數(shù)字時(shí)代廣播電視無線發(fā)射技術(shù)研究

摘要：數(shù)字時(shí)代，公眾對(duì)廣播電視的質(zhì)量提出了更高的要求，因而，必須加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)廣播電視無線發(fā)射技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，打破技術(shù)瓶頸，促進(jìn)廣播電視行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。文章分析了廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的優(yōu)化措施，以此提升無線發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)字時(shí)代；廣播電視；無線發(fā)射技術(shù)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.04.014

中圖分類號(hào)：TN 948.53" " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）04-00-03

Research on Radio and Television Wireless Transmission Technology in the Digital Era

JIANG Zheng

（Shanxi Radio and Television Radio Management Center， Taiyuan 030001， China）

Abstract： In the digital era， the public has put forward higher requirements for the quality of radio and television. Therefore， we should strengthen technical innovation， optimize radio and television wireless transmission technology， break the technical bottleneck， and promote the high-quality development of radio and television industry. This paper analyzes the characteristics and application status of radio and television wireless transmission technology， and studies the optimization measures of radio and television wireless transmission technology. The optimization of radio and television wireless transmission technology can improve the application effect of wireless transmission technology.

Key words： digital era; radio and television; wireless transmission technology

1" 廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的特點(diǎn)

廣播電視無線發(fā)射技術(shù)具有以下三方面特點(diǎn)。第一，智能化。廣播電視無線發(fā)射技術(shù)運(yùn)用了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用了現(xiàn)代化的信息傳播方式，具有較高的智能化水平和自動(dòng)化水平。設(shè)置一定參數(shù)后，設(shè)備可以自動(dòng)運(yùn)行，還可以自主進(jìn)行檢測(cè)。系統(tǒng)能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，獲取發(fā)射機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)控制。工作人員可以在機(jī)房中查看設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。第二，安全性。廣播電視信號(hào)的發(fā)射和傳輸需要滿足穩(wěn)定性與安全性的要求，廣播電視無線發(fā)射技術(shù)能夠保證信號(hào)的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定。廣電部門可以打造安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，設(shè)置訪問權(quán)限，只有具有權(quán)限的人員才能夠進(jìn)行控制，并嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作，從而避免出現(xiàn)越權(quán)使用或錯(cuò)誤操作等問題，通過采用無線發(fā)射技術(shù)保證廣播電視信號(hào)的安全。第三，穩(wěn)定性。個(gè)別地區(qū)的地勢(shì)地形比較復(fù)雜，有線電視的建設(shè)受到多種因素的影響。無線發(fā)射技術(shù)能夠彌補(bǔ)有線電視的不足，保證無線信號(hào)傳播的穩(wěn)定和安全，具備更強(qiáng)的抗干擾能力和可靠性，大大減少系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性。

2" 廣播電視無線發(fā)射技術(shù)發(fā)展中的問題

廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的發(fā)展速度較快，但是在實(shí)際應(yīng)用中，廣播電視無線發(fā)射技術(shù)存在著覆蓋率較低等問題。要想達(dá)到全覆蓋的目標(biāo)，必須要加強(qiáng)農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，引入先進(jìn)的設(shè)備和無線發(fā)射技術(shù)，提高無線信號(hào)的覆蓋率。在應(yīng)用無線發(fā)射技術(shù)的過程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生信號(hào)校正問題，不同廠家的產(chǎn)品存在較大的差異，增加了信號(hào)校正的難度。信號(hào)校正問題還會(huì)受到發(fā)射場(chǎng)地的影響，電磁波場(chǎng)的設(shè)計(jì)不夠合理，對(duì)信號(hào)校正也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)前信號(hào)校正水平較低，無法滿足信號(hào)全覆蓋的要求。部分地區(qū)對(duì)信號(hào)校正工作缺少重視，沒有認(rèn)識(shí)到信號(hào)校正的作用，導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過程中產(chǎn)生較大的損失。從技術(shù)認(rèn)知情況上看，公眾對(duì)該技術(shù)缺少了解，他們更了解有線電視，沒有認(rèn)識(shí)到無線發(fā)射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和作用，對(duì)該技術(shù)的認(rèn)可度和接受度較低，阻礙了廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的發(fā)展。

