探究GPS 技術及其在廣電傳輸中的應用

周 軍

（承德廣通信息網絡有限公司，承德 067000）

近年來，我國經濟在飛速發展的情況下，帶來了指數式增長的文化需求。這樣的發展需求也對媒體行業提出了巨大的壓力與挑戰。如何在經濟高速發展的現代化建設中，保證文化輸出的高質與穩定，給社會的發展助力，已經是目前媒體行業的重要議題。廣電傳輸作為老牌媒體行業，在新的時代發展中需要不斷更新技術，從而保證本身不被淘汰。GPS 技術一定程度上提高了廣電傳輸的效率與安全性，引發了廣電傳輸行業的新革命。而GPS 技術如何更好的服務于廣電傳輸系統，是目前學術研究的熱點之一。

1 GPS 概述

GPS 即全球定位系統，英文全稱為Global Positioning System。最早對GPS 技術的研究要追溯于二十世紀五十年代的美國軍方項目，主要用于軍事定位。為美國軍方提供實時準確的導航服務，從而實現軍事情報的搜索、目標追蹤、通訊對講等一系列的功能。但是其初期的研究相對粗糙，受限于衛星布局缺乏等一系列技術問題，全球覆蓋率低。在二十世紀九十年代左右，美國衛星投放已經達到24顆之多，基本可以實現對全球范圍內的定位，覆蓋率為百分之九十八。

到目前為止，隨著科技發展與更迭，全球范圍內可供導航使用的四大定位系統分別隸屬于美國、俄羅斯、歐洲和中國。其中中國最早的對定位系統的研究追溯于申請加入歐洲“伽利略”定位系統，但是受限于當時的國際形勢與世界地位，該申請最終被駁回。致使我國從無到有的開啟“北斗”計劃，經過近二十年的研究，實現了全球定位功能，并服務軍用與民用領域。

2 GPS 技術原理

GPS 定位最基本的原理指的是，測量用戶自身的接收部件與衛星之間的距離，根據多個衛星的距離數據進行分析解算，得到用戶實際位置的坐標。一個完整的GPS 定位系統包含以下三個部分：

2.1 衛星系統

以美國的全球定位系統為例，其衛星系統部分包含24顆衛星。其中，21顆衛星實時用于定位工作，3顆衛星為備用星，用于主衛星故障時能夠及時更替工作。衛星工作軌道所受地球萬有引力與衛星繞地球飛行所受離心力能夠持平，使得衛星穩定勻速飛行，無需額外提供燃料供能。但是一個衛星所覆蓋的地表面積有限，因此需要6個軌道面同時工作。而技術上定位一個用戶坐標需要四顆衛星同時覆蓋用戶位置，計算可得每個軌道面為四顆衛星。

2.2 地表監測系統

GPS 實時定位技術除了需要衛星全覆蓋以外，還需提供坐標計算的相關數據，包括衛星的星歷、大氣相關數據等，該數據需要根據不同氣候與時間實時調整，以保證坐標計算的準確性。

2.3 用戶接收系統

用戶接收系統主要任務就是輔助測量用戶與目標衛星之間的距離，為解算用戶坐標提供有效數據。用戶接收系統一般包括天線與接收單元。其采用直流電源供電，為保證用戶接收系統工作的穩定性，一般采用鋰電池供電。

3 GPS 在廣電傳輸中的應用

隨著廣電行業的快速發展，GPS 技術逐漸滲透其中，起到了不可或缺的作用，為廣電行業的多元化提供了途徑。本文主要分析了GPS 技術在數字電視、調頻廣播兩個方面的應用：

3.1 數字電視系統

傳統電視系統本質上采用的是模擬信號傳遞，這種信號傳遞方式在質量與數量上都有很大的限制，約束了電視廣播行業的發展，無法滿足社會市場需求。數字電視指的是從信號產生、傳遞以及接收等各個環節采用的都是數字信號，即0與1這樣的二進制碼的形式。這種二級制存儲方式使得信號的失真度降低，顯示效果得到極大提高。而數字電視技術的實現需要依賴于GPS 技術進行時鐘同步，使得不同地區與不同環境下的數字電視實現同步直播。極大的優化了直播的時效性，達到信息傳遞的無差化。

3.2 廣播系統

本文所述的廣播系統指的是調頻同步的廣播系統。與數字電視類似，為實現同步廣播技術，需要滿足技術上的同頻、同調與同相。這也依賴于GPS 定位系統的精確同步功能。GPS 技術為其提供精確的時鐘信息，頻率精度極大的提高，并使得載頻鎖定精度高，從而保證廣播調頻的實現。

4 結束語

雖然目前我國的經濟的快速發展給廣電傳輸帶來了空前的機會，但也面臨了非常大的挑戰。如何有效利用GPS 技術在廣電傳輸中的應用，滿足市場經濟與國民生活的需求，是目前相關部門的重要議題。本文針對GPS 的定義、發展以及應用，給出了詳細論述，并詳細解釋了GPS 的工作原理。另外，根據自身工作的實際經驗，簡要分析了兩條GPS 技術在數字電視與廣播中的應用。