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關(guān)鍵詞:衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù);廣播傳輸;運用
1衛(wèi)星數(shù)字通信的概述
衛(wèi)星數(shù)字通信是航天技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新型的通信方式,有著重要的作用。衛(wèi)星數(shù)字通信通過中繼站和終端站來實現(xiàn)通信目的的,具體來說衛(wèi)星數(shù)字通信的中繼站是人造衛(wèi)星,終端站為地面站,可以有多個終端站,來實現(xiàn)兩個或者多個終端站之間的通信,這種通信具有容量大、區(qū)域廣的特點[1]。在衛(wèi)星數(shù)字通信中應(yīng)用的人造衛(wèi)星叫做通信衛(wèi)星,它與地球的自轉(zhuǎn)的周期與方向同步,所以也叫做地球同步衛(wèi)星,通信衛(wèi)星始終固定在天空中某一位置上,方便地面與衛(wèi)星的通信。衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)是我國廣播電視節(jié)目傳輸中應(yīng)用到的主要技術(shù)之一,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,它在廣播電視傳輸中的優(yōu)勢更加鮮明。與微波數(shù)字通信傳輸相比其優(yōu)勢具體表現(xiàn)在:一是覆蓋面廣;二是投資成本低且建設(shè)快;三是傳輸信號的質(zhì)量高;四是便于維護;五是運行成本低。與模擬衛(wèi)星廣播相比其優(yōu)勢具體表現(xiàn)為:一是可以節(jié)省衛(wèi)星頻率資源;二是,節(jié)省運行成本;三是節(jié)目信號質(zhì)量高;四是數(shù)字信號處理與開發(fā)更加方便。
2衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理
2.1衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)的組成。在廣播傳輸中衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)主要由衛(wèi)星上行發(fā)射站、測控站、星載轉(zhuǎn)發(fā)器以及衛(wèi)星接收站這四部分組成。廣播數(shù)字衛(wèi)星上設(shè)有C波段轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)[2],上行發(fā)射站的主要作用是發(fā)射C波段信號和Ku波段信號,并接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號。具體機制為:上行發(fā)射站將廣播控制中心發(fā)送來的各種信號進行處理與調(diào)制,將上頻率與高功率進行放大后,將上行C波段信號和Ku波段信號通過定向天線發(fā)射給衛(wèi)星。上行發(fā)射站接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號的作用是對衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目的質(zhì)量進行監(jiān)測。星載轉(zhuǎn)發(fā)器的作用是將地面上行站發(fā)送的上行C波段信號和Ku波段信號進行接收,并將接收的上行微波信號進行放大以及變頻處理后,再進行放大,然后將經(jīng)過一系列處理的信號發(fā)射給地面服務(wù)區(qū)。星載轉(zhuǎn)發(fā)器相當(dāng)于中繼站一樣發(fā)揮作用,它的優(yōu)點是保障廣播信號以最低的附加噪聲和失真進行傳送。
2.2衛(wèi)星上行發(fā)射站系統(tǒng)。廣播電視臺的覆蓋性廣的特點,起到最重要作用的部分是衛(wèi)星上行站系統(tǒng),上行站的設(shè)備一旦發(fā)生故障就會導(dǎo)致整個廣播電視信號的傳輸會全部中斷,這就要求在上行站應(yīng)用的設(shè)備安全性、穩(wěn)定性、以及可靠性要非常高,并且要存有備份。廣播衛(wèi)星上行發(fā)射站可以將一路或者多路信號傳送到衛(wèi)星,衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)其在廣播電視衛(wèi)星中設(shè)有C波段信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和Ku波段信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),它的作用是將上行發(fā)射站傳送的信號進行接受,另外也將下行信號轉(zhuǎn)發(fā)給廣播地面接收站。衛(wèi)星上行發(fā)射站的主要由天線分系統(tǒng)、高功率放大設(shè)備、低噪音接收設(shè)備、上下變頻器調(diào)制解調(diào)器、系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備以及附屬設(shè)備構(gòu)成的。其中天線分系統(tǒng)中天線的作用是將發(fā)射功率轉(zhuǎn)化為電磁波能量由上行站傳送給衛(wèi)星,同時也會將及微弱的有空間衛(wèi)星發(fā)出的電磁波能量進行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化成為同頻信號來傳送到接收機。在衛(wèi)星上行站系統(tǒng)中低噪聲接收設(shè)備是進行第一級放大的,高功率放大設(shè)備是進行第二級放大的;上下變頻器的作用是搬移在射頻與中頻之間的頻譜;調(diào)制解調(diào)器的作用是對信號進行調(diào)制,將廣播控制中心發(fā)出的信號調(diào)制后傳輸?shù)娇臻g衛(wèi)星,可以降低信號傳輸?shù)脑胍舾蓴_的影響;系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的作用是對上行站的所有關(guān)鍵設(shè)備進行監(jiān)控,來方便掌握每臺設(shè)備的工作狀態(tài)以及主要指標特性等。
2.3星載轉(zhuǎn)發(fā)器。星載轉(zhuǎn)發(fā)器在數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中有著重要的地位,起著中繼站的作用,它的性能好壞可以對數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作質(zhì)量造成直接影響。所以星載轉(zhuǎn)發(fā)器在放大和轉(zhuǎn)發(fā)地面站傳送的信號時其附加噪聲以及失真性能應(yīng)該保持最低。星載轉(zhuǎn)發(fā)器的噪聲包括非線性噪聲和熱噪聲,其中非線性噪聲的來源主要是轉(zhuǎn)發(fā)器電路或者器件特性的非線性,而熱噪聲的來源主要是設(shè)備的內(nèi)部噪聲以及通過天線傳來的外部噪聲。轉(zhuǎn)發(fā)器可以分為兩大類:其一是透明轉(zhuǎn)發(fā)器;其二是處理轉(zhuǎn)發(fā)器。其中透明轉(zhuǎn)發(fā)器的作用是將地面發(fā)來的信號進行低噪聲、頻率以及功率放大后進行轉(zhuǎn)發(fā),它主要應(yīng)用于模擬衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。另外處理轉(zhuǎn)發(fā)器不僅可以轉(zhuǎn)發(fā)信號還可以進行信號處理,多應(yīng)用于數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,它可以很好的消除噪聲的積累。
3衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)在廣播傳輸中的應(yīng)用
3.1衛(wèi)星數(shù)字廣播。將衛(wèi)星應(yīng)用到廣播節(jié)目的傳輸中,是為衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的重大突破,并且衛(wèi)星數(shù)字傳輸在廣播節(jié)目中有著越來越重要的作用。節(jié)目信號到達播控系統(tǒng)后,數(shù)字矩陣被中控機房進行切換,然后將要輸出主路和備路節(jié)目信號分別送到光端機和微波端機,通過光纜以及微波傳輸?shù)皆茘徯l(wèi)星地球站,衛(wèi)星站接接收到來自主路和備路信號后,通過衛(wèi)星上行系統(tǒng)來實現(xiàn)廣播電臺節(jié)目的全面上星[3]。
3.2衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車與現(xiàn)場直播車。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車與現(xiàn)場直播車不僅豐富了節(jié)目的傳輸手段,而且保障了直播節(jié)目的安全播出。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車與現(xiàn)場轉(zhuǎn)播車的車系統(tǒng)的作用有:一是,可以傳輸高質(zhì)量無線數(shù)字,提供高質(zhì)量的轉(zhuǎn)播傳輸以及支持節(jié)目直播的制作;二是,還可以解決部分主要節(jié)目的應(yīng)急制作以及傳輸問題;三是,具有采集、傳送以及直播音頻、視頻、網(wǎng)絡(luò)音頻節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)視頻節(jié)目的能力。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車和衛(wèi)星直播車不僅可以組合使用,而且可以獨立完成節(jié)目的直播與傳送任務(wù),它們的存在可以為廣播節(jié)目的直播與傳送提供一個強大而又靈活的移動技術(shù)平臺。其中衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車可以通過三種傳送方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)播的目的,分別為衛(wèi)星傳送、地面微波傳送、地面電信線路傳送,它主要用在大型轉(zhuǎn)播現(xiàn)場的,為現(xiàn)場提供移動技術(shù)平臺,支持信號的雙向傳輸。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車技術(shù)系統(tǒng)主要包括:車載傳送系統(tǒng)、衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)、以及固定地面站傳送系統(tǒng)等?,F(xiàn)場直播車主要應(yīng)用在國際臺各調(diào)頻欄目在各直播現(xiàn)場提供一個移動技術(shù)直播平臺。其系統(tǒng)主要包括車載音頻系統(tǒng)、車載視頻系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)等。現(xiàn)場直播車的傳輸能力也很強大,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸,并可以進行多業(yè)務(wù)傳輸,現(xiàn)場直播車可以在大多數(shù)的傳輸環(huán)境中進行獨立作業(yè),能夠很好的完成直播傳輸任務(wù)。
4結(jié)束語
衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)一定會有更加廣闊的應(yīng)用空間,在廣播電視傳輸?shù)淖饔靡矊絹碓讲豢商娲到y(tǒng)功能不斷的完善不斷的強大,會更加有效的推動廣播傳輸?shù)陌l(fā)展,因此我們需要更加重視這一技術(shù)的有效應(yīng)用,讓其在更多的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮作用。
作者:孫雪柳 單位:國家新聞出版廣電總局763臺
參考文獻:
[1]喻強.數(shù)字衛(wèi)星通信在廣播傳輸中的應(yīng)用[J].科技展望,2015,12:111.
關(guān)鍵詞:數(shù)字微波通信技術(shù) 衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù) 廣播傳輸
中圖分類號:TN914.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)05-0056-01
1 引言
在廣播傳輸中,為了促進傳輸質(zhì)量的提高,為人們接收廣播創(chuàng)造良好的條件,離不開相關(guān)技術(shù)的運用。數(shù)字微波通信與衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)在通信領(lǐng)域具有重要意義,對提高傳輸質(zhì)量具有重要作用,是廣播傳輸中不可忽視的技術(shù)類型。下面將結(jié)合廣播傳輸?shù)膶嶋H工作,對這兩種技術(shù)的運用進行探討分析。
2 數(shù)字微波通信技術(shù)在廣播傳輸中的運用
2.1 基本的原理
在空氣中傳播的時候,微波與光波的傳播特性相同,呈現(xiàn)出直線前進的方式。傳播中如果遇到阻攔就會被反射或者阻斷。數(shù)字微波通信的方式主要是視距通信,傳輸中容易受到多種因素的負面影響,例如地球曲面等。如果需要進行遠距離通信,應(yīng)該采用接力傳輸?shù)姆绞?,對信號進行多次中繼轉(zhuǎn)發(fā),從而滿足傳輸工作的需要,到達指定的地點。在數(shù)字微波傳輸線路中,終端站位于線路的兩端,而中繼站則位于傳輸線路上,一般隔50km設(shè)置一個,整條線路上設(shè)有幾個甚至幾十個。它們的作用是接收數(shù)字信號并進行放大,轉(zhuǎn)發(fā)至下一個中繼站,通過這種方式達到提高數(shù)字信號傳輸質(zhì)量的目的。數(shù)字微波通信常用頻段為1.4GHz、4GHz、7GHz、8GHz、13GHz、15GHz,廣播系統(tǒng)常用8GHz頻段。
