廣播電視移動接收技術

◎葉東曉

廣播電視移動接收技術

◎葉東曉

隨著信息技術和網絡技術的快速發展，廣播電視的發展重心由普通接收轉到移動接收。目前我國科學技術的水平在一定程度上可以解決廣播移動接收技術，廣播的移動接收比電視的移動接收更容易，但是技術的落后、更新緩慢是移動接收發展困難的原因之一。移動接收的關鍵技術是OFDM，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，還使得頻譜利用率得到很大提高。本文主要探討廣播電視面臨的問題和主要技術。

隨著經濟技術的發展和進步，數字網絡技術也不斷發展，一場由無線傳輸領域引發的技術革命正在悄然形成。通過對近幾年現狀的分析，無線數字傳媒的類型日漸豐富，除傳統媒體之外，一些新興媒體也不斷涌現出來，在日常生活中使用手機看電視的人越來越多，手機便于攜帶，人們可隨時隨地用手機來觀看視頻，還有在路上見到汽車載著視頻廣告四處宣傳，在地鐵上人們也可以看視頻。聲音廣播和電視廣播的合稱就是日常所說的廣播。兩者的區別在于后者不僅僅樂意傳播聲音，還可以傳播圖像，一般將帶有圖像傳播的稱為電視，當然兩者也有相同的地方，因為它們都是以無線電波的方式來傳輸無線信號。隨著時間和環境的變化，人們的生活水平也在日漸提高，隨之而來的是生活觀念也在不斷的改變，為了可以隨時隨地獲取到高速穩定的信號，對高速移動接收技術的要求也越來越多。之前人們的需求是固定接收或者低俗接收即可滿足，但現在已經轉變成了以廣播電視為主的移動高速接收接收。從目前的技術來看，我國的廣播移動接收問題已經基本成熟，但是電視的高速移動接收還存在很多技術性的問題。這個問題引起了更多人對廣播電視的而關注度。

廣播電視的移動接收

移動接收的考慮因素。從字面來看，移動接收和固定接收顯然是不同的，移動接收是一個比較寬泛的概念，從其移動的速度來看，可以具體分為三大類:便攜帶式接收、低速移動式接收、高速移動式接收。三種不同方式的接收各有各的特點，故它們會遇到不太相同的問題，當然不同情況下考慮的因素也不盡相同。

便攜式接收。便攜式接收，在某種程度上是相對固定的一種接收方式，它與低速移動式接收、高速移動式接收的不同之處是接收更易于攜帶，一般是通過移動變化地理位置來接收信號。對于廣播來說，這不算困難，但由于模擬電視的特性即定向天線非常好，所以模擬電視移動接收會比較困難，另外因為地區差異，故信號強弱也有所不同，不同地點接收到的信號可能不盡相同。對于高場強地區使用拉桿天線的電視機，如果天線的位置一旦被更換，那么相對應的天線的位置應當被重新設置以便取得更好的接收效果，這一點嚴重限制了電視的可移動化。

低速移動接收。如果接收機接收信號的速度像我們出去步行或者騎自行車的速度，一般平均大概一公里花費一小時，這種情況下稱其為低速移動接收，從目前的情況來看，廣播在這一領域的成績顯著，并且人們已經可以完全的接收穩定的廣播信號。

高速移動接收。 如果接收機運動的速度相對比較高，比如現在必不可少的交通工具火車和汽車，我們乘坐這些工具時接收所需的視頻信號等，稱為高速移動接收。由于交通工具移動的速度快，而接收機的移動速度和此成正比，并且周圍環境也在隨時變化，再加上多普勒效應和其他信號的干擾，使得最后真正接收到的信號很難確保其穩定性，所以仍然存在很大的困難急需解決。

移動接收面臨的主要問題。要了解移動接收面臨的問題，必須先了解信號是如何發送到達接收方的。發送方先將待發送的無線數字信號發出去，接著通過地面來接收信號。目前所需解決的最主要問題是衰落，由于空間和時間等因素，在發射和接收信號之間會存在衰落現象，對于所有無線通信系統都會遇到類似的情況。所以接收機接收到的信號不是發送方發送的原始信號，兩者之間存在著差距，故不能滿足人們的需求，分集接收的方法可以克服此缺陷，但僅適合于固定接收，對于移動接收來說，還沒有有效的方法來解決，因此衰落現象尤為明顯。一般以電波方式發送信號，最后實際到達接收方的電波由來自發射天線的直接波和各種物體的散射波及反射波三者匯合而成，并且場強在振幅和相位上都不斷發生著變化，因而接收到的信號很不穩定，稱此為無線電波的衰落現象。通常衰落的嚴重程度與頻率或路徑長度成正比，一般將衰落分為慢衰落和快衰落兩種，這兩種衰落的表現和影響是不同的。移動接收還存在一個特有的問題，即多普勒效應，這是因為移動接收的特有特性移動所導致的。

移動接收的關鍵技術

OFDM 是正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）的縮寫，它是一種保證數據傳輸在嚴重電磁干擾的通信環境下正常完整傳輸的技術措施。

OFDM的基本原理。一般OFDM的基本理念是將信道劃分為很多個相互正交的子信道，然后將高速數據信號轉換成低速數據流，再者將其調制到每個子信道上然后進行傳輸。在接收端通過相關技術來獲取正交信號，這樣會使子信道之間的干擾有所減少 。因為每個子信道的信號帶寬小于信道的相關帶寬，可以認為是平坦性衰落，從而可以消除數據碼之間的干擾，由于子信道信號帶寬的特性，還會使信道均衡變得相對容易。

OFDM的主要技術特點。OFDM 的主要技術特點如下：由于各子載波的編碼是聯合實現的，故它的抗衰落能力比較強；能夠對信號波形間的干擾得到適當的控制，比較適用于多徑環境和衰落信道中的高速數據傳輸；可以使用離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實現對各子信道的調制和解調；兩外OFDM有效解決了移動接收中的兩個主要問題，即衰落和多普勒現象導致的缺陷，這樣受到干擾的信號在接收方會可靠的接收到。另外從誤碼率的角度來看，OFDM也做得比較好，相比其他的技術其誤碼率還是比較低的。

總之，在當前的環境下，技術研究重點依然是廣播電視的移動接收，從前面的分析中可以看到高速接收還存在很大障礙，為了使它能更好的為我們服務，還有待于進一步研究其傳播策略。但是它同時還存在著信號衰落、引起信號符號間干擾、多普勒效應、接收機硬件成本高、耗電、攜帶不方便等問題，所以廣播電視的移動接收還存在很大的發展空間，在這一領域內不斷探索創新,相信在不久的將來會為我們的生活創造更多的驚喜和便利。

(作者單位：青田縣廣播電視臺）