遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心 王曉楠

數(shù)字廣播電視中軟件無線電技術(shù)的應(yīng)用分析

遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心 王曉楠

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字廣播電視體系的發(fā)展逐漸形成了網(wǎng)絡(luò)化，交互化與集成化，滿足了人們?cè)谛碌臅r(shí)代背景下的要求。而無線電技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用的范圍十分的廣泛，隨著社會(huì)發(fā)展，無線電從單工通信變?yōu)閿?shù)字通信，雙工通信。技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少通信系統(tǒng)配置的問題，而提升通信效率。將其應(yīng)用于廣播電視中，對(duì)于數(shù)字廣播發(fā)展有著重要的意義。本文就數(shù)字廣播電視中軟件無線電技術(shù)的應(yīng)用作簡要闡述。

數(shù)字廣播電視；軟件無線電技術(shù)；應(yīng)用

軟件無線電技術(shù)可以在數(shù)字通信的基礎(chǔ)之上借助于軟件完成頻率，寬帶控制等工作，從而實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)馁|(zhì)量效益與信號(hào)質(zhì)量提升，對(duì)于數(shù)字廣播電視的發(fā)展有巨大的推動(dòng)作用。在技術(shù)不斷發(fā)展的今天，如何將其在數(shù)字廣播電視中合理應(yīng)用是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、軟件無線電技術(shù)

軟件無線電技術(shù)是一種開放的結(jié)構(gòu)，基于數(shù)字無線電技術(shù)的通用平臺(tái)，通過軟件控制，用戶可以對(duì)該平臺(tái)的工作模式進(jìn)行定義。工作模式的內(nèi)容包括了頻帶，信號(hào)速率，多址方式，業(yè)務(wù)種類等。從而使同一個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)可以變?yōu)椴煌夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)。在保持硬件平臺(tái)不變的前提下通過軟件升級(jí)，可以及時(shí)適應(yīng)技術(shù)發(fā)展，并且支持多種業(yè)務(wù)，是一種新的無線通信結(jié)構(gòu)體系。其顯著的特性體現(xiàn)在可配置性，開放性與可編程性。隨著芯片與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，軟件線電技術(shù)在數(shù)字廣播中的應(yīng)用有新的發(fā)展。

軟件無線電技術(shù)的硬件平臺(tái)構(gòu)成比較復(fù)雜，包括了寬帶模數(shù)變換器，數(shù)字上下頻變器，數(shù)字信號(hào)處理，模擬前端等。并且平臺(tái)具有可拓展性與開放性的優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)源可以是文字，也可以是聲音，或者是視頻，通過對(duì)信息進(jìn)行道、源編碼。在訪問方面可以有多路選擇，之后再調(diào)制解調(diào)。該環(huán)節(jié)需要注意的是系統(tǒng)不同，調(diào)制的方式也就不同，需要考慮到兼容性問題。

在軟件平臺(tái)方面，該技術(shù)采用的是分層軟件體系，包括了函數(shù)庫，小波與濾波變換，編碼與調(diào)制算法庫，信號(hào)流變換庫及依信令規(guī)程庫等。

在技術(shù)方面，無線電融合了通信，計(jì)算機(jī)等新技術(shù)。其核心技術(shù)為寬帶多頻段，該項(xiàng)技術(shù)的頻段在1Ghz 到3Ghz之間。由于模數(shù)與數(shù)模技術(shù)的應(yīng)用，兩者轉(zhuǎn)換器與天線的距離較近，在數(shù)字化的過程中，高頻段的信號(hào)對(duì)于模數(shù)采樣的頻率與寬帶的要求較高。而同時(shí)環(huán)境也存在一定的復(fù)雜性，對(duì)寬帶與模數(shù)轉(zhuǎn)換都有較高的要求。高速數(shù)字處理與DSP技術(shù)也是軟件無線電技術(shù)的核心，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過了處理之后，會(huì)由DSP軟件進(jìn)一步處理。軟件與硬件方面的因素對(duì)無線電技術(shù)的影響作用非常大。

二、軟件無線電技術(shù)在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）DRM發(fā)展

數(shù)字化媒體的發(fā)展十分的迅速，而調(diào)頻廣播之間的競爭又十分的激烈。在數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)同時(shí)存在的情況下，可以借助于無線電技術(shù)研究模擬技術(shù)。而無線電技術(shù)的發(fā)展，則可以提升無線廣播的質(zhì)量。由于廣播的寬帶窄而信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍較大。在應(yīng)用的過程中，方案選擇要考慮到多方面的因素。可以選擇增加一個(gè)寬帶變頻模塊，將信號(hào)從全頻變?yōu)橹蓄l帶，之后再對(duì)中頻帶的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，以達(dá)到預(yù)定功能。

與接收機(jī)相比，發(fā)射機(jī)的研制工作其復(fù)雜顯著增強(qiáng)，發(fā)射機(jī)一般由三個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)構(gòu)成。調(diào)制與編碼子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)的內(nèi)容是數(shù)字信號(hào)與相位處理。而調(diào)相與幅相符號(hào)的轉(zhuǎn)換更多的是由模擬處理子系統(tǒng)來完成。功率放大及信號(hào)發(fā)射則依靠的是發(fā)射子系統(tǒng)。

（二）數(shù)字電視接收系統(tǒng)

