數字廣播電視中軟件無線電技術的應用分析

趙軍　李建偉

摘要：文章研究了數字廣播電視中軟件無線電技術的應用效益，首先從數字廣播電視和無線電技術出發，對數字廣播電視中軟件無線電技術的作用進行分析；其次在上述基礎上研究了數字廣播電視中軟件無線電系統的平臺架構和核心技術，并結合實踐經驗全面挖掘了軟件無線電技術在數字廣播電視中的應用效益。

關鍵詞：數字廣播電視；軟件無線電技術；平臺架構；核心技術；信號傳播 文獻標識碼：A

中圖分類號：TN93 文章編號：1009-2374（2017）01-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.021

近年來我國已經加大對數字技術的投入，形成了集成化、網絡化、交互化的數字廣播電視體系，從根本上滿足了新時期人們的信息需求，提升了人們的生活質量。軟件無線電技術能夠在數字通信基礎上借助軟件完成寬帶、頻率等的控制，提升信號質量和傳輸效益，對數字廣播電視發展具有至關重要的意義。如何將軟件無線電技術合理地運用到數字廣播電視中已經成為新時期人們關注的焦點。

1 數字廣播電視及無線電技術

1.1 數字廣播電視發展需求

數字廣播電視主要通過數字處理技術將數字化的音頻信號、視頻信號、數據信號等編碼、調制、傳遞、解碼，向用戶展示聲音、畫面、視頻、數據等，為用戶提供了豐富、多元的信息，已經成為信息時代人們獲取信息的關鍵途徑。

隨著數字技術的不斷發展和完善，數字廣播電視業務逐漸拓展，其對時間、空間、頻譜等的要求不斷上升，需要通過各項技術實現資源的關聯，提升傳輸效益和數據精度，這樣才能夠從本質上改善數字廣播電視傳輸質量，減輕數字廣播電視傳播過程中的時延擴展和多徑衰落。與此同時，新時期數字廣播電視還需要把握好經濟效益指標，借助各項技術實現用戶經濟效益的最大化，從根本上減少干擾和提升資源的利用率，形成高效、靈活、擴展性強的廣播電視體系。

1.2 無線電技術內容及作用

無線電技術借助無線電波實現信號傳播，通過強弱電流的轉化和信號的調制將信息附加到無線電波中將其傳輸出去，當信息到達接收端后通過解碼將信息提取出來，從而實現完整的信息傳輸。將無線電技術引入到數字廣播電視體系中能夠從根本上提升數字廣播電視信號的傳輸效益，通過無線電技術提升信號質量，降低了數字廣播電視畫面、音質等失真的可能性，對數字廣播電視發展具有非常積極的促進作用。借助無線電技術，數字廣播電視中的信號干擾明顯降低，其空間數據傳輸效益非常顯著，尤其是在傳輸距離和傳輸質量上得到本質的改善，已經成為數字廣播電視中不可或缺的關鍵。當前我國數字廣播電視中的無線電技術主要包括空時無線電技術、感知無線電技術、IPCN技術和無線電資源管理技術，其具體狀況見表1。

2 數字廣播電視中軟件無線電系統的主要架構

軟件無線電技術在數字廣播電視應用時能夠從平臺構架和核心技術兩方面實現信號傳輸效益和信號質量的全面提升，在頻譜資源整合基礎上拓展數字廣播電視的兼容性和貫通性，為我國數字廣播電視發展奠定了良好的基礎。

2.1 軟件無線電系統平臺架構

數字廣播電視中軟件無線電系統主要由硬件部分和軟件部分構成。其中硬件部分包括模擬前端、傳輸介質、處理器等，軟件部分包括DSP技術、數據庫、編碼庫、指令等。

2.1.1 硬件平臺。為保證數字廣播電視的信號質量和傳輸效益，在硬件平臺構建過程中需要把握好其系統的開放性、拓展性和模塊性，形成集成化體系。該傳輸中數據源較為多樣化，需要做好信息源編碼和信息道編碼，通過多路訪問技術獲取信息，完成模擬前端數據采集。采集完成后通過模數變換器和變頻器處理后將信號傳輸到RF前端，再通過數模變換器和數字信號處理器等提取信息，實現系統信息處理。

