無線電廣播中的軟件無線電技術應用分析

葛 致

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無線電廣播中的軟件無線電技術應用分析

葛 致

國家廣播電視總局五七二臺，北京 101109

在當今的無線廣播中，軟件無線電技術的應用已經越來越廣泛。近年來，我國廣播技術的發展和進步在計算機領域也有了一定的發展。計算機技術促進了廣播技術的發展，有利于推進無線電技術的現代化。對無線電廣播中的軟件無線電技術技術進行了分析和研究。

無線電廣播；軟件無線電技術；應用

引言

近年來，我國廣播技術不斷發展和進步，逐漸實現了數字化和網絡化，并且一直在不斷完善，軟件無線電技術就是在這種情況下得到了發展和應用。隨著人們對文化的需求尤其是精神文明需求的提高，人們的娛樂活動越來越多樣，也更加注意質量。無線電信號不太穩定的時候，就會極大地影響人們的聽覺體驗。因此，用計算機技術來維護無線電信號的穩定就十分重要。

1 軟件無線電技術的定義

軟件無線電技術的主要組成部分分別是軟件部分和硬件部分。在應用軟件無線電技術時，應首先購買相應的硬件設備并根據需要購買相應的軟件。由于無線電廣播的普遍性，軟件無線電設備的要求也不同，因此軟件無線電硬件設備也不同[1]。舉例來說，軟件無線電技術主要有數字變頻器、信號處理設備和模擬設備等，這些設備是比較基礎的設備。在此基礎上，體現出開放性、可擴展性和兼容性的特點，可以適應各種軟件無線電技術標準，大大延長了無線電廣播設備的使用壽命。在建立了無線電設備的硬件平臺后，就需要相應的軟件來發揮硬件平臺的作用。無線電廣播按照播出內容、發送頻段、發送范圍的不同，需要采取不同的軟件無線電技術。軟件無線電技術是在無線通信協議的基礎上，通過軟件實現對無線電廣播的播送功能。應用軟件無線電技術，可以使無線電廣播的工作頻段、設備調制、數據類型、信息傳輸等功能，都由軟件無線電技術來實現。當無線電廣播因播送需要而升級時，不需要升級硬件平臺，只需要升級無線電廣播的軟件無線電技術平臺即可。軟件無線電技術的主要功能都是通過強大的軟件來實現的，因此在構建數字無線電廣播平臺時，為了保證通信質量，需要將軟件無線電技術的寬帶轉換器盡可能地靠近天線。

2 軟件無線電技術與廣播的關系

應用在無線電廣播中的軟件無線電技術是從計算機科學中提煉和升華的，具體來說是從計算機通信技術中提煉的。目前比較發達的計算機通信技術給軟件無線電的發展和進步奠定了基礎。在傳統的無線電廣播中，每個附加頻段都需要添加相應的硬件設備和運營商，這給廣播業帶來了相應的經濟壓力。通過使用軟件無線電技術和計算機通信技術可以實現多頻帶傳輸。基于計算機通信的多頻帶寬帶技術，建立了軟件無線電技術的核心技術，將無線電廣播的頻段擴展到1?MHz～4?GHz。數字廣播的實現與計算機技術中的軟件技術密不可分。通過軟件編程，實現了廣播信號的過程編譯和無線電廣播信號的數字變換。廣播信號到數字信號的轉換不僅提高了信號質量，保證了廣播信息的安全性，而且提高了傳輸距離和速度。實際上，由于實時無線電，有必要及時將數字信號轉換為無線電。在軟件無線電技術中，它與DSP技術密切相關。DSP技術和計算機處理速度與硬件直接相關，所以應用程序在計算機上。技術日新月異，及時更新計算機設備，可使軟件無線電技術設備具備相應的功能[2]。

DRM發射機應用中的軟件無線電是無線電廣播中常用的發射機。隨著信息數字化時代的到來，一些研究機構開始推廣DRM。借助計算機科學技術，可以通過網絡提高DRM廣播的質量。然而，在實踐中發現網絡的帶寬小于無線電廣播的帶寬，這導致無線電廣播通過網絡傳輸時可能無法實現期望的結果。因此，在無線傳輸網絡的選擇中，有必要利用軟件無線技術來提高網絡帶寬，實現整個網絡的廣播，從而實現預期的廣播帶寬[3]。在軟件無線電技術的應用中，應考慮DRM發射機的特性，即DRM發射機系統的獨立性。由于當DRM工作時信號將被獨立數字化，因此在使用調制軟件時應考慮該特性，并且相應的調制功能DRM發射器可具有調制和信號數字化功能。轉換的數字信號可以再次放大并以全頻帶發送。