2.2 功能與特征
微波頻率高,波長較短,可用頻帶寬,頻率在300MHz―300GHz之間,具有其他電波不可比擬的優(yōu)勢。數(shù)字微波信息容量大,傳播質(zhì)量高,滿足實際工作的需要,包括衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)在內(nèi)的數(shù)字通信系統(tǒng)都工作在微波地段。另外,數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活,傳播質(zhì)量高,建設(shè)速度快,能夠節(jié)約投資,受自然環(huán)境的影響較小,具有較強的抵抗自然災(zāi)害的能力,是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹匾绞?,得到十分廣泛的運用。
2.3 具體的運用
數(shù)字微波通信通過地面視距進行廣播節(jié)目信息傳送,傳輸過程中運用數(shù)字化處理技術(shù),這樣不僅能夠抵抗傳輸中遇到的干擾,還能夠提高傳輸質(zhì)量,更好滿足廣播傳輸?shù)男枰?。廣播電臺運用多路數(shù)字傳輸終端設(shè)備,設(shè)備包括發(fā)端機和收端機,并擁有數(shù)字微波接口和光端接口。發(fā)端機可將信號、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字序列,送往微波調(diào)制機和光調(diào)制機傳送,然后通過功放和天線發(fā)射出去。收端機將收到的碼流進行信道解碼,糾錯解碼電路。對廣播電臺節(jié)目信號來說,它能夠通過數(shù)字微波通信系統(tǒng)完成,傳輸線路兩端設(shè)有傳輸設(shè)備,發(fā)揮各自的功能,完成信號的傳輸,滿足廣播對信號的需要。
3 衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)在廣播傳輸中的運用
3.1 基本的原理
廣播衛(wèi)星有C波段和Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),發(fā)射站將廣播電臺播控中心送來的信號進行處理,調(diào)制、上變頻、高功率放大后,向衛(wèi)星發(fā)射C波段和Ku波段信號。同時也接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號,監(jiān)測衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目質(zhì)量。星載轉(zhuǎn)發(fā)器接收地面上行站送來的微波信號,經(jīng)放大、變頻、放大后,發(fā)射到地面服務(wù)區(qū)。
3.2 功能與特征
衛(wèi)星數(shù)字通信能夠?qū)崿F(xiàn)兩個或者多個地面站的長距離大容量通信,是廣播傳輸?shù)闹饕绞街?,具有自身顯著的特征,其覆蓋面積十分廣泛,信息傳輸質(zhì)量高,能夠節(jié)約投資,方便維護,信號容易處理,可以滿足更多用戶的需要,在實際工作中得到廣泛的運用。
3.3 具體的運用
3.3.1 衛(wèi)星數(shù)字廣播
在廣播電臺數(shù)字傳輸系統(tǒng)中,衛(wèi)星數(shù)字廣播傳輸是不可缺少的。整個節(jié)目的采集、制作、播控,所有節(jié)目信號通過光纜、微波傳輸至衛(wèi)星地球站,實現(xiàn)廣播電臺節(jié)目全面上星。
3.3.2 衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車
在傳輸過程中有多種不同的傳播方式,衛(wèi)星、地面微波、地面電信線路都能夠?qū)崿F(xiàn)傳播,傳播內(nèi)容包括視頻、音頻、網(wǎng)絡(luò)節(jié)目。在具體運用中,主要為大型轉(zhuǎn)播現(xiàn)場提供綜合傳輸信號,同時可以作為現(xiàn)場視頻、音頻信號采集、播控平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)四路標清視頻轉(zhuǎn)播信號,多路音頻轉(zhuǎn)播信號的采集,控制。
3.3.3 現(xiàn)場直播車
通過運用該方式,能夠?qū)崿F(xiàn)廣播節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)視頻、音頻直播,系統(tǒng)包括車載平臺、節(jié)目操控系統(tǒng)、電信傳輸系統(tǒng)等。通過現(xiàn)場直播車的支持,能夠為節(jié)目直播提供平臺,為頻道提供現(xiàn)場直播機房,有線數(shù)據(jù)通訊,衛(wèi)星傳輸?shù)龋€能夠為電臺網(wǎng)站多路視頻直播信號采集系統(tǒng),控制系統(tǒng)等等,滿足現(xiàn)場直播的需要,更好的為觀眾接收節(jié)目提供方便。
4 結(jié)語
總之,數(shù)字微波通信與衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)具有自身的顯著特點和優(yōu)勢,滿足廣播傳輸?shù)男枰诰唧w運用中具有重要作用。今后隨著技術(shù)的發(fā)展和進步,多元化、網(wǎng)絡(luò)一體化是這些技術(shù)的發(fā)展趨勢。在具體工作中,通過這些技術(shù)的運用,不僅會提高系統(tǒng)集成化水平,使系統(tǒng)的功能進一步增大,增強廣播傳輸?shù)陌踩?,還會提高廣播傳輸?shù)馁|(zhì)量,更好的滿足人們需要,推動廣播傳輸?shù)倪M一步發(fā)展。
參考文獻
1.2通信原理
微波信號在空間傳輸與光波特性比較類以,以直線方式向前運行,如果碰到阻擋物就會發(fā)生發(fā)射或阻斷,所以,該種通信方式為視距通信,視距通信受到地面因素影響比較大,電波在自由空間傳輸?shù)膿p耗計算公式為,式中d是信號源至宿間距離,單位為m,f是電波發(fā)射頻率,單位為Hz,C為光速,LS是空間損耗,單位為dB,如果距離單位為km,運行頻率單位為GHz,可以將公式簡化為LS=92.4+20logd+20logf,所以,傳輸損耗是由宿間距離與發(fā)射頻率來決定。自由空間下的接收電平計算公式為Pro=Pt+(Gt+Gr)-(Lt+Lr)-LS,Pt是發(fā)信機輸出機功率,Gt、Gr、Lt、Lr是分收發(fā)饋線損耗,LS為自由空間損耗。微波在空間傳播還會受到地球曲面及空間傳輸產(chǎn)生衰減,如果想要達到遠距離通信的要求,需要通過中繼方式來實現(xiàn),也就是使信號頻率進行調(diào)整和放大,避免傳輸?shù)綄ο蟮男盘栕內(nèi)醵鵁o法識別,這就是地面數(shù)字微波進行中續(xù)傳輸模式。微波信號的終端站點為通信線路兩個端部,中繼站為數(shù)字微波傳輸線路設(shè)置最多的站點,需要每間隔50公里左右就設(shè)置一個中繼站點,為完成有效的信號傳輸,站點數(shù)量需要多大數(shù)十個。中繼站點可以獲取數(shù)字信號,通過濾波和放大再發(fā)送給后面的中繼站,可以更好地保證數(shù)字信號的傳輸質(zhì)量,該種微波傳輸方式也可以被稱作接力傳輸模式。為實現(xiàn)長距離數(shù)字微波廣播電視信號傳輸,可以通過多達數(shù)十次的中繼,這樣就可以將信號傳送到幾千公里,還可以實現(xiàn)較高質(zhì)量的傳輸。廣播電視信號數(shù)字微波多采用8GHz來實現(xiàn)信號傳輸,通過微波中繼來保證信號傳輸,可以避免受到自然災(zāi)害影響,是地面有線廣播電視信號傳輸?shù)母行ПU鲜侄巍?/p>
