談微波傳輸地面數字電視系統關鍵技術

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現如今，網絡化、信息化改變了人們的生活，這一點在廣播電視領域更是得到充分體現，有助于數字電視的發(fā)展。為更好滿足人們的視聽需求，數字電視標準不斷改進。本文對無線通信技術進行了分析，對前向糾錯碼技術、星座旋轉技術、高階調制技術等分別進行了探討，希望能幫助到相關人士。

一、引言

地面數字廣播就是借助于微波來實現對信號的覆蓋與傳輸，由于地面數字廣播有著突出的優(yōu)勢，有較好的靈活性、所需投資不多、移動性較好、恢復能力較強等，近年來得到了大力推廣。不過這種方式也存在不足，在傳輸信號時，有著較多的干擾因素，而且接受系統較為復雜。怎樣克服這些不利因素，是需要處理的問題。

二、無線通信技術介紹

在70年代，出現了無線網概念，在無線技術的進步下，對人們的生活造成了極大的影響。建立無線通信系統，就是為了方便人們交流，更加容易獲取到想要的信息，而不受距離的限制?；谙嚓P的協議，促使無線通信得以發(fā)展。通常而言，構成系統的部分較多。對于發(fā)射端而言，轉換器是非常重要的。通過轉換器，實現對信息的轉換，最終形成電信號，這一點類似于話筒。通過發(fā)射機，能對電信號進行轉換，最終形成高頻電信號。通過天線，可將信號轉變成電磁波，隨之進行發(fā)射。對于接收端而言，就是利用天線來接收信息，同時變成電信號，之后利用轉換器，來對信號進行轉變，向用戶發(fā)送信息。相比于有線而言，不用鋪設線路，無線通信就能實現對數據的傳輸?；趥鬏斆浇榈牟町?，針對無線通信，可將其分為衛(wèi)星與微波。不管是哪一種無線通信，皆需要頻譜，不過頻譜資源是有限的，基于此，對于無線通信的發(fā)展，要采取科學合理的方式，來管理頻譜，防止出現資源被浪費的現象。在具體應用時，存在諸多困難，要充分結合天線技術原理，在對信號進行傳輸時，不可直接采用電磁波形式，天線尺寸難以達到標準。要認真設計接收裝置，以便能更好地接收信號。

三、前向糾錯碼技術

對于前向糾錯碼技術而言，其實質上是一種手段，就是在傳輸信號時，用來對錯誤進行控制的，基于糾錯碼，來實現數據的冗余。在T2標準中有著相關的規(guī)定，針對數字電視系統，參考所要求的門限值，若噪聲干擾比比門限值大，則數字電視系統需符合有關要求。具體而言，若傳輸速率為每秒5Mb，則在1h內，錯誤事件次數不超過1，在T2目標中，提升傳輸速率是關鍵目標。應達到流凈輸入速率不可小于每秒50Mb，并且在處于8赫茲帶寬的情況下，輸入速率要大于每秒100Mb。所以，T2系統應用了編碼模式，就是基于線性循環(huán)碼，同時結合奇偶檢驗碼。在60年代，發(fā)現了線性循環(huán)碼，通過BCH碼，針對生成多項式，將其和糾錯能力融合起來。依據糾錯能力，可將生成多項式設計出來。奇偶檢驗碼基本上可應用于全部的通信信道，因此得到了廣泛的應用。合理應用譯碼算法，能獲取較為理想的誤碼性能。有著稀疏檢驗矩陣，可提供長度不同的2種比特碼，存在數種不一樣的碼率。便于譯碼，能達到并行操作的目的，對硬件有著較高的適用性。

四、星座旋轉技術

星座旋轉就是基于2個星座點，來提升分集度，在空間層次中，達到符號分集的目標。有效應用向糾錯碼技術，當遇到惡劣信道時，能增強抗干擾能力，在保障系統穩(wěn)定的同時，也能提升傳輸效率。在T2中含有星座旋轉，針對單元及比特交織，此模塊位于兩者間?；谒ヂ湫诺溃行迷摷夹g，同時提高額外分集，進而可獲取兩種增益，一是容量增益，二是分集增益。

