COFDM技術在廣電領域的應用

□王波

為了提高節目的時效性，更好的滿足廣大受眾的需求，現場直播已經成為電臺電視臺的重要播出形式。由于采訪現場條件的限制，直播車與播出設備等往往只能停靠第二現場。如何建立起第二現場與采訪現場之間以及直播車與播控中心之間的信號傳輸，成為直播節目成敗的關鍵。

傳統的微波設備，只能在通視（即收發兩點之間無阻擋）條件下才能建立鏈路。使用時需要提前考察環境，即使成功“布點”，天線定向、線纜布置等工作也相當繁瑣，不僅限制視音頻源的獲取與傳輸，而且系統的可靠性和工作效率也大打折扣。COFDM調制技術的成功開發，使得在“高速運動中”和“非視通條件下”傳輸高質量實時圖像和數據成為可能。COFDM無線傳輸系統利用多載波調制技術和高清晰度視頻編解碼技術，開創性地解決了在建筑物內外、城區、山地等不能通視及有阻擋的非視距環境下傳輸“實時視音頻”的問題。

COFDM技術及其特點

1．什么是 COFDM？

COFDM（codedorthogonalfrequency divisionmultiplexing），即編碼正交頻分復用的簡稱，其基本原理就是將高速數據流通過串并轉換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進行傳輸。

編碼（C）是指信道編碼采用編碼率可變的卷積編碼方式，以適應不同重要性數據的保護要求；正交頻分（OFD）指使用大量的載波（副載波），它們有相等的頻率間隔，都是一個基本震蕩頻率的整數倍；復用（M）指多路數據源相互交織地分布在上述大量載波上，形成一個頻道。

COFDM是一種特殊的多載波通信方案，它不用帶通濾波器來分隔子載波，而是通過快速傅立葉變換（FFT）來選用那些即便混疊也能夠保持正交的波形。

2．COFDM有哪些主要技術特點？

(1)在窄帶帶寬下能夠發出大量的數據，信道利用率很高，這一點在頻譜資源有限的無線環境中尤為重要，可以充分利用帶寬資源。

(2)能夠即時監控傳輸介質上通信特性的變化并與之相適應，保證持續地進行成功的通信。

(3)可以有效對抗信號波形間的干擾，適用于多徑環境和衰落信道中的高速數據傳輸。

(4)通過各個子載波的聯合編碼，具有很強的抗衰落能力，使系統性能得到顯著提升。

電臺無線傳輸系統的技術要求及主要功能

1．具有傳輸音視頻信號功能。可傳輸一路立體聲音頻信號，傳輸一路標清視頻信號。

2．傳輸的音頻信號指標可達到或接近廣播專業音頻傳輸技術標準，傳輸的視頻信號指標應達到電視專業傳輸技術標準。

3．選用便攜發射機機型，傳輸頻段分別為300～500MHz、500～800MHz、1000～1400MHz 共3組頻段。我們選擇500-800MHz為主傳輸頻段，擬定580-620MHz8個頻點（頻點間隔最大為10MHZ）。應保證通道帶寬符合技術要求。發射功率1-3瓦，在市區自然環境（有建筑物）下，傳輸距離可達到2公里以上。

4．便攜發射機端音頻輸入配卡儂頭轉換連接線。機架接收機端的音頻輸出，可通過車中配套的轉換器實現非平衡轉平衡輸出。

5．傳輸系統應符合廣電行業相關技術標準。大連人民廣播電臺COFDM無線傳輸發射接收系統框圖見圖1、圖2。

2009年2月，在COFDM無線微波音視頻傳輸系統安裝調試完畢后，我臺組織技術人員對其音頻指標進行了測試（測試結果見表1），對傳輸視頻信號質量的主觀評價是：由專業攝像機模擬輸出信號經過無線微波傳輸（發端在建筑物內有阻擋，收端在直播車內，收發直線距離約200米），車內顯示器觀看視頻畫面良好。

結束語

COFDM技術特別適合使用在高層建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及將信號散播的地區。大連電視臺、大連天健網采訪車均應用COFDM無線微波音視頻傳輸系統與直播現場連接，并用另一套COFDM傳輸系統向播控中心回傳現場信號。COFDM無線移動音視頻實時傳輸系統除了為廣電行業現場直播轉播傳輸實時圖像外，還可廣泛應用于公安、武警、消防、野戰部隊等軍事部門和交通、海關、油田、礦山、水利、電力、金融等國家重要部門。COFDM的應用模式也有點到點、點到多點、中繼等多種方式，傳輸距離由幾公里到幾十公里不等。