1.3數(shù)字微波通信技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的運用
數(shù)字微波通信技術(shù)為地面條件下,進行廣播電視信號傳輸應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)手段,是通過微波信道來完成數(shù)字信號的傳輸,這就要求基帶信號采用數(shù)字信號,建立起完善的數(shù)字微波通信系統(tǒng)。在進行微波數(shù)字信號傳輸過程中,有用數(shù)字技術(shù)對信號進行處理,可以保證很高的傳輸制裁量,還可以抵抗外界信號干擾,達到較長的信號傳輸距離。廣播電視臺大多采用多路數(shù)字傳輸終端,該終端設(shè)備有發(fā)送和接收端接口,可以為微波機與光端機進行很好的技術(shù)對接,發(fā)送端可以把傳輸來的模擬信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,也可以把數(shù)字節(jié)目源樣點信號等轉(zhuǎn)變了串行通信的數(shù)字序列,通過對信號進行糾錯編碼,將各自的信號輸送給微波調(diào)制機等進行信號傳送,再經(jīng)過微波調(diào)制機進行功率放大,然后利用天線將信號發(fā)送出去。接收端將獲取到的碼流完成信道解碼,解析出來的信號再進行交織、糾錯來形成樣點信號、獨立數(shù)據(jù)信號,再經(jīng)過每路接口電路恢復(fù)成模擬信號或數(shù)字信號。廣播電視信號,通過播控系統(tǒng)主控機房對數(shù)字信號進行矩陣切換,再將不同的電臺節(jié)目信號發(fā)送到微波信號輸入端,再采用數(shù)字微波終端對信號進行傳送。信號傳輸線路兩端都有用數(shù)字微波傳輸處理設(shè)備,一端安裝于廣播電視臺,另一端安裝到信號接收方。例如,四川宜賓數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計,采用二級微波干線,信號傳輸速率為34Mb/s,為一用一備的傳輸線路,為解決基帶信號超長距離傳輸問題,對備用微波通信線路進行了模擬,測試傳輸特性和誤碼性能,根據(jù)測試結(jié)果對選擇通信路徑,確定頻率配置和極化,并對通信性能進行評估,再對微波干擾源進行分析,制定對抗干擾辦法,最后對通信設(shè)備進行調(diào)試,達到理想的通信效果。
二、衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)
2.1功能與特征
衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)是由航天技術(shù)不斷發(fā)展而來的,是將電子技術(shù)與航天技術(shù)進行結(jié)合的產(chǎn)物,具有空間通信諸多特點,不會受到地面條件的影響。將地球衛(wèi)星作為是數(shù)字通信的中繼站點,地面站點作為信號接受終端,地面站點可以通過地球通信衛(wèi)星實現(xiàn)長距離、大容量的通信,通信衛(wèi)星位于距離地球赤道3.6萬里上空,運行速度與地球自轉(zhuǎn)速度保持同步,為靜止通信衛(wèi)星,地面站點與衛(wèi)星通訊就變得更為容易。隨著數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星數(shù)字傳輸技術(shù)優(yōu)勢變得更為明顯,可以實現(xiàn)在更為廣泛的覆蓋面,投資建設(shè)成本更低,可以達到更高的傳輸質(zhì)量,比模擬信號衛(wèi)星更節(jié)省頻率資源,運行成本與維護費用更低,數(shù)字信號更容易處理,可以與計算機技術(shù)進行結(jié)合,便于地面站點的后續(xù)接收與調(diào)制。
2.2通信原理
衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)為地面衛(wèi)星接收站、上行信號發(fā)射站、測控站點和星載轉(zhuǎn)發(fā)器構(gòu)成,廣播電視通信衛(wèi)星上安裝C波段、Ku波段信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),通過上行站點將廣播電視臺傳輸過來的數(shù)字信號、模擬信號等進行處理、調(diào)制,調(diào)整上行信號頻率,通過大功率放大利用定向天線對通信衛(wèi)生發(fā)射C波段、Ku波段信號,也可以獲取到通信衛(wèi)星下行微波信號,可以對通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目質(zhì)量星檢驗。星載轉(zhuǎn)發(fā)器可以獲取到地面站點發(fā)送的上行微波信號,再對信號進行放大、改變運行頻率、再放大,再將信號發(fā)送到地面信號通信服務(wù)區(qū)域,所以,星載轉(zhuǎn)發(fā)器也就是在地球空間中作為中繼站,更好地降低附加噪聲及失真,更好地保證廣播電視傳播質(zhì)量。廣播電視臺節(jié)目信號利用通信衛(wèi)星將其傳送到世界各地,上行站點系統(tǒng)是保證傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵部分,對信號上行站點有著更高的安全要求,需要每臺設(shè)備都具有較高的穩(wěn)定性、可靠性。當(dāng)上行站點設(shè)備存在運行故障,則會引起廣播電視信號中斷傳送,容易引起不良的社會影響。地面上行站點頻率采用S、C、Ku和Ka波段,通信衛(wèi)星下行頻率比上行增加L波段,上行發(fā)射站點可以對通信衛(wèi)生發(fā)送一路或多路信號,轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置有C、Ku波段信號發(fā)轉(zhuǎn)系統(tǒng),可以獲取到地面上行發(fā)射站點節(jié)目信號,對通信衛(wèi)星地面接收站點發(fā)送下行信號。上行站點通信設(shè)備中有調(diào)制解調(diào)器、高功率放大器、監(jiān)控系統(tǒng)、天線分系統(tǒng)、上下行變頻器等構(gòu)成。天線分系統(tǒng)為地面上行站點重要通信設(shè)備,會地上行信號質(zhì)量造成很大的影響,天線可以把上行站點發(fā)送功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪?,并對通信衛(wèi)星定點發(fā)射信號,把地球空間通信衛(wèi)生發(fā)射出的微弱信號進行轉(zhuǎn)換處理,再將同頻信號發(fā)送給接收機。