胡爾西旦·孜亞吾頓
摘 要:社會不斷向前發展,信息技術的發展也突飛猛進。廣播電視領域中移動接收技術,近些年來獲得較大的突破發展。不過,經過實踐,我們也發現有很多的技術難題,仍然在業界存在,引起了廣泛的關注。研究并關注移動接收技術領域的新發展,是突破現有技術難題的重要努力方向。
關鍵詞:數字技術;數字接收技術;移動數據接收技術
在電子管時代,器件的尺寸比較大,耗電也多,真正的“移動”只在軍事方面,便攜式的收音機也有,但一直不能普及。到了晶體管時代,收音機小到可以放在口袋里,廣播的移動接收算是在一定程度上解決了。但是電視的移動接收問題要比廣播的移動接收困難得多,所以至今還沒有得到解決。因此,本文主要圍繞移動數據接收技術問題,進行了廣泛的資料搜集和論證,希望對該技術的發展和突破提供一定的幫助。
一、數字電視地面廣播系統相關技術及分析
在廣播電視工作的整個體系當中,數字電視地面廣播系統是其中的重要部分。從目前情況看來。地面廣播系統與衛星數字技術,有線數字技術,以及廣播技術等形成網狀互聯。成為當前我國廣播電視覆蓋網的主要組成部分。作為ATSC、DVB-T和ISDB-T后的又一個地面數字電視傳輸標準,該標準提出如下技術要求:業務模式除了支持基本的單向廣播外,通過擴展應該能夠支持非對稱雙向傳輸,系統應該能夠支持室內外的固定接收和移動、便攜式接收,具有較強的抗噪聲、多徑、脈沖、單頻、模擬及數字的同頻和鄰頻等干擾的能力和快捕、低時延、高速移動的接收能力,支持多頻網和大范圍的單頻網組網。數字電視地面廣播傳輸系統中最核心的信號幀結構、信道編碼和調制方式。該標準具備很多創新的特點,整體上提高了電視廣播傳播系統的效能。為了標準的推進,相應的對硬件方面也就提出了更多的要求,這種改變是一種系統化的改變,需要時間,也需要一種在設備更新方面的計劃表。
二、當前我國移動接收技術中所面臨的主要問題分析
當前,在移動接收技術中,一個主要的難題就是衰落問題。衰落問題在,移動接收技術中表現非常突出。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動通信中,還存在因移動臺(天線)的快速移動而劃過顛簸的波節和波幅的駐播現象及由于多普勒效應而造成的相移,凡此種種原因,就使得實際移動臺接收到的場強在振幅和相位上均隨時隨地在急驟變化,使信號很不穩定,這就是無線電波的衰落現象。衰落的嚴重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進行精確的預測,但區分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現和影響是不同的。另外,與其他無線通信系統不同的是,移動接收的關鍵點是移動。因此,移動接收還存在一個其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應。
在日常生活中,人們都有這樣的體會,當一個聲音離我們距離較遠的時候。聲音的音調是比較低的,而距離越近的時候,音調隨之升高。這種現象就稱為多普勒效應。怎么解釋這種現象呢?當聲音距離逐漸接近我們的時候,聲波呈現出被壓縮和相對集中的趨勢。相反,離我們而去的聲源的聲波稍微擴散,這時你聽到的波長比該聲源靜止時的波長長,長波音調是低的,這樣的效應對電磁波同樣適用。比如一個趨近我們的天線發出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時的頻率,波長相對變短;相反,一個離我們遠去的天線發出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時相對于我們的頻率,波長相對變長。同時波長的位移量與天線的運動速度存在正比關系,即速度越快,則波長移動越大。以上現象就是多普勒效應(Doppler)。系統方面,移動接收還要考慮覆蓋網的建設,接收機(特別是便攜機)的耗電,接收天線的安裝等問題。從基本原理考慮,模擬廣播信號是不宜實現移動接收的。為了解決移動接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實現數字化。利用數字技術無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內,所有移動工具,只要配有接收設備,都可以接收數字移動電視信號。
三、正交頻分復用在移動接收技術中的應用
OFDM是正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的縮寫,是在嚴重電磁干擾的下保證數據穩定完整傳輸的技術措施。OFDM的基本原理是:高速信息數據流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時延擴展所產生的時間彌散性對系統造成的碼間干擾。另外,由于引入保護間隔,在保護間隔大于最大多徑時延擴展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環前綴作為保護間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。OFDM的特點是各子載波相互正交,擴頻調制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。該技術可以比較有效的對抗,信號波形間的干擾,提高信號傳輸的效率。
四、移動接收制式領域的新發展
眾所周知,地面數字電視廣播系統目前有多種制式,這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類,美國用的ATSC是單載波的,歐洲的DVB-T是多載波的。英國是實施DVB-T標準最成功的一個國家,并成功地開通了地面數字電視廣播。法國、瑞典、西班牙在實施地面數字廣播方面也獲得了成功。
由于當前在廣播電視領域中存在的移動接收困難問題,使得相關的技術領域獲得了比較熱的關注。相關的技術行業目前對于該領域中相關的技術投入了較多的關注。本文的匯總與介紹希望給有關從業者提供有價值的參考。
參考文獻:
[1]棠之,杜國新編著.通信電子線路[M].電子工業出版社,2001.endprint