3" 廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的優(yōu)化策略

3.1 設(shè)置廣播電視發(fā)射信號(hào)中心

新時(shí)期背景下，信息技術(shù)的快速發(fā)展使得數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用越來越普遍，它代替了傳統(tǒng)電視廣播之中所使用的部分模擬信號(hào)，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率快、超長(zhǎng)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。為進(jìn)一步優(yōu)化廣播電視無線發(fā)射技術(shù)，需要在現(xiàn)代廣播技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展，建立發(fā)射信號(hào)中心，以此來解決既往廣播平臺(tái)所存在的問題，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行加密處理，保證發(fā)射運(yùn)行過程的安全性。在設(shè)置的過程中，發(fā)射信號(hào)中心需要滿足以下幾點(diǎn)條件：一是需要將多元化的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為信號(hào)源，以此來不斷提升信號(hào)發(fā)射的質(zhì)量。二是要做好壓縮處理，數(shù)字信號(hào)在傳播的過程中其所占有的頻帶，相比既往的模擬信號(hào)而言更寬，所以通過壓縮處理，不僅可以保證發(fā)射資源的正常運(yùn)行，還可以提高信號(hào)的輸送效率。通過電視發(fā)射信號(hào)中心的建立，則能夠方便數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮以及轉(zhuǎn)換處理，在處理的過程中，可以將基本代碼進(jìn)行合并，這樣工作人員便可以對(duì)碼率進(jìn)行有效控制，確保不同類型的數(shù)字信號(hào)可以通過同一類型的窗口進(jìn)行信息的高效率傳輸，數(shù)字廣播電視發(fā)射信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸過程如圖1所示。如果在實(shí)際工作的過程中需要對(duì)某一區(qū)域的多個(gè)類型的廣播電視節(jié)目進(jìn)行轉(zhuǎn)碼或者壓縮的話，要盡量避開使用一樣的編碼器進(jìn)行作業(yè)，可以應(yīng)用復(fù)用器，這樣在整合復(fù)用TS流（碼流格式）的過程中，便可以達(dá)到分流目標(biāo)的需求。

3.2 數(shù)字編碼電路

當(dāng)前在廣播電視無線發(fā)射技術(shù)中所使用的信號(hào)大致可以分為兩種，一種是數(shù)字信號(hào)；另一種則是模擬信號(hào)，模擬信號(hào)由于其傳輸?shù)倪^程中存在著諸多弊端，因此需要通過模擬轉(zhuǎn)換器將其變?yōu)閿?shù)字信號(hào)進(jìn)行集中傳輸，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的過程如圖2所示。實(shí)際所產(chǎn)生的模擬信號(hào)被劃分為音頻與視頻這兩類進(jìn)行分別轉(zhuǎn)制，并同時(shí)由EPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)制，最終生成數(shù)字信號(hào)。在此過程中，為確保最終生成的數(shù)字信號(hào)內(nèi)容完整且質(zhì)量良好，在整個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)化期間還要實(shí)施低通濾波處理，避免信號(hào)混疊。

3.3 廣播電視信號(hào)源

廣播電視信號(hào)源是無線發(fā)射技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，在多功能數(shù)字電視節(jié)目網(wǎng)關(guān)設(shè)備的支持下，可以采集加密或者免費(fèi)的衛(wèi)星或者有線信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為IPTV輸出，或者UDP組播輸出，也可以直接轉(zhuǎn)為DVB地面廣播數(shù)字信號(hào)輸出；此時(shí)，輸出的信號(hào)可以用網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒、支持DTMB/DVB-T的電視機(jī)、DVB機(jī)頂盒收看。在實(shí)際的應(yīng)用中，需要注意個(gè)別地區(qū)的信號(hào)傳播情況，部分地區(qū)的信號(hào)源比較特殊，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行編碼，經(jīng)過加工和處理后，再將信號(hào)發(fā)送出去，確保信號(hào)能夠被發(fā)射機(jī)接收。廣播電視信號(hào)源有多種傳輸媒介和傳輸方式，比較常見的信號(hào)源為無線傳播信號(hào)源，這種信號(hào)源能夠最大程度減少外界干擾，保證信號(hào)的質(zhì)量，形成更好的信號(hào)發(fā)射效果。使用無線傳播信號(hào)源的過程中，工作人員可以采用監(jiān)測(cè)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)失真問題，對(duì)整個(gè)傳輸過程進(jìn)行監(jiān)控，切實(shí)保障信號(hào)源傳輸?shù)馁|(zhì)量[1]。

3.4 數(shù)字發(fā)射機(jī)