高功率放大裝置可以把地面上行站點發(fā)射信號進行最后放大,低噪接收設(shè)備對上行站信號進行首級放大,上下變頻器可以將信號在射頻和中頻相互間實現(xiàn)頻譜搬移,調(diào)制解調(diào)器可把廣播電視臺機房信號進行調(diào)制處理,并向地球空間傳輸微波信號,可以進一步提升微號信號傳輸信噪比和抗電磁干擾能力。地面上行站點還需要配置監(jiān)控設(shè)備,可以對站點內(nèi)的通信設(shè)備進行監(jiān)控,可以實時了解通信設(shè)備運行狀態(tài)。星載轉(zhuǎn)發(fā)器為通信衛(wèi)星關(guān)鍵構(gòu)成部分,可以使通信衛(wèi)星發(fā)揮出到信號中繼作用,轉(zhuǎn)發(fā)性能會對衛(wèi)星通信質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。需要轉(zhuǎn)發(fā)器具備很小的附加噪聲和失真,這樣才能更好地對接收到的地面上行站點信號行放大和轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)器運行噪聲為熱噪聲、非線性噪聲,熱噪聲為轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)部運行噪聲、信號天線外部噪聲,非性能噪聲為電路或電子元件非線性特點引起的。處理轉(zhuǎn)發(fā)器獲取到地面站點的信號,再進行前置放大、變頻,對中頻數(shù)字信號進行解調(diào)處理、糾錯編碼處理。再通過信號發(fā)射單元進行數(shù)字調(diào)制、變頻和放大,再將其發(fā)回到地面站點,應(yīng)用處理轉(zhuǎn)發(fā)器可以去除掉噪聲積累,在保證信號通信質(zhì)量的前提下,降低轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射功率。上、下行通信線路還可以選擇不同的信號調(diào)制模式,可以達到理想的傳輸效果,并對基帶信號信號進行多種處理,可以在通信衛(wèi)星上完成數(shù)字交換,衛(wèi)生通信原理框見圖1所示。2.3衛(wèi)星數(shù)字通信在廣播傳輸中的運用廣播電視通信衛(wèi)星必須要與地球赤道保持相對靜止,具有精準位置和姿態(tài),這樣就不再別外設(shè)置跟蹤衛(wèi)生及具有定功能的接收天線。廣播衛(wèi)星還應(yīng)該具有足夠大的輻射功率,這樣就可以使地面微波信號接收設(shè)備得到簡化,還要求衛(wèi)星有著較長的使用壽命,較高的穩(wěn)定性、可靠性,這樣可以有效降低節(jié)目信號停播率,也可以防止更換通信衛(wèi)星所帶來的資金浪費。一顆廣播電視通信衛(wèi)星信號可以將地面30%覆蓋,如果地球赤道空間間隔120°放置三顆通信衛(wèi)星,就可以將廣播電視信號傳送給全世界絕大部分區(qū)域,建立起全球性的廣播電視通訊網(wǎng)。將廣播電視節(jié)目通過數(shù)字矩陣切換送送到衛(wèi)星地面站,備路信號被輸送給微波端機,通過微波通信技術(shù)傳送給赤道上的衛(wèi)星。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車、現(xiàn)場直播車可以將實時發(fā)生新聞事件進行直播,通過高質(zhì)量的無線數(shù)字傳輸來解決應(yīng)急制作和節(jié)目傳播的需要,該技術(shù)節(jié)目采集、制作、傳輸集于一體,可以作為獨立的體系來實現(xiàn)節(jié)目直播、傳送,是一種功能強大的移動微波通信技術(shù)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字通信技術(shù);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)模式;考核方式
一、引言
《數(shù)字通信技術(shù)》是通信技術(shù)、移動通信技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課。這門課程先修課程有《電路分析基礎(chǔ)》,后續(xù)課程有《通信終端原理與維修》《移動通信技術(shù)》等,學(xué)習(xí)本門課程可以培養(yǎng)學(xué)生對通信電子電路的認識,簡單設(shè)計、調(diào)試與維修能力。
通過近年教學(xué)實踐,數(shù)字通信技術(shù)在傳統(tǒng)教學(xué)中存在以下主要問題。一是存在理論知識過多、學(xué)生基礎(chǔ)差而難以接受的矛盾;二是教學(xué)方法單一,采用傳統(tǒng)注入式授課,考慮教學(xué)進度多,顧及學(xué)生主動性少,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高;三是在學(xué)生學(xué)習(xí)成績評定中主要以理論考試為主,常忽視了學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)表現(xiàn),不利于學(xué)生專業(yè)動手能力的提高?;谏鲜鲈颍呗殧?shù)字通信技術(shù)課程改革勢在必行。筆者以山東輕工職業(yè)學(xué)院為例,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核方式等方面進行數(shù)字通信技術(shù)課程改革。
二、《數(shù)字通信技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容改革
高職教育的辦學(xué)理念是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的職業(yè)型、應(yīng)用型的專門人才,在專業(yè)理論基礎(chǔ)教學(xué)觀念上要以“夠用”、“適度”為原則,理論教學(xué)中避免過多過深的理論探究和數(shù)學(xué)推導(dǎo)同時增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié),通過實驗、實訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生通信基本操作技能。數(shù)字通信技術(shù)部分按照信號流程整合內(nèi)容,分為終端技術(shù)(信源編碼、信道編碼)、基帶傳輸技術(shù)、頻帶傳輸技術(shù)等模塊,如下圖1所示,將授課內(nèi)容分為:數(shù)字通信認知、信道認知、信源編碼、信號傳輸及通信系統(tǒng)同步等模塊,其中在信道認識和信號頻帶傳輸兩個模塊增加了實驗內(nèi)容,該課程課時分配如表1所示。
三.《數(shù)字通信技術(shù)》教學(xué)模式改革
1.理論與實踐相結(jié)合
讓學(xué)生邊做實驗、邊看現(xiàn)象、邊聽課,在做中學(xué)這種教學(xué)方式更適合高職院校學(xué)生特點。例如講到脈沖調(diào)制編碼時,講解模擬信號變成數(shù)字信號后,可以通過實驗室示波器來觀測信號波形的變化,學(xué)生就能很快明白“PCM編碼的過程實際就是模擬信號變成數(shù)字信號的過程”。通過理論與實踐的有機結(jié)合,使學(xué)生對自己通過實驗最終得出的結(jié)論有更加深刻的理解。
