金 國 長白電視轉播臺 134400
數字化微波技術傳輸電視信號的實踐研究
金 國 長白電視轉播臺 134400
以前對于電視信號的傳播,是以模擬信號為主,其自身具有攜帶信息量低、速度低的劣勢。隨著技術的發展,電視信號逐漸實現數字化,在電視微波傳輸過程中也基本實現了數字化傳輸。數字化微波傳輸技術在電視信號中廣泛應用,其大傳輸容量、高保密性、寬頻帶和強抗干擾能力,大大提高了傳輸可靠性,對于電視節目信號的安全、準確、及時播出發揮了重要作用。本文通過對數字信號傳輸的論述,并結合甲電視臺在數字信號電視傳輸中的實例,分析了其在電視信號傳輸中的作用。
數字微波傳輸;寬頻帶;強抗干擾能力
數字化微波傳輸技術同其他傳輸技術相比,在傳輸容量上、保密性、頻率和波長和可用頻帶寬度上都具有明顯的優勢,具體特點如下。
(1)頻率高、波長短。微波在無線波中屬于頻帶寬、頻率高、波長短的一種。其波長為1毫米-1米,按照長度級別不同又分為米波、厘米波和毫米波,最大的頻率為300GHz。因此在傳輸和接收微波時,需要用到拋物面式的天線。由于波的能量增益與波長的平方成反比,當波長遠小于周邊物體的大小時,微波的電磁波特性和光波類似,具有較強的方向性,此時當天線的面積一定時,高增益的天線邊可較為容易的制作了。
(2)頻帶寬、信息容量大。該特點的專業術語叫多路。微波設備能夠把頻帶做的足夠寬,同時在這相對較寬的頻帶內還能分成多個載波頻點,不僅可以存儲大量信息,還能將信息分在不同的頻段中傳輸,實現多路化。
2.1數字微波傳輸網的各項設備中,傳輸設備對數字微波傳輸起著至關重要的作用,目前有兩種較為常用的微波傳輸設備。一種是直接調制式,一種是中頻調制式。這兩種式樣的設備對于處理數據的大小有所不同。直接調制式可以處理中小容量的數據,中頻式樣則具有較大的存儲和運算能力,適合大容量的數據。
從中頻式樣發信機結構圖中可以看出 ,該式樣大部分結構都與普通的調頻模擬微波機很類似,其主要的不同之處在于輸入信號的不同,中頻發信機的輸入信號為數字信號。
2.2接收設備。接收設備不僅僅是接收信號的裝置,還包括對于信號的解調裝置,接收和解調裝置組成了數字微波的接收系統。在多種接收信號的系統中,外差式收信是目前應用比較多的一種。該收信裝置包括三大組成部分:射頻、中頻和解調。各部分的功能不同,射頻裝置既能降低噪音,增加微波有效信號,同時可以混合不同頻段;解調設備負責解譯、編譯信號;中頻設備功能是自動增益,保持信號穩定。

圖1 中頻式樣發信機結構圖
以甲電視臺為例,分析數字微波技術在傳輸電視信號中的應用。甲電視臺信號接入系統包括電視總控、網絡前端和SDH傳輸系統組成。信號接入系統是把甲電視臺自身節目信號、中央和其他地方的轉播電視節目信號它是把寧夏廣播電視臺自辦的廣播電視節目信號、中央臺有關轉播的廣播電視節目信號,以光信號的方式送入信號處理系統中,再經鏈路節目信號源編碼器的信息編碼和復用,用經適配器轉成相應的格式,分別傳給SDH傳輸系統和微波傳輸系統。
S D H 設 備是接入系統中重要的轉換設備,其主要作用如下。電視總控、廣播總控傳輸傳到電視臺的信號都是多路且低速的廣播、電視數字信號, SDH設備將其多路合為一路高速傳輸的數據包,通過光纖發送到網路總前端進行網路高速傳輸,送到電視臺處理中心和總部的分前端SDH設備,經由這些SDH設備解譯、分解還原為多路低速的數字電視信號。再以光纜發送個地球接收站和調頻電視發射部各自的節目信號。對于網路總前端送來的全國高速電視信號,再對其分解還原之后,以多路低速形式發送到電視臺處理中心以及回傳給相關部門。 SDH系統由四部分構成,分別是同步交叉連接設備SDXC、網絡管理系統 N M S、終 端 復 用 器(TM)以及分插復用器(ADM)組成。另外,SDH對于STM信號,能夠方便地將低速信號在上/下路進行合并和分解,并具備配線、保護、監控和數字網絡管理等功能。
甲電視臺中心傳輸部作為臺廣播電視信號的傳輸樞紐,負責技術總控,電視節目播出,演播室、各分部、衛星地球站等設備之間的傳輸工作。同時擔負著對各個演播室共40路SDI信號的調頻、解析、最優化信號分配,在演播室和電視總控之間實現最高效、最經濟的雙向傳輸通道。對于甲臺的衛星信號,也以為衛星地球站為節點,提供20路TS和SDI節目信號。下面分別對甲電視臺中心傳輸部的各個信號予以說明。
(1) SDI信號:分為兩部分,其中一個為電視總控的信號經SDI光機傳輸至地球站,另一部分為網絡總前端送來的SDH信號,進過適配器處理之后,以ASI信號輸送至地球站。
(2)微波信號:微波主信號都是在調頻電視發射部進行處理和發送的,一部分信號在通過適配后,轉成一路ASI信號送至地球站;一部分經DS3分配器之后分別輸送至中波臺和以ASI信號輸出給四套光波節目的模擬視音頻信號處;一部分經過DS3-ASI適配器轉換成ASI信號,進入一路甲臺自身的一臺視音頻信號、一臺中央少兒、一臺中央某臺的模擬視音頻信號;還有一部分先進入中波臺之后,再經適配器(DS3→ASI)轉換為ASI信號,再經ASI分配器分別以音頻信號格式傳輸給2臺廣播模擬音頻信號中。
數字化微波傳輸技術同其他傳輸技術相比,具有明顯的優勢,能夠滿足當前新技術下的電視信號傳輸要求,對于信號的高效、安全、保密性上具有重要作用。數字化微波傳輸技術不但在廣播電視信號傳輸中發揮著其特有的優勢 ,而且它的推廣和發展極大的突進了廣播電視信號的數字化的發展進程。
[1]楊廣義.淺談新疆廣電局數字廣播電視信號傳輸方式與實現[J].廣播電視信息,2013(7).
[2]黃軍忠.SDH傳輸技術及其在廣播電視信號傳輸中的應用[J].視聽,2009(3).