果非常明显。如果从本质上看待SDL技术,它是不受限于SONET/SDH结构的,通过自身就可以连接达到实现于DWDM层中,兼容性能非常好,可以保证数字信号在传输过程中更加地安全、可靠,与此同时还可以使数字电视中的数字流转化以及数据信息的安全性得以提升,主要是由于SDL干扰频器可以从很大程度中减少各种损坏。在进行数字信号的传输过程中SDL矩形高速流可以进行传输数据信息的叙述,SDL贞中的L1可以同步于传输中的各种性能,大大减少出错率。在进行传输过程中,一旦发生突发性事件可以有效被制止。
5.总结
【论文摘要】:网络技术迅猛发展,广播电视朝着移动接收方向发展。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了,但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,移动接收所遇到的问题之一就是衰落。移动接收中的关键技术是OFDM,OFDM的特点是各子载波相互正交,扩频调制后的频谱可相互重叠,不但减少了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率。还有地面数字电视广播系统的多种制式问题,各种制式都有它的优点和缺点。解决了这些问题,应该就解决了移动电视的接收问题。
随着数字网络技术的迅猛发展,无线传播领域正在引发一场深刻的技术革命,就在这一两年间,无线数字媒体的类型骤然丰富,除传统媒体之外,手机电视、车载移动电视,楼宇分类电视,多媒体信息亭、地铁多媒体信息系统等新兴媒体纷纷涌现,移动接收是个热点,尤其是广播电视的移动接收,成为发展方向之一。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了。但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,所以至今还没有得到很好解决。但我觉得,已经快接近目标。
一、数字电视地面广播(DTTB)
在现代通信中,通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等,加上地面无线电视广播电视发射构成信息主体。目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视、卫星传输数字电视、有线传输数字电视三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能,使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点,较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响;数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电波,覆盖电视用户,用户通过接收天线和电视机收看电视节目,主要的受众也是针对本地区的。完善的数字电视地面广播系统所具备的蜂窝单频网功能,不仅提高了频谱的利用率,而且可应用与宽带无线接入市场;而移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会"信息到人"的要求,也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。
二、移动接收所遇到的主要问题
移动接收采用的方式是无线数字信号发射、地面接收。因此,移动接收所遇到的问题之一就是衰落,这是所有无线通信系统都会遇到的问题。对于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但对于移动接收而言分集接收的方法显然不实用,因此衰落问题尤为突出。电波在沿地表传播中会受到各种阻碍物的反射、散射和吸收,实际到达收信天线处的电波除了来自发射天线的直接波外,还存在来自各种物体(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天线处形成干涉场,此外,在移动通信中,还存在因移动台(天线)的快速移动而划过颠簸的波节和波幅的驻播现象及由于多普勒效应而造成的相移,凡此种种原因,就使得实际移动台接收到的场强在振幅和相位上均随时随地在急骤变化,使信号很不稳定,这就是无线电波的衰落现象。衰落的严重程度通常随频率或路径长度的增加而增大。目前还无法对衰落进行精确的预测,但区分绕射衰落和多径衰落两种不同类型的衰落是十分重要的。前者为慢衰落,短期信号中值电平在长期中的起伏;后者为快衰落,即瞬时信号电平在短期中的起伏。这两种衰落的表现和影响是不同的。另外,与其他无线通信系统不同的是,移动接收的关键点是移动。因此,移动接收还存在一个其他无线通信不会遇到的问题,这就是多普勒效应。
在日常生活中,我们会注意到远处迎面驶来发出警报声的警车在离你越近时,汽笛声的音调越高。从警车到达你所在位置开始,音调开始降低,而当警车离开你后,听到的音调会越来越低,这种现象就称为多普勒效应。奥地利物理学家多普勒是这样解释这种现象的:朝你驶来的警车发出的声波对你而言稍微压缩从而相对集中,这时你听到的声音波长短于该声源静止时的波,而短波音调是高的。相反,离你而去的声源的声波稍微扩散,这时你听到的波长比该声源静止时的波长长,长波音调是低的,这样的效应对电磁波同样适用。比如一个趋近我们的天线发出的信号,它的频率高于该天线相对于我们静止时的频率,波长相对变短;相反,一个离我们远去的天线发出的信号,其频率则会低于该天线在相对我们静止时相对于我们的频率,波长相对变长。同时波长的位移量与天线的运动速度存在正比关系,即速度越快,则波长移动越大。以上现象就是多普勒效应(Doppler)。系统方面,移动接收还要考虑覆盖网的建设,接收机(特别是便携机)的耗电,接收天线的安装等问题。从基本原理考虑,模拟广播电视信号是不宜实现移动接收的。为了解决移动接收中遇到的问题,广播电视信号必须首先实现数字化。利用数字技术无线接收,可有效解决以上问题。只要在信号有效覆盖范围内,所有移动交通工具,只要配有接收设备,都可以接收数字移动电视信号。中国三、移动接收中的关键技术--OFDM