2.加強實驗教學(xué)改革
減少驗證型實驗,增加設(shè)計型實驗,將原有的實驗進行優(yōu)化組合,精簡實驗內(nèi)容,以提高實驗效率,例如給出具體電路圖及實驗要求,適當(dāng)講解相關(guān)知識點后,要求學(xué)生做一些簡單實驗,如講到數(shù)字信號調(diào)制時可讓學(xué)生自己動手完成電路的制作和調(diào)試,這樣使學(xué)生提高動手能力并理解知識點。
3.開放式課堂的營造
教師在教材選取上不能只局限于一本教材,而需要參考最新的通信行業(yè)內(nèi)部論文和相關(guān)材料,備課內(nèi)容要不斷更新和補充,使得教學(xué)內(nèi)同在設(shè)置上能夠緊跟先到通信的發(fā)展。同時授課方式也可多樣化,對于新技術(shù)可以請一些校外專家、技術(shù)人員以講座、論壇的方式進行教授,也可以讓學(xué)生去實地參觀,以便于理解和接受。
四.《數(shù)字通信技術(shù)》考核方式改革
改變傳統(tǒng)單一筆試考核方式,建立多元化的考核體系。本課程考核評價以學(xué)生為中心,準確地考查學(xué)生在知識、技能、素質(zhì)方面是否達到目標,全方位、多角度地反映出學(xué)生的綜合能力及素質(zhì)。其中,把項目評價和終結(jié)性評價相結(jié)合,以項目評價為基礎(chǔ),對成果進行自我評價和教師評價,注重學(xué)生參與學(xué)習(xí)與實踐的積極性、創(chuàng)新能力、自信心的培養(yǎng)。
在制定考平方式時,必須合理增加實驗及其他課堂以外教學(xué)成績比例,以能力為標準,以運用為核心,區(qū)別于單一筆試的考評,應(yīng)采取考核面廣、比例適當(dāng)?shù)目荚嚪绞?,例如《?shù)字通信技術(shù)》課程總成績(100分)=平時成績(10分)+項目考核(60分)+終結(jié)性考核(30分),其中項目化考核與評分標準如表2所示。
五.結(jié)論
在數(shù)字通信技術(shù)課程改革探討與實踐中,山東輕工職業(yè)學(xué)院嘗試多種手段來提高教學(xué)水平和完善教學(xué)質(zhì)量。目前,該課程所選取的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方法,能很好地幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的知識點,提高他們的動手實踐能力,同時也提高了教師的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻:
[1]楊鴻波,柴海莉,魏英.培養(yǎng)創(chuàng)新潛能的《電路分析》課程改革.
[2]周友兵.高職《數(shù)字通信技術(shù)與應(yīng)用》課程建設(shè)的探索與實踐.
專用無線電是指在一些行業(yè)、部門或單位內(nèi)部,為滿足其組織管理、安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮等需要所建設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò),隨著社會的進步,專用無線電的地位和作用愈加突出,即時的語音溝通、數(shù)據(jù)采集和圖像、視頻傳輸,為國防、公共安全、經(jīng)濟建設(shè)起到了無法替代的作用。
2 專用無線數(shù)字通信技術(shù)標準
2.1 APCO-25(P25)
由美國電信工業(yè)協(xié)會(TIA)制定,經(jīng)美國國家標準協(xié)會(ANSI)認可的標準。P25(Project 25)是ITU提出的全球開放的數(shù)字通訊標準之一。用戶主要是軍隊、公共安全、交通運輸、應(yīng)急通信等高端專業(yè)用戶。
P25標準的演進分為兩個階段,第一階段采用FDMA (頻分多址)技術(shù),每個信道帶寬12.5kHz,上行、下行傳輸速率均為9.6kb/s,兼容模擬技術(shù);第二階段采用TDMA時分多址雙時隙技術(shù),等效信道帶寬6.25kHz,上行速率9600b/s,下行速率12000b/s。
P25標準是開放式的,允許各設(shè)備廠商的產(chǎn)品互相兼容;且具有向后兼容性,以融合現(xiàn)在的模擬通信技術(shù)。還包含了對語音通信加密的要求;并將12.5kHz的頻譜帶寬分成6.25kHz或等效的頻譜,通過縮窄帶寬,提高頻譜效率,P25采用廣域設(shè)計,中繼基站功率可達100W、移動終端功率不低于5W。單個中繼基站覆蓋100km2,組建獨立通信系統(tǒng)需要的中繼基站數(shù)量少,適合廣域覆蓋、調(diào)度功能要求高的用戶使用。
2.2 TETRA
TETRA(Terrestrial Trunked Radio ?C 陸上集群無線電)數(shù)字集群通信系統(tǒng)是ETSI(歐洲通信標準協(xié)會)為了滿足專業(yè)部門對移動通信的需要而設(shè)計、制訂統(tǒng)一標準的開放性系統(tǒng),采用數(shù)字TDMA技術(shù)的專用移動通信系統(tǒng)。
TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)可以在同一平臺提供語音通信和數(shù)據(jù)傳輸,支持移動終端脫網(wǎng)直通互聯(lián),可實現(xiàn)鑒權(quán)、具有空中接口加密和終端對終端加密功能。還具有虛擬專有網(wǎng)絡(luò)功能,可在一個物理網(wǎng)絡(luò)同時為互不關(guān)聯(lián)的多個個體、群組服務(wù)。TETRA具有頻譜利用率高、通信質(zhì)量好、組網(wǎng)方式靈活的優(yōu)點,目前已實現(xiàn)如圖像數(shù)據(jù)傳輸、移動互聯(lián)查詢等許多新的應(yīng)用。所以 TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)一投入商用就得到了迅速的發(fā)展。 TETRA 系統(tǒng)抗干擾能力強,支持用戶點對點單呼、點對多點組呼、應(yīng)答組呼、單向點對多點廣播呼叫以及語音加密通話。
2.3 DMR
歐洲通信標準協(xié)會為了滿足小范圍用戶對專用無線電通信的需要,制訂了DMR(Digital?Mobile?Radio)數(shù)字集群通信標準。該標準主要應(yīng)用在小區(qū)域服務(wù),如中小企業(yè)、住宅小區(qū)等用戶。
DMR標準采用TDMA技術(shù)方式,頻率信道間隔6.25kHz,上、下行傳輸速率為9.6kb/s。DMR具有技術(shù)簡單、中繼基站和移動終端設(shè)備價格低,可擴展兼容模擬系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)建設(shè)簡單,后期使用方便,維護成本低的優(yōu)點。
2.4 PDT