該系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛的是中頻數(shù)字化結(jié)構(gòu)，其原理是通過多頻段天線將信號(hào)傳輸?shù)絉F部分，之后經(jīng)過數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，處理后的結(jié)果再經(jīng)過上下變頻器，之后將信號(hào)傳輸?shù)紻SP。該系統(tǒng)中應(yīng)用無線電技術(shù)，首先要經(jīng)過模擬變頻處理信號(hào)，保證其與模數(shù)轉(zhuǎn)換器信號(hào)適應(yīng)。經(jīng)過轉(zhuǎn)換器處理后，得到的是基帶信號(hào)。之后由數(shù)字變頻對(duì)寬帶內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行變頻處理，以保證數(shù)字信號(hào)與信號(hào)寬帶相適應(yīng)。而在實(shí)際工作中，為保證一定的數(shù)據(jù)處理速度，通常會(huì)采用一定數(shù)量的處理器。應(yīng)用軟件無線電技術(shù)，采用的是軟件進(jìn)行處理。新的功能增添則是通過軟件升級(jí)來實(shí)現(xiàn)的。而HDTV機(jī)依據(jù)軟件無線電原理，在此基礎(chǔ)上能夠產(chǎn)生適應(yīng)不同編碼速率的電視信號(hào)，而且系統(tǒng)自身具有較強(qiáng)的升級(jí)能力。HDTV對(duì)于軟件無線電技術(shù)應(yīng)用成本降低有一定的幫助作用。

三、無線電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與分析

軟件無線電的特色在于底層硬件支持下，以編程的方式完成廣電系統(tǒng)的技術(shù)功能，打破了傳統(tǒng)的只能依靠地硬件的局面。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，光電通信底層網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)，無論是傳輸?shù)乃俾蔬€是在寬帶方面都達(dá)到了較高水平，而硬件價(jià)格也在逐漸下降，軟件更新的周期則有效縮短，將軟件模塊與硬件模塊進(jìn)行協(xié)同配合設(shè)置，以此來實(shí)現(xiàn)技術(shù)收益最優(yōu)。

軟件無線技術(shù)與現(xiàn)代通信相比其優(yōu)勢(shì)是十分明顯的，而且在生活中的應(yīng)用也是十分的廣泛。如生活中用到的多頻段移動(dòng)電話。應(yīng)用于軍事方面體現(xiàn)在電臺(tái)間的互通。無線電通信業(yè)務(wù)大部分是依靠軟件實(shí)現(xiàn)的，而計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)發(fā)展的速度十分迅速，只需要對(duì)軟件進(jìn)行升級(jí)就可以拓展和實(shí)現(xiàn)新的功能與業(yè)務(wù)。對(duì)于MMDS系統(tǒng)而言，其業(yè)務(wù)開展有一定的難度，雙向通信也有一定難度，而無線電技術(shù)的應(yīng)用則可以有效的解決這一問題。隨著4G技術(shù)的普及與互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，無線電技術(shù)的發(fā)展能夠促進(jìn)數(shù)字廣播行業(yè)的發(fā)展，從某種意義上說，數(shù)字廣播行業(yè)的發(fā)展需要無線電技術(shù)。并在此基礎(chǔ)上尋找資源實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的最佳配置，通過開放性的平臺(tái)建立，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活與方便性。

20世紀(jì)末，DRM將無線電技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)構(gòu)建中，并借助技術(shù)提升了廣播的質(zhì)量。而21世紀(jì)，數(shù)字廣播電視軟件無線電系統(tǒng)平臺(tái)開始形成，并逐漸呈現(xiàn)出規(guī)?；奶攸c(diǎn)。通過無線電技術(shù)對(duì)信號(hào)寬帶進(jìn)行調(diào)整，以此來提升信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，在A/D，D/A基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信號(hào)由全頻帶到中頻帶的轉(zhuǎn)變，完成數(shù)字廣播電視信號(hào)預(yù)定。除此之外，無線電技術(shù)還引入了變頻技術(shù)到數(shù)字廣播電視體系中，通過變頻器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)整發(fā)射系統(tǒng)，完成相位與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變，而該步驟又是在數(shù)字編碼與變頻調(diào)制基礎(chǔ)上完成的，在一定程度上拓寬了數(shù)字廣播信號(hào)的傳輸范圍。而我國的數(shù)字廣播電視在無線是平臺(tái)方面軟硬兼具，對(duì)電視接收系統(tǒng)也有一定的調(diào)整，經(jīng)過了DPS調(diào)制與轉(zhuǎn)換，信號(hào)的精度有了保證。而存在的不足之處則在于處理的過程中，信號(hào)頻率較高，雙向通信有一定難度，信號(hào)傳輸在經(jīng)濟(jì)效益方面會(huì)有一定的影響，在今后的研究工作中需要重點(diǎn)關(guān)注并找出解決優(yōu)化問題的方法。

四、結(jié)束語

硬件、軟件技術(shù)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成了無線電系統(tǒng)，軟件無線電技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字廣播電視系統(tǒng)其市場前景十分廣闊，而技術(shù)應(yīng)用對(duì)數(shù)字廣播電視發(fā)展也有重要意義。能夠提升傳輸?shù)男б媾c質(zhì)量。在系統(tǒng)構(gòu)建過程中，需要全面把握其核心技術(shù)，并結(jié)合到實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行完善與拓展，從而形成全面化與系統(tǒng)化的無線電體系，為數(shù)字廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)，提升其經(jīng)濟(jì)效益。

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王曉楠 （1980—），男，吉林松原人，畢業(yè)于大連海事大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，碩士研究生，廣播電視工程師，現(xiàn)工作于遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心。