刍议广播电视数字化传输技术

龚淑艳　孙长祥

【摘 要】本文对广播电视数字化传输进行进行了简单的探讨和研究，对其需要解决的问题进行了阐述。

【关键词】广播电视；数字化；传输技术

广播电视节目传输质量提升，是希望让观众可以获得更加好的视觉享受和服务，所以广播电视节目的技术质量就是广播电视台的竞争力体现，也是其竞争和生存的基本，制作出高质量的电视节目并非易事，要是其传输质量不好，就算是节目质量再高也不能够给观众获得良好的视觉体验。

1.广播电视数字化传输的优点

1.1频道利用率高

数字压缩技术是将模拟信号经过抽样、量化，变成数字信号（即模拟/数字转换），再经取样祥压缩编码，驱除信号冗余度，以一定的压缩比将信号频带压窄，将其调制到载波上，这样就提高了频谱的利用率。接收则以相反的过程进行：接收、解调、解码、数字/模拟转换，视频处理后还原成视频信号。国际上目前主要有两种gc=iz压缩传输标准比较流行，即MPEG-1和 MPEG-2。广播电视系统一般采用MPEG-2标准，它可以将速率为200Mbit/s的数字视频信号压缩到1.5-15Mbit/s。在这种标准下，如果对压缩信号采用64QAM调制方式，则CATV在每个8MHz带宽的模拟电视频道内能传送的码率为37Mbit/s，扣除FEC等因素占用的码率，净速率>32Mbit/so如果每千频道平均速率为 4.2Mbit/s，则一个8MHz模拟电视频道就可同时传输8-16套电视节目，10个模拟频道就能传输80-160套电视节目。省干线上的模拟微波均属于调频（FM）模拟微波，每套电视节目占有的带宽为f0±10MHz。实际系统设备带宽为 34MHz，如果压缩编码信号采用QPSK调制和相干解调方式，则中容量480路数字微波传输系统速率为34.368Mbit/s，它所要求的微波通道传轮带宽为f0±8.5MHz。实际系统设备带宽也为34MHz，如果每个电视频道平均速率为8Mbit/s，则省干线上—个模拟频道就至少可以同时传输4套高质量的节目。由此可知，广播电视数字化后可以成倍甚至成十倍地增加频道的利用率。

1.2接收门限电子低、传输距离远

原广电部GY/F106-1999标准中提出了有线电视广播系统技术规范，下行模拟传输系统要求载噪比C/N≥43dB。欧广联（EBU）给出了图像信号的5级评分标准，若要达到4级以上的良好质量，则要求信噪比SAN≥36.6dB。在模拟信号的传输中，为防止信号的衰落，必须有6dB的衰落储备量，因此模拟调幅微波传输链路中系统设计的载噪比必须口N≥49dB。在模拟调频微波传输链路中，由于S/N存在 18dB调频改善系数，所以C/N≥31dB就够了。

若采用OPSK相移键控调制，则只需（CYN） 18dB就可以得到高质量的图像质量。模拟调幅 （AM）微波与64QAM调制数字微波相比，门限下降了约20dB；模拟调频（FM）微波与QPSK：调制数字微波相比，也相差约l0dB。从上述分析不难得出数字微波比模拟微波传输距离远的结论。如果原设计模拟MMDS微波传输距离为 40km，在同样的有效发射功率、同样的天馈、同样的路由前提下，采用数字MMDS微波传输后，就能轻易地覆盖100km以上的距离。

1.3图像质量好，抗干扰能力強

数字滤波、数字存储和再生中继这几项技术的应用，让信号传递过程的噪声和失真影响得到了解决，排除了图像亮度的扰动，可以最大限度的将画面还原，即便是多级中继也不会对图像产生质量影响，所以数字电视传输的图像质量是非常高的。

1.4数字载波调制方式的比较

QPSK和64QAM是数字信号传输的载波调制方式，其中QPSK是相移键控，64QAM是振幅相位联合键控。有相关的研究显示，相位键控的抗噪性是最好的。

2.干线微波的数字改造

对模拟微波和数字微波进行信号收发设备对比。

两者具有同样的工作原理。70MHz中频调制器是这两种传输方式使用的调制器，两者的工作原理几乎相同，唯一不同的地方就是，模拟微波在进行调频器调制后会有一级限幅中放，而这个是数字微波调制所不具备的。

一样的传输带宽。模拟微波和数字微波传输进行一套电视节目传输都是使用17MHz的带宽。

模拟微波系统对比数字微波系统来说，其对一些传输指标的要求要高一些，这样就给模拟传输线路改造为数字传输线路提供了基础。

现在的模拟微波器件都是全固态化的， FET场效应器件、线性放大器等代替了过去的行波管、高压盘，为模拟微波改数字微波铺平了道路。

3.需要解决的几个问题

频率稳定度的问题。模拟微波传输信号只要求其频率稳定度在4个数量级以下就可以了。但是数字微波传输系统，在数字压缩后产生的多套电视数字信号复接后使用QPSK调制，这样就会要求微波发信机线的指标有所提升，并且对于频率稳定度的要求也要高于模拟微波传输信号，通常都是10-6个数量级，为了解决这一问题，可以使用介质稳频和锁相稳频联合使用。

相位噪声问题。模拟微波使用调频来进行传输，所以不会有过高的相位噪声要求，但是数字微波则不同，QPSK调制及相干解调是它的传输方式，那么对于相位噪声的要求就有一定的标准，一般都是要求低于-70dBc/Hz。将模拟微波系统的传输设备相位噪声控制在-95dBdHz以下，才能够符合数字微波传输的标准需求。

微波功放问题。调频模拟微波的功放工作在非线陛区，在早期发射机变频器的前端还要增加—4，限幅放大器。数字凋相（QPSIQ微波要求三阶交调抑制）20dB，因此要求功放必须是线由放大器。所以微波功放的线性度问题、微波频率稳定度问题及系统的相位噪声问题一解决，数字化改造就基本成功了。

在信道传输上采用数字化传输。使用QPSK调制来进行中频调制，同步相干解调，干线中继用再生中继，这样能够为线路改造节约资金，虽然会有一些噪声积累，但是并不会对整个系统产生影响，也能够保证信号经过中转和传输后不会有质量问题。

4.传输系统的日常维护措施

每周都要开展安全传输例会，通过对前一周的传输情况进行总结和分析，寻找故障处理方式，不断的改进传输质量。

定期和不定期检修维护联合使用，确保设备的安全稳定运行。

若是检修过程中需要进行调整设备或线路，应该要详细记录好。

机房维护检修工作实行日巡检、周检、月检、季检+年检制度。

检修配电机柜等电源时.一定要至少两个人配合进行。确保人身设备安全。

机房的日检、周检、月检、季检、年检都要安排好，定期的进行检修，制定好检修计划。维护检修过程要依据规章制度来进行，对设备的系统指标进行测试，了解设备的通信情况，确保设备的最佳运行，为观众提供稳定高质量的传输画面。对检修工作进行总结，以改进检修工作质量。 [科]