PDT標準是中國自主的專用數(shù)字通信技術(shù),由中國公安部牽頭,國內(nèi)主要專用通信生產(chǎn)廠家共同制定,可滿足高端專用通信行業(yè)用戶的要求。PDT標準遵循高性價比、大區(qū)制、可擴展和兼容DMR標準協(xié)議的五大原則,解決了多種應(yīng)急通信網(wǎng)融合通信的問題。
PDT標準分為常規(guī)標準和集群標準兩個版本,并兼容DMR標準。PDT標準采用TDMA多址方式,信道間隔6.25kHz、上下行速率為9.6kb/s,抗干擾能力強。在滿足基本業(yè)務(wù)的同時,具有同播、頻率資源動態(tài)分配等功能。PDT后續(xù)演進是提升傳輸速率和拓展業(yè)務(wù)功能。
為滿足不同層次用戶需求及實際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要,PDT標準支持單中繼基站區(qū)域通信,也能組合成高效的多中繼基站大范圍的覆蓋,以及全國范圍應(yīng)急通信指揮網(wǎng)的建設(shè)要求。在應(yīng)對自然災(zāi)害、群體事件等緊急指揮調(diào)度中,能迅速接入現(xiàn)有GIS調(diào)度平臺,實現(xiàn)組網(wǎng)靈活、指揮調(diào)度便捷、語音質(zhì)量優(yōu)及數(shù)據(jù)傳輸速率高等優(yōu)點,并具有抗干擾能力強、安全保密的特點。
PDT具有頻譜利用高,可廣域組網(wǎng),能從正現(xiàn)使用的模擬MPT1327標準平滑過渡到數(shù)字通信。該標準技術(shù)參數(shù)功能全面,同時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,終端成本低,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度快,后勤運維成本較低??傊?,PDT在專業(yè)無線通訊領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢明顯。其支持的隱私安全加密技術(shù),特別適合公共安全用戶保密需求
2.5 MCWiLL
MCWiLL(Multi Carrier Wireless Information Local Loop,多載波無線系統(tǒng))是基于SCDMA衍生出來的寬帶無線技術(shù),建立在本地環(huán)路專網(wǎng),可以滿足不同行業(yè)層次的專網(wǎng)應(yīng)用需求。
2.5.1 可以同時支持數(shù)據(jù)、語音寬帶多媒體無線接入。
2.5.2 頻譜利用率高:單基站占用5MHz的帶寬,下行速率為15Mbit/s,上行速率為3Mbit/s,能支持300信道。
2.5.3 終端種類多樣:有CPE、M-IAD、PCMCIA卡、無線話機、無線伴侶、PDA等類型。具有簡單易用、方便靈活、即插即用、零安裝等特點,開放第三方應(yīng)用開發(fā)的終端通信模塊,支持各種移動寬帶接入應(yīng)用,既可以直接與POTS電話、PC等設(shè)備直接使用,又可以通過IAD、互聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備來擴展可連接的終端數(shù)量,便于發(fā)展個體、中小企業(yè)和各種行業(yè)用戶。以提供語音業(yè)務(wù)、無線寬帶接入業(yè)務(wù)、農(nóng)村信息化應(yīng)用、城市信息化應(yīng)用、無線遠程數(shù)據(jù)采集與視頻監(jiān)控等多種業(yè)務(wù)。
3 專用無線數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展前景
目前,由于知識產(chǎn)權(quán)的束縛,專用無線數(shù)字通信技術(shù)存在互聯(lián)互通能力差。未能體現(xiàn)數(shù)字通信技術(shù)在頻譜資源利用、系統(tǒng)設(shè)備、綜合服務(wù)的共享和集中管理的優(yōu)勢,市場實際應(yīng)用不盡人意。
專用無線數(shù)字通信系統(tǒng)為了促進規(guī)模應(yīng)用,和進一步提高無線電頻譜使用率,在應(yīng)用上開始向系統(tǒng)共建共享的方向發(fā)展。將多個專用無線數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)合在一起統(tǒng)一管理和使用,具有共用頻譜資源、通信業(yè)務(wù)、共享覆蓋區(qū)域、共擔(dān)費用等優(yōu)點,有利于進一步開拓應(yīng)用市場。
目前國際上正在積極開展寬帶多媒體無線數(shù)字通信的研究工作。但是由于現(xiàn)有專用無線窄帶數(shù)字系統(tǒng)自身體制的限制,向?qū)拵Щ葸M存在較多困難,這為我國在該領(lǐng)域提供了很好的發(fā)展機遇??梢哉f,建設(shè)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的專用寬帶數(shù)字無線通信系統(tǒng)勢在必行。
隨著全球無線城市的建設(shè)以及移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,超高傳輸速率將成為無線通信的發(fā)展趨勢。在技術(shù)上也向開放、終端功能多樣化的方向發(fā)展。從具體的應(yīng)用角度看,主要體現(xiàn)建立在高傳輸速率基礎(chǔ)之上的多種應(yīng)用,包括集群調(diào)度、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、IP網(wǎng)絡(luò)接入、城市應(yīng)急聯(lián)動等方面。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電視技術(shù);有線電視網(wǎng)絡(luò);傳輸;網(wǎng)絡(luò)電視
引言
有線電視自出現(xiàn)以來就受到了人們的喜愛和追捧,即使是在網(wǎng)絡(luò)盛行的今天,有線電視還是絕大部分家庭不可缺少的一部分。數(shù)字電視技術(shù)指的是,電視節(jié)目在錄制、制作、播出和傳輸?shù)倪^程中運用的都是數(shù)字化技術(shù),讓畫面更清晰、信號更加穩(wěn)定?,F(xiàn)在全國已經(jīng)普及數(shù)字有線電視的發(fā)展,成為了現(xiàn)代有線電視的主流。
1數(shù)字電視技術(shù)的涵義