在發(fā)射廣播信號(hào)期間，數(shù)字發(fā)射機(jī)發(fā)揮著重要作用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)廣播電視數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性傳遞。對(duì)于數(shù)字發(fā)射機(jī)而言，其主要由激勵(lì)器、功率加大器、冷卻系統(tǒng)這幾個(gè)主要部件構(gòu)成。其中，激勵(lì)器屬于數(shù)字發(fā)射機(jī)的核心部件。傳輸數(shù)字信號(hào)是數(shù)字發(fā)射機(jī)在實(shí)際運(yùn)行期間需要完成的重點(diǎn)任務(wù)，而激勵(lì)器作為數(shù)字發(fā)射機(jī)的核心部件，其在數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸方面也發(fā)揮出了較強(qiáng)的作用，例如，音頻、視頻的編碼以及數(shù)字預(yù)校正等等。具體而言，在DVB-T系統(tǒng)中，MPEG-2主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻信號(hào)的編碼以及壓縮處理，以此促使電視畫面的清晰度得到進(jìn)一步增強(qiáng)，而MUSICAM主要承擔(dān)著對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼和壓縮的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境噪音的降低，為受眾提供更好的視聽體驗(yàn)。在ATSC系統(tǒng)中，MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)主要在視頻信源編碼中得以利用，杜比AC-3環(huán)繞立體聲編碼主要在音頻采用中得以利用。依托數(shù)字預(yù)校正技術(shù)在數(shù)字發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)字發(fā)射機(jī)使用性能的自動(dòng)化調(diào)整，整個(gè)過程中并不需要投入過多的人工干預(yù)，促使數(shù)字發(fā)射機(jī)的工作效率得到進(jìn)一步提升。特別是對(duì)于性能高的中頻非線性預(yù)校正電路而言，其能夠促使AB類功放的數(shù)字發(fā)射機(jī)的性能得到更為明顯的優(yōu)化改善。在復(fù)雜多變的環(huán)境中，數(shù)字預(yù)校正技術(shù)也能夠顯現(xiàn)出較為理想的適應(yīng)性，可以促使數(shù)字發(fā)射機(jī)的工作質(zhì)量以及效率水平得到更好提高，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字圖像質(zhì)量的切實(shí)維護(hù)，同時(shí)，還可以在長(zhǎng)時(shí)間的使用中完成對(duì)數(shù)字發(fā)射機(jī)老化故障等問題的有效監(jiān)測(cè)。

功率加大器主要承擔(dān)著穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。在信號(hào)傳輸期間，功率加大器決定著輸出能力的大小，促使相關(guān)數(shù)據(jù)得到放大，以此獲取到更為廣泛的傳播范圍以及更加理想的傳播效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)受眾更多需求的滿足。數(shù)字發(fā)射機(jī)的功放模塊內(nèi)主要包含著輸入電平監(jiān)測(cè)、前置級(jí)、推動(dòng)級(jí)和加大輸出級(jí)。橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)是功率加大器所應(yīng)用的重要技術(shù)，與傳統(tǒng)的雙極型晶體管相比，橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體所顯現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)更明顯，能夠促使有效傳輸效率顯著提升，且不會(huì)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備產(chǎn)生破壞，同時(shí)也可以使得PA模塊的傳輸效果提升至60 dB左右，增益可達(dá)14 dB以上。在這樣的條件下，即便在某一時(shí)段內(nèi)存在著響度較大的功率，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入的過激信號(hào)的承受。通過在數(shù)字發(fā)射機(jī)內(nèi)引入功率加大器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性的更好保證，降低故障發(fā)生概率，避免對(duì)受眾的正常使用造成更為嚴(yán)重的負(fù)面影響。

冷卻系統(tǒng)主要承擔(dān)著改善數(shù)字發(fā)射機(jī)運(yùn)作環(huán)境的任務(wù)。在數(shù)字發(fā)射機(jī)的實(shí)際運(yùn)行期間，普遍會(huì)持續(xù)產(chǎn)生熱量，如果未及時(shí)落實(shí)降溫處理，則極容易導(dǎo)致數(shù)值發(fā)射機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到損壞，而冷卻系統(tǒng)在數(shù)字發(fā)射機(jī)內(nèi)的投放就能夠避免上述問題，促使數(shù)字發(fā)射機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間保持正常運(yùn)行的狀態(tài)。未避免產(chǎn)生更大的噪音以及更多的投入，更適合使用液冷系統(tǒng)。

