淺析數字信號的載波傳輸

作者/盧羽，廣東省電信工程有限公司

淺析數字信號的載波傳輸

作者/盧羽，廣東省電信工程有限公司

在信息時代背景下，數字信號應用極為廣泛，在醫學、通信、軍事、交通、金融等各個方面都發揮了重要作用，通過數字信號的傳輸，不僅能夠創造出更多的價值，還能更好的為人們服務，提高服務質量，為人們的生活提供便利，因而，研究數字信號的載波傳輸，實現數字信號的有效應用至關重要，有助于促進數字信號的應用發展。

數字信號；載波；傳輸

引言

數字技術具有顯著優勢，不僅具有較強的保密性與抗干擾性，融合性能與傳輸性能也較好，能夠實現數字信號的有效的傳播，提高數字信號載波傳輸效果，促進信息技術的發展。大量數據顯示，數字信號在通信與電子產品領域具有廣泛的應用市場，是電子產品的核心，具有不可替代的重要作用，研究數字信號載波傳輸的技術原理、傳輸方式等，能夠加深對數字信號技術的了解，對其進一步研究，可以為數字信號的發展打下堅實的基礎。

1.數字信號的載波傳輸方式

數字信號的載波傳輸方式有兩種，第一種，調制傳輸，調制傳輸是指運用數字調制技術進行數字信號傳輸的方式，通過數字調制技術，可以將帶有數字信號的頻譜放到適合的射頻傳輸通道之中，通過此方式進行傳輸。調控傳輸的主要特點就是增加解調與調制兩個環節，解調是指從已調信號中將信息恢復解調的過程，在一般情況下，已調信號會攜帶大量消息，但是攜帶的消息無法直接使用，只能通過解調才能夠使用處理，調制則正好相反，就是將信息轉化為已調信號，從而方便運輸，提高信號傳輸質量，增強其抗干擾性。調控傳輸方式具有易擴展、易交互的特性，且能量均勻、頻譜對稱，信號傳輸流暢快速，在信號傳輸中具有重要的作用，是一種主要的數字信號傳播方式。第二種，基帶傳輸方式，基帶傳輸方式的特點是主要依靠數變后的二進制與多進制進行數字信號傳遞，在此情況下，數字信號多以脈沖的形式出現，且脈沖的頻率分量較低，占用頻帶較少，只為基本頻帶，可以直接進入光纖電纜等傳輸信道，因此，稱之為數字信號的基帶傳輸，是一種較為常見的傳輸方式[1]。

2.數字信號的載波傳輸調制

數字信號的載波傳輸方式主要有三種，分別為移相鍵控、移頻鍵控以及有幅度鍵控，除此之外，還可以劃分為多進制調制與二進制調制兩種，由于，多進制調制方式具有較好的信號傳輸碼率，應用較為廣泛，因此，主要以多進制調制方式為主，進行數字信號信息的傳輸調制介紹。多進制數字調控主要分為以下幾種，分別是擴頻調制、QAM調制、QPSK調制、正交頻分多復用以及殘留邊帶調制等，此五種調制方式較為常見，其中，在數字電視傳輸中主要應用的傳輸調制方式為QAM調制與QPSK調制，通過此兩種方式能夠產生較好的信號傳輸調制效果，下面，對QAM調制與QPSK調制進行詳細的介紹[2]。此兩種調制技術各具特點，需要具體問題具體分析，QAM調制方式，對頻譜的利用率較高，在有線電視傳輸網絡下干擾較小，因而，對頻率資源開發具有特別重要的作用，在數字信號的載波傳輸調制中具有廣泛的應用。QPSK調制與QAM調制相比，具有顯著優勢，不僅頻譜利用率不高，抗干擾性也較強，適合應用于出現漏斗效應與噪音的有線信道上，進行有效數字信號載波傳輸調制。另外，由于QPSK調制抗干擾能力較強，還能夠解決傳輸信道中存在的電磁干擾問題，因此，QPSK調制技術是數字信號的載波傳輸調制的主要方式之一。

3.數字信號的載波傳輸技術

■3.1 四相移相鍵控調制原理

四相移相鍵控調制是一種應用廣泛的調制技術，此技術具有顯著特性，能夠快速的將4種信息以及2位數碼調制到4個相位互成90度，幅度與頻率相同的模擬載波上，如此一來，四相移相鍵控調制的信息傳輸速率得到了快速的提升，提高了數字信息傳播速度，發揮了重要的作用[3]。四相移相鍵控調制對傳送途徑的信噪比要求較低，因而應用較為廣泛，特別適合衛星廣播，在西方國家，是數字電視首先考慮的衛星信道，研究四相移相鍵控調制的技術原理，進行進一步研究完善具有重要價值，有利于促進四相移相鍵控調制技術在中國的發展應用。四相移相鍵控調制的工作原理就是震蕩相同頻率的載波，使兩個頻率同時達到正負最大值，通過信號震蕩，同相與反相的轉換，使載波的初始相位進行移動，從而就攜帶了信息，達到了信息傳遞的目的，以完成數字信號的載波傳輸。

■3.2 DVB-S技術原理

DVB-S技術是數字信號傳輸的主要傳輸技術之一，具有重要的作用，研究DVB-S技術原理具有重要價值。研究發現，一個衛星轉發器能夠轉發多套數字信息信號，滿足數字電視的不同需求，當前，將電視節目送上衛星的方式主要有兩種，第一種，單路多載波方式，單路多載波方式是指各地的節目獨自將信號發送至上行站，在上行站進行匯接，匯接完成之后，利用多種載波方式發往衛星的發送方式，單路多載波方式的優勢是各種數字信號間的干擾較小，傳輸效果較好，但同樣存在轉發器功率運用低的問題，無法實現資源的優化配置。第二種，多路單載波方式，多路單載波方式是指將多個節目送到一個上行站進行匯接，匯接完成之后，在統一調制在一個載頻上發往衛星的發送方式，多路單載波傳輸方式具有顯著優勢，能夠充分利用轉發器功率，實現資源的合理配置，解決單路多載波方式存在的問題。

■3.3 DVB-C技術原理

通過研究DVB-C技術原理，能夠了解數字信號的傳播與接收方式，了解數字信號的傳輸技術，分析傳輸技術存在的利弊，加深對傳輸技術的了解，促進數字信號傳輸技術的發展，為數字信號載波研究提供參考依據。DVB-C技術原理如下，首先，將多套電視節目送至編碼系統處理，其次，在處理完成后，運用QAM調制方式將其調制到一個有線電視頻道上，并將多路數字電視節目放到一個模擬電視頻道中，輸出載波頻率不同的波頻，最后，將調制的信號混合在同一根電纜上傳輸，輸出完成后則完成任務。

4.總結

數字信號是時代發展下的產物，在多個領域發揮著重要的作用，對人們醫療、通信、娛樂等方面都產生了重要影響，豐富了人們的生活，提高了人們的生活品質，基于此，對數字信號的傳輸方式、傳輸技術以及載波調制展開研究，有助于進一步發展數字信號技術，使數字信號技術更加完善，具有更強的應用性與實用性。

＊ [1]賈天慶.基于多載波調制技術及在數字電視信號傳輸中應用[J].中國新技術新產品.2013(19)

＊ [2]劉達,李曉蕾.數字電視傳輸技術及其系統實現方案[J].有線電視技術.2015(20)

＊ [3]王安琪,劉飛,白月文.數字電視信號傳輸技術及其應用[J].中國傳媒科技.2013(08)