數字信號的調制與傳輸技術研究

王玉喜

哈爾濱智路科技開發有限公司

數字信號的調制與傳輸技術研究

王玉喜

哈爾濱智路科技開發有限公司

當前，隨著近年來信息技術、通信技術的迅速發展，也推動了我國整個電視廣播產業鏈的巨大變革，其中數字廣播電視就是這一變革中的關鍵性環節。但是現代通信技術的不斷發展，信號的復雜性和多樣性也在不斷提高，對獲取的信號解調之前，必須分析出調制信號的類型。基于此，文章就數字信號的調制與傳輸技術進行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒，從而更好的促進我國通信事業的發展。

數字信號；調制；傳輸技術

1.數字電視信號傳輸技術發展現狀

數字電視信號傳輸技術的發展，得益于數字電視的快速發展。據互聯網一份調查數據顯示，截止到2015年，我國數字電視用戶比例達到了68.9%，從2005～2015年期間，每年的增長率超過了15%。同時，數字電視在發展過程中，衛星電視也呈現出大幅度上升趨勢。2015年，數字電視在我國的覆蓋規模超過了3億用戶，占到了電視用戶總量的80%以上。數字電視在發展過程中，得到了政策的支持，并且隨著相關技術手段的提升，數字電視的成本不斷下降，能夠為人們帶來更好地服務，這樣一來，數字電視在未來發展過程中，勢必會實現100%的普及。數字電視的發展，促進了數字電視信號傳輸技術的發展，目前，數字電視信號傳輸技術應用過程中，主要以基帶傳輸和頻帶傳輸方式為主。基帶傳輸和頻帶傳輸方式的有效結合，能夠更好地實現數據信息的傳輸，從而使數字電視傳輸技術得到更好地應用。

2.數字信號傳輸技術的應用

2.1 基帶傳輸技術的應用

基帶傳輸技術，即是將數字信號經過碼型變換，使其轉換為適宜于信號傳輸的碼型，然后再通過低通濾波器將信號中的部分高頻分量去除，再由光纖、電纜、微波等途徑進行短距離數字信號傳輸的方式。

典型的基帶信號傳輸系統，詳見下圖1所示。系統中數字信號的傳輸不需要經過調制，且頻譜屬于低通型。該系統主要由模/數處理模塊(A/D)、數/模處理模塊(D/A)、時分多路開關、信號發動機以及信號接收機等多個部分所組成。

圖1 數字基帶信號傳輸系統結構圖

如圖所示，A/D處理模塊能夠將模擬信號轉變為數字信號，其信號處理分比率多為8～10bit，即可取得較好的信號分辨效果。每個A/D處理模塊都同時對應了一路視頻、四路音頻進行A/D轉換處理，并與數字通信接口相連接。而D/A處理模塊的信號處理過程，則是與A/D模塊相反。

2.2 載波傳輸技術的應用

載波傳輸技術，即是將數字信號轉換為載波的某一參數，例如改變為載波的相位、頻率或者幅度等，以實現頻譜的有效遷移，這一過程也被稱為信號的調制。然后再將攜帶數字信號的載波，通過地面廣播、衛星廣播、有線廣播等傳輸信道進行傳輸。

典型的載波信號傳輸系統，主要由信道接入設備、信道編碼器、輸入接口、光發射機、光接收機、中繼器、信道解碼器、信道分接設備等所構成。該系統的數字信號處理過程，包括信號編碼、信號調制、信號解碼、信號輸出等一系列流程。其中，信號編碼由視頻編碼器完成，它可實現對PAL信號的編碼處理、壓縮處理以及數字化轉換處理，并能輸出恒定碼率的信號數據，目前國際通用的編碼制式為MPEG-2標準；該系統中的信號調制方案，采用的是QAM調制技術(正交振幅調制)，它能將二級制信號調制到與正弦波相匹配的頻率，并具備了較高的頻率利用率，其調制類型主要包括了16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM等。

3.數字通信信號自動調制識別技術

3.1 通信中的調制技術

在數字通信信號自動識別調試技術的實際應用過程中，對原始信號進行頻譜搬移，以保證其有效的滿足復雜信道內對信號的傳輸要求，就是信號調制的作用。那么在實際傳輸過程中，以信號發送端所發出的信號作為演示電信號，其傳輸過程中頻率較低，信道傳輸存在一定難度。那么這就要求相關技術人員加大力度對原始電信號進行處理，促使其成為具有高度適宜性的信號，從而更好的滿足信道傳輸對原始電信號的頻率要求，切實提高數字通信質量。

3.2 數字調制樣式

在數字通信系統中，數字調制的樣式具有一定的豐富性和多樣性，以載波信號參數的不同為依據將數字調制樣式進行劃分，可以分為幅度鍵控ASK，相移鍵控PSK，頻移鍵控FSK以及正交幅度調制QAM等，在數字通信領域內得到比較廣泛的應用。本文主要對這幾種常用的數字調制樣式進行分析和探索。

振幅鍵控在實際應用中，載波的振幅與數字基帶的變化之間存在著密切的聯系，進而開展信息傳遞活動，是一種現代化的數字調制方式，當前振幅鍵控調制方式中，主要以二進制振幅鍵控為主，展現出兩種不同的載波幅度變化狀態，并以二進制中的0和1來分別對應，進而對信號的精準程度進行合理化控制。二進制振幅鍵控信號的產生，可以看作是模擬振幅調制方法和數字鍵控調制方法的功勞。就整體情況來看，多進制振幅鍵控與二進制振幅鍵控的調制原理存在高度的一致性，但是差別在于，多進制振幅鍵控能夠對多元幅度值的載波進行準確的傳輸，因此其在信號傳輸方面，可以看作是多個二進制振幅鍵控信號的積累。

頻移鍵控能夠隨著數字基帶信號變化的載波頻率的變化來實現信息傳輸，二進制頻移鍵控中，以二進制中的0和1來分別對載波信號頻率進行控制。相關研究資料顯示，二進制頻移鍵控信號與二進制振幅鍵控信號之間存在著密切的聯系，在實際應用過程中，兩個二進制振幅鍵控信號可以等同于一個頻移鍵控信號，并通過模擬調頻電路和鍵控法來產生二進制頻移鍵控信號，從而在一定程度上提高數字通信信號質量。

結束語

數字電視在當下得到了較好的發展，并且數字電視在人們生活中的普及率也不斷提升。隨著信息技術、數字技術的進一步發展，相信在不遠的將來，數字信號的傳輸與調制技術將迎來更大的技術進步與發展空間。

[1]鄧能.數字調制信號的質量檢測[D].北京郵電大學，2015.

[2]李海鷗.數字衛星電視信號調制技術的研究[J].科學中國人，2015，12：39.

[3]孫玉章.數字調制技術在音視頻信號傳輸中的應用分析[J].信息化建設，2015，10：9.