另外，為更好實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的全面覆蓋，促使數(shù)字發(fā)射機(jī)在廣播電視信號(hào)傳輸過程中的作用性能夠得到最大程度的發(fā)揮，還應(yīng)當(dāng)持續(xù)展開對(duì)數(shù)字發(fā)射機(jī)以及各個(gè)數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射設(shè)備的提質(zhì)改造，保障發(fā)射設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；全面檢修發(fā)射塔、發(fā)射天線、天饋系統(tǒng)，確保發(fā)射信號(hào)的覆蓋和效果達(dá)到相應(yīng)要求；多次開展收測(cè)活動(dòng)，監(jiān)聽監(jiān)測(cè)發(fā)射效果，為全面做好地面數(shù)字電視覆蓋奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，保證地面數(shù)字電視面畫更清晰、音效更流暢、內(nèi)容更豐富[2]。

3.5 回波損耗與信息傳遞消耗優(yōu)化

要想充分發(fā)揮廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，既要減少回波損耗，還要控制信息傳遞消耗。對(duì)于回波損耗來說，在信息回波期間，往往會(huì)產(chǎn)生較多的損耗，回波損耗與電纜阻抗匹配度有一定關(guān)系，在信號(hào)的發(fā)射與反射期間，如果電纜阻抗的匹配度存在較大差距，將會(huì)出現(xiàn)損耗。要想判斷實(shí)際的消耗量，可以參考回波損耗指數(shù)，當(dāng)回波損耗指數(shù)較大時(shí)，實(shí)際的消耗較小，阻抗匹配度較高。在對(duì)回波損耗進(jìn)行優(yōu)化的過程中，要盡量降低回波損耗。當(dāng)回波損耗處于零的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)進(jìn)入到全反射狀態(tài)，確保信息能夠高效傳輸。在回波損耗和信息傳遞消耗的相關(guān)研究中，筆者得出以下結(jié)論：當(dāng)回波信號(hào)超過20 dB時(shí)，實(shí)際的損耗會(huì)逐漸減小，信息能夠被有效傳輸；當(dāng)回波信號(hào)在20 dB以下時(shí)，將會(huì)形成較大的損耗，嚴(yán)重干擾信息的傳播。為了得到良好的優(yōu)化效果，應(yīng)當(dāng)明確回波損耗形成的原因。電波發(fā)射后，電波距離地面較近，如果地面阻力較大，就會(huì)影響電波的傳輸，消耗一部分的能量，導(dǎo)致信號(hào)傳播速率和覆蓋范圍受到較大影響。為解決這一問題，應(yīng)當(dāng)采用垂直極化的方式，最大程度減少能量消耗，同時(shí)還要擴(kuò)大傳播范圍，保證信號(hào)傳播效果[3]。

3.6 應(yīng)用防雷技術(shù)和無線電感知技術(shù)

要想發(fā)揮廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的作用，需要合理應(yīng)用兩種基礎(chǔ)性的技術(shù)手段，一方面，運(yùn)用防雷技術(shù)，廣播電視無線發(fā)射設(shè)備種類較多，在雷雨天氣，天線和電網(wǎng)等設(shè)備很容易受到雷擊，為了避免雷擊造成較大的損失，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)的防雷措施，對(duì)電阻進(jìn)行控制，以免設(shè)備受到銹蝕。實(shí)踐中，可以使用電化學(xué)保護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)銹蝕程度的有效控制，保證無線發(fā)射鐵塔的質(zhì)量和安全。電化學(xué)保護(hù)方法是比較常用的一種防雷手段，這種保護(hù)方法能夠減輕銹蝕問題，對(duì)無線發(fā)射鐵塔進(jìn)行保護(hù)，減少雷擊帶來的損害，該方法還能夠?yàn)闄z修維護(hù)工作提供幫助，為檢修維護(hù)人員提供充足的時(shí)間[4]。

4" 結(jié)束語

廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的出現(xiàn)促進(jìn)了廣播電視行業(yè)的發(fā)展。在數(shù)字時(shí)代背景下，應(yīng)明確廣播電視行業(yè)發(fā)展中的問題和未來發(fā)展方向，對(duì)無線發(fā)射技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和完善，在技術(shù)創(chuàng)新中提高廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用水平和廣播電視的質(zhì)量，擴(kuò)大該技術(shù)的覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)全覆蓋的目標(biāo)，推動(dòng)廣播電視行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。■

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