當DRM發射器接收數字信號時，接收器將信號發送到RF部分。數字信號被轉換為可以播放輸出格式的播放設備。此時，軟件無線電系統開始發揮作用。通過DSP模塊，首先將數字信號轉換成計算機的兼容格式，然后根據數據由DSP處理基帶信號。接收設備的重放設備將基帶信號簡化為數字信號。軟件無線電技術在接收和交換過程中起著協調作用[4]。通過預制模塊的功能調制，無線廣播系統的各種硬件可以根據某些模式自動工作，從而大大提高工作效率，實現數字信號。為了保證數字信號的連續性并改善用戶體驗，DSP系統需要及時處理和傳輸大基帶信號。但是，如果DSP系統不夠強大且處理速度慢，則會出現信號卡，這會影響用戶體驗。因此，有必要改進硬件設備，優化軟件無線電系統，減少系統資源的占用，并確保DSP系統有足夠的系統資源來工作。為了贏得新的市場競爭，除了節目質量外，廣播的范圍也需要擴大。無線信號傳輸需要考慮不同帶寬引起的帶寬問題。因此，軟件無線網絡技術的應用對信號的數字化和解碼具有重要意義。它改善了廣播和用戶體驗之間的互動。它使無線電不受限制。高速信號處理技術的發展以及當前流行的應用程序為電臺增加了新的功能，拉近了電臺和人們之間的距離。

3 無線電廣播中的數字調幅廣播軟件化

目前，從模擬接收到數字接收過程中，基本采用了數字化方法。基帶數字化、射頻直接數字化、中頻數字化就是其中比較主流的三種數字化技術方法。圍繞這三種數字化技術方法建設的最理想數字接收模型，主要從無線電廣播電臺天線進入信號，再經過濾波方法來放大信號，通過A/D、D/A來實現無線電廣播數字化。整體來看，該技術內容結構相對簡單，能夠將模擬電路數量結構降到最低限度，同時其數字化處理部分卻有所增加，這就保證了信道抽取與零中頻變換效率，也實現了通過DDC輸出信號來為DSP完成軟件解調處理過程。在信號檢測部分，則主要利用DSP技術調用相應程序包，用到了DSP模塊相對強大的運算能力，使數字無線電廣播平臺功能得以全面發揮[5]。從技術角度詳細來講，數字調幅廣播軟件化接收技術作為一種無線電技術，能夠深層次考慮無線電廣播平臺接收機結構，提供更經濟、更有效的技術融合方式。由于數字調幅廣播軟件化接收技術設置的模擬電路更少，集成度更高，所以其收終端也相對小巧，在射頻采樣結果方面對A/D、D/A器件的要求有所提升，對后繼數字處理部件的技術處理過程也更加嚴謹。比如在射頻采樣技術過程中，就利用射頻低通或射頻帶通進行采樣。

4 結語

軟件無線電技術已經越來越多地應用在廣播中，大大提升了用戶體驗，促進了無線電廣播技術的發展。無線電廣播通過網絡的無線方法，有了更廣泛的受眾群體。此外，計算機技術的不斷進步，也在不斷給軟件無線電的優化升級提供動力。

[1]嚴振. 淺析數字廣播電視系統中的軟件無線電技術[J]. 中國新通信，2016，3（5）：56-57.

[2]席鶴鵬. 關于數字廣播電視系統中的軟件無線電技術探究[J]. 電子制作，2015，4（7）：67-68.

[3]張龍. 數字廣播電視系統中的軟件無線電技術研究[J]. 黑龍江科技信息，2015，15（1）：3-5

[4]嚴振. 淺析數字廣播電視系統中的軟件無線電技術[J]. 中國新通信，2016，3（5）：56-57.

[5]席鶴鵬. 關于數字廣播電視系統中的軟件無線電技術探究[J]. 電子制作，2015，4（7）：67-68.

Analysis of Software Radio Technology Application in Radio Broadcasting

Ge Zhi

National Radio and Television Administration 572, Beijing 101109

In today’s wireless broadcasting, the application of software radio technology has become more and more extensive. In recent years, the development and progress of China’s broadcasting technology has also developed in the computer field. Computer technology has promoted the development of broadcasting technology and facilitated the modernization of radio technology. Analysis and research on software radio technology in radio broadcasting is put forward.

radio broadcasting; software radio technology; application

TN923

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