OFDM是正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)的缩写,是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施。OFDM的基本原理是:高速信息数据流通过串/并变换,分配到速率相对较低的若干子信道中传输,每个子信道中的符号周期相对增加,这样可减少因无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。另外,由于引入保护间隔,在保护间隔大于最大多径时延扩展的情况下,可以最大限度地消除多径带来的符号间干扰。如果用循环前缀作为保护间隔,还可避免多径带来的信道间干扰。OFDM的特点是各子载波相互正交,扩频调制后的频谱可相互重叠,不但减少了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率。主要技术特点如下:1)可有效对抗信号波形间的干扰,适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输;2)通过各子载波的联合编码,具有很强的抗衰落能力;3)各子信道的正交调制和解调可通过离散傅利叶反变换和离散傅利叶变换实现;OFDM能够有效地对抗衰落和多普勒现象带来的负面影响,使受到干扰的信号能够可靠地接收。OFDM码率低,又加入了时间保护间隔,具有极强的抗干扰能力。其多径时延小于保护间隔,所以系统不受码间干扰的困扰。在有关移动接收的几种标准的制定过程中,都采用OFDM作为其核心技术。
四、移动接收制式
论文摘要:广播电视信号传输和播出手段主要有微波、卫星、光缆3种,本文简述了的广播电视移动接收的制式及技术。
科学技术的飞速发展给各行各业带来了挑战和机遇,随着广播事业的不断发展和进步,移动接收成为发展方向之一。广播电视虽然有很长的历史,但移动接收的进展却不尽人意。即使是调频广播,在汽车高速行驶中的接收也往往遇到困难。电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,所以至今还没有得到解决,所以广播电视的移动接收引起广电界的重视。
一、移动电视
移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能,使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点,较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响。移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会“信息到人”的要求,也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。
二、移动接收制式
众所周知,地面数字电视广播系统目前有多种制式,除了国外正在使用的几种标准外,还有我国自己提出的若干种制式。这些制式总体上可以分为单载波方式和多载波方式两类,美国用的ATSC是单载波的,欧洲的DVB-T是多载波的。国外主要有三种数字电视地面广播标准:欧洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美国的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(综合业务数字广播)。
ATSC采用的是单载波调制方式(VSB),抗多径干扰和抗多谱勒效应能力差,难以建立单频网和进行移动接收。ISDB-T虽然支持单频网和移动接收的应用要求,但是该技术应用较少。从世界各地对数字电视地面广播标准的采用情况来看,DVB-T标准较ATSC和ISDB-T更具优势。DVB-T是欧洲DVB系列标准中较新的一个标准(此外还有有线数字电视标准DVB-C,以及卫星数字电视标准DVB-S),也是最复杂的DVB传输系统。此标准是1998年2月批准通过的。DVB-T标准的核心是MPEG-2数字视音频压缩编码,采用编码正交频分复用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)调制方式,适用于大范围多发射机的8k载波方式。为高清晰度电视(HDTV)信号传输提供大于20Mbps的净荷码率,支持简单天线室内固定接收。为标准清晰度电视(SDTV)信号传输提供大于5Mbps的净荷码率,并能在车速移动条件下支持移动接收。具有单频组网能力。目前采用DVB-T标准的国家和地区有德国、西班牙、挪威等欧洲国家及澳大利亚、新加坡等其它国家。其中新加坡和德国等国将移动接收和手持设备作为主要方向。欧洲的DVB-T标准最初是为便携和固定接收而设计,它采用的是COFDM(编码正交频分复用)多载波调制方式,其调制参数(如星座图、编码率、保护间隔等)可调,可提供120种常规模式和1200种分级模式。随后,针对DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移动接收中的不足,人们提出了一种DVB-H的制式专门用于移动接收,而原有的数字音频广播(DAB)也发展到播出多媒体。DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld),通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。该标准是欧洲的数字电视标准DVB-T的扩展应用。和DVB-T相比,DVB-H终端具有功耗更低、移动接收和抗干扰性更强的特点,因此该标准适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过地面数字电视广播网络接收信号。也可以说DVB-H标准依托DVB-T传输系统,通过增加一定的附加功能和改进技术使手机等手持便携设备能够在固定和移动状态下稳定地接收广播电视信号。DVB-H采用时分数字多媒体广播带宽、以脉冲方式发送各频道的数据。一般情况下,除接收所需频道的数据外,调谐器电路在其它时间均处于关闭状态,因此可有效减少耗电。DVB-H的基本商业要求是用电池供电的小的屏幕移动终端。它应该能够在手提式的,移动的和室内的环境中,使用单一天线接收多媒体业务。目前看来,数字移动电视非数字电视地面广播莫属。中国我国地面数字电视传输标准于2006年8月18日颁布(GB20600-2006),并自2007年8月1日起正式实施(国标地面数字电视标准简称为DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。较早时也称为DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术,这种独特的先进技术有机地将信号在时域和频域的传输结合起来,在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。DMB-TH具有自主知识产权,能较好地支持移动接收,高清数字电视广播,单频组网。
三、小结
广播电视的移动接收作为当前的技术热点,尽管它的市场前景和受众分析还有待进一步的研究,但它的技术还在发展中。它还有着信号衰落、多普勒效应、覆盖网的建设,接收机(特别是便携机)的耗电,接收天线的安装等问题,所以要说哪一种制式最适合移动接收还为时尚早,因为每种制式都会根据市场的需要及时改进其技术,从而改善其移动接收的性能。
参考文献:
[1]都研美,刘峰.浅谈数字电视地面广播技术[J].广西轻工业,2007(05).