2.1.2 軟件平臺。為提升數字廣播電視的兼容性和貫通性，在軟件平臺構建的過程中要盡量選取分層軟件體系，依照硬件配置合理設置軟件，如DSP軟件、算法庫（調制算法庫、編碼算法庫等）、編碼庫（信號流編碼庫、信道糾錯編碼庫等）、函數庫等，形成系統化、層次化的無線電傳輸軟件體系，為數字廣播電視中無線電技術的應用提供完備的軟件支撐。

2.2 軟件無線電系統核心技術

軟件無線電技術在數字廣播電視應用中需要把握好帶寬多頻段技術，在工作寬帶1Mhz～3Mhz基礎上做好帶寬多頻段的設置，如借助組合式多頻段天線完成無線電信號傳輸；需要把握好A/D和D/A技術，將該技術配合轉換器完成數字廣播電視中無線電技術中模數和數模信號的轉換。該操作過程中對頻率具有非常高的要求，需要配合變頻技術完成信號頻率的調整，從而提升無線電傳輸的動態范圍，將其順利傳輸到RF前端；需要運用好DSP技術，通過DSP技術對數字廣播電視中的信號進行處理，完成中頻和基帶的數字轉化。DSP技術應用的過程中數據流量較大且計算量復雜，需要配合數據庫、數字處理器模塊和集成電路等完成處理任務，必要時可以設置專用集成電路提升數據處理速率和成效；需要把握好接口技術，這是無線電技術在數字廣播電視中應用的核心，是保證數字廣播電視順利運行的重要因素。尤其是數字廣播電視中的總線接口技術和I/O接口技術，要全面把握。在總線接口技術標準選擇的過程中可以適當運用VME標準，I/O接口技術標準選擇的過程中可以適當運用PCI I/O接口標準、USB接口標準等，形成靈活的接口指標，從而全面提升數字廣播電視無線電系統的靈活性和通用性。

2.3 軟件無線電系統應用分析

軟件無線電技術借助硬件系統和軟件系統形成了高效的信號傳輸體系，已經在當前數字廣播電視中得到廣泛應用。

20世紀末世界數字廣播DRM開始將無線電技術應用到系統構建中，借助無線電技術提升廣播質量。進入21世紀，國際上已經開始形成規模化的數字廣播電視軟件無線電系統平臺，借助無線電技術調整信號帶寬，從根本上提升了信號的動態范圍，在A/D和D/A技術基礎上將信號由全頻帶轉變為中頻帶，完成了數字廣播電視中信號的預定。與此同時，無線電技術還將變頻技術引入到數字廣播電視中，通過變頻器實現信號的處理，調整數字廣播電視發射系統，在數字編碼和變頻調制基礎上完成數字信號和相位的轉變，在一定程度上拓展了數字廣播電視信號傳輸范圍。我國數字廣播電視中不僅形成了軟硬兼具的無線電平臺，還對數字廣播電視接收系統進行調整，通過DSP處理器進行調制和轉換，保證了信號的精度。在該處理過程中信號頻率較高，處理過程中雙向通信較難，在一定程度上影響了信號傳輸的經濟效益，這是今后我國數字廣播電視中無線電技術研究的重要方向。

3 結語

軟件無線電技術能夠擴大數字廣播電視信號傳輸范圍，提升其傳輸質量和效益，全面推進了我國數字廣播電視事業發展。在數字廣播電視無線電系統構建的過程中要對平臺架構和核心技術進行全面把握，結合實踐經驗對軟件無線電技術進行合理完善和拓展，形成系統化、全面化軟件無線電體系，這樣才能夠為數字廣播電視系統運營奠定良好的基礎，實現數字廣播電視經濟效益的全面提升。

參考文獻

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作者簡介：趙軍（1970-），男，天津人，天津廣播電視臺助理工程師，研究方向：廣播電視技術。

（責任編輯：蔣建華）