五、高階調制技術

在T2中，同樣使用了高速傳輸技術，相比于DVB-T而言，這一點是完全不同的。為提升信道利用率，通過正交頻分系統，來分割信道，對于所劃分的子信道來講，在頻譜上，有著重疊的地方，為避免受到影響，在對傳輸媒介進行選擇時，數字電視系統采用子載波，通過這樣的方式，促使頻譜得到充分利用。在頻域范圍內，通過正交頻分系統，來實現對信道的正交劃分，降低傳輸速率，將串行轉變?yōu)椴⑿?，之后依次進行傳輸。關于正交頻分復用，其屬于一種組合技術，就是針對信道編碼，將其和OFDM融合起來，有效應用此項技術，有助于處理信道衰落，同時獲取較好的解決效果。通過COFDM，能實現對不同噪聲與衰落的抵消，為解決好多徑衰落，可在信號周期之前，添加保護間隔。對于同頻干擾，可借助于頻譜開槽法。對于不同噪聲的處理，可采用交織方式，并結合級聯碼。在T2標準中，在對參數進行選擇時，采用正交頻分技術，可促使選擇更加靈活，針對QAM星座調制而言，不但可支持256階的調制，而且也可支持64階，變換點數可達到六種，其中32K為最大。

六、交織技術

通常而言，可將交織技術劃分為2種，一是分組交織，二是卷積交織。針對無線信道，因為不存在具體的線路鋪設，在空間中，有著較多的影響因素，基于此情況，極有可能被干擾。此外，如果信號沒有較好的穩(wěn)定性，在傳輸信號時，不但會受到噪聲的影響，而且也會被物理因素干擾，若碰上惡劣信道，則會極大干擾信號。若未采用交織技術，來對信號進行相應的調整，就直接傳輸信號，極有可能會出現大段數據錯誤的情況。由此，有必要處理好此類問題，可采用交織技術，來分割信號，依據一定的長度，來對數據進行分割，最終生成小段數據，達到最小時，可將比特視為單位，同時依據一定的規(guī)則，來重組鄰近的比特，通過這樣的方式，在進行傳輸時，即便大段的比特存在錯誤，由于對位置進行了調整，差錯變?yōu)殡S機，之后借助于向前糾錯編碼，實現對比特錯誤的消除。有效應用交織技術，能有效改變信息結構，而且不會對信息內容造成影響，促使通信特性得到改善。在T2標準中，提供了多種不一樣的交織器，比如頻率。對于時間交織器而言，以一定的時間空隙，反復輸送相同信號，所以在接收端能收到多個信號，對于這些信號來講，存在不一樣的衰落情況，而且是獨立的個體，可提升數字電視系統的抗干擾能力。對于頻率交織而言，應遵守一定的原則，具體而言，基于不一樣的載波，來傳輸數據，同時在對載波進行選擇時，要優(yōu)先選取最遠的，盡可能降低頻率，避免對傳輸信道造成影響。依據以上的原則，對于頻率交織器而言，在處理完數據之后，需對這些數據進行有效的配置，并置于相應的載波上，最終采取隨機化方式，再次處理這些數據；對于比特交織器而言，在傳輸之前，需重新排列比特，以便實現隨機化差錯，由此針對噪聲脈沖，給出抗干擾能力。

七、結論

通過以上分析得知，有效利用前向糾錯碼技術，在惡劣信道方面，可提升系統的抗干擾能力，在保證數字電視系統穩(wěn)定的同時，也能提高傳輸效率；合理應用譯碼算法，能獲取較為理想的誤碼性能；通過COFDM，能實現對不同噪聲與衰落的抵消，為解決好多徑衰落，可在信號周期之前，添加保護間隔；有效應用交織技術，能有效改變信息結構，而且不會對信息內容造成影響，促使通信特性得到改善。

作者：韓超 單位：山西廣播電視無線管理中心7402臺