數(shù)字電視技術(shù)是將數(shù)字化電視與網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合產(chǎn)生的一種新技術(shù)。數(shù)字電視技術(shù)指的是,把錄制的聲音和圖像通過電子設(shè)備將這些數(shù)字信號進行壓縮和后期處理轉(zhuǎn)碼,再經(jīng)過存儲和傳輸讓用戶接收,最后可以播放的電視技術(shù),全部采用的都是數(shù)字流的信號?,F(xiàn)在數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)模擬信號的傳輸技術(shù),數(shù)字通信技術(shù)成為了有線電視的主流技術(shù)。數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展有以下幾個方面的優(yōu)勢,首先就是信號穩(wěn)定并且可靠;數(shù)字電視技術(shù)的關(guān)鍵點就是信源解碼技術(shù)突破了傳統(tǒng)信號的速度,已達到900Mbit/s,還能夠借助一些視頻解碼的軟件幫助圖像和視頻進行壓縮處理,這樣減少傳輸中畫面失真的狀況;設(shè)備智能化可以獨立完成簡單的故障調(diào)整;數(shù)字技術(shù)可以完美接受多種類型的信號;數(shù)字電視技術(shù)讓用戶播放更加符合個人要求;擁有更好的用戶體驗,可以和網(wǎng)絡(luò)連接互通使用;能在有線電視的基礎(chǔ)上實現(xiàn)分級和擴張等功能。數(shù)字電視有很多優(yōu)勢并且解決了很多過去看電視存在的問題,不僅讓畫質(zhì)得到保證,還能使操作變得更加簡單和快捷,只需要用戶安裝一個機頂盒就可以收看電視了,很容易被推廣[1]。
2有線電視網(wǎng)絡(luò)概述
有線電視網(wǎng)絡(luò)是為人們提供快捷訊息的綜合性的平臺,有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是依靠著信息化技術(shù)的發(fā)展,支持大量信息互通往來,還能給人們提供多項服務(wù)。在使用有線電視網(wǎng)絡(luò)的過程中可以投入很小的成本,就能保證接收到的信息質(zhì)量很高,并且還能同時實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)并存。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,我國的數(shù)字電視發(fā)展快速的同時,伴隨著很多增值業(yè)務(wù)。數(shù)字電視具有點播功能,數(shù)字電視畫面又非常清晰,承載的數(shù)據(jù)量大且穩(wěn)定。有線電視網(wǎng)還有一些收費的增值業(yè)務(wù),但這些也是國家發(fā)展有線電視網(wǎng)絡(luò)的主要經(jīng)濟來源。
3數(shù)字通信技術(shù)在有線電視產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和用戶終端3部分構(gòu)成了現(xiàn)在的有線電視系統(tǒng)。這3部分都有各自的編碼和信道,當(dāng)數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中,可以減少傳輸?shù)牟铄e和漏洞,并且還能對簡單的錯誤進行檢查和糾正。數(shù)字電視機頂盒作為有線電視網(wǎng)絡(luò)臺和用戶之間的傳輸媒介和信號接收點,不僅能接受節(jié)目信號、廣播等信息,還能將一些付費節(jié)目和點播功能有機地結(jié)合在一起,機頂盒在數(shù)字電視技術(shù)中是一個重要的存在。數(shù)字電視技術(shù)主要采用的是SDL技術(shù)[2],SDL技術(shù)可以應(yīng)對數(shù)據(jù)傳輸中的一些復(fù)雜問題,并且擁有非常好的兼容性,尤其是面對IPX、ATM信號會有很明顯的提升效果。SDL技術(shù)具有很強的靈活性,對于提高數(shù)字電視技術(shù)的轉(zhuǎn)化和電視信號的安全有很高的保護性,并且也能降低別的干擾器對SDL的破壞。未來網(wǎng)絡(luò)電視將是數(shù)字電視的核心,讓數(shù)字電視技術(shù)更加多元化是未來的發(fā)展目標,讓用戶可以在有線電視上看到更加多元化的節(jié)目,增強有線電視的互動性,提升節(jié)目的靈活性。具有讓節(jié)目隨時進行回放、錄播等功能,并且播放的時間更加靈活。同時讓計算機的無線數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字通信技術(shù)中,可以讓信號傳輸更加穩(wěn)定和高速,以此滿足廣大用戶對于高清節(jié)目的要求[3]。
4結(jié)束語
綜上所述,我國的有線電視在數(shù)字通信技術(shù)的推動發(fā)展下,普及數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)成功的在全國范圍內(nèi)進行了,滿足了我國用戶日益增長的需求,比如追求高質(zhì)量的畫面、效率快的技術(shù)服務(wù)等。數(shù)字電視不僅為用戶帶來高清的電視畫面,還能給人們帶來更多的增值服務(wù),相信未來數(shù)字電視技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸做得更好,不斷推動我國有線電視事業(yè)的發(fā)展和進步。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù);發(fā)展;分析
現(xiàn)代社會是信息時代,信息交流是人們最迫切的需求,最為傳輸信息和交換信息的主要手段,通信已經(jīng)推動社會進步的利器,數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展下,得到了迅速的發(fā)展,給人們的生活和生產(chǎn)帶來了極大的便捷。
1數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程分析
最早使用通信網(wǎng)技術(shù)的就是專用電話網(wǎng)以及公眾電話網(wǎng),最開始的模式是人工磁石式與共電式,后面發(fā)展為自動步進制與縱橫制,專用電話網(wǎng)與公眾電話網(wǎng)服務(wù)好、穩(wěn)定性高,受到了當(dāng)時的一致認可。其中,專用電話網(wǎng)的針對性更強,是為了滿足內(nèi)部人員而專門組建的通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字通信系統(tǒng)主要由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備以及傳輸設(shè)備構(gòu)成,在整個系統(tǒng)之中,傳輸線路的投資時最大的,為了提升系統(tǒng)的運行效率,需要采取科學(xué)的措施實施多路復(fù)用技術(shù),從本質(zhì)上而言,多路復(fù)用技術(shù)就是將不相關(guān)信號合并起來,讓其能夠在同一天信道中來通信,其通信過程并不會受到其他因素的影響。其中,常用的技術(shù)有時分多路復(fù)用技術(shù)、頻分多路復(fù)用技術(shù)、光通信波分復(fù)用技術(shù)幾個方面。
1.1室內(nèi)與長途數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程
數(shù)字電話系統(tǒng)誕生于1962年,工作原理是應(yīng)用時分多路技術(shù)與脈沖編碼調(diào)制技術(shù),是一種公用通信網(wǎng),技術(shù)參數(shù)采用64kb/s數(shù)字信號,在同一對線路上進行傳輸,這一系統(tǒng)在市內(nèi)電話交換局間線路中得到了快速發(fā)展,并形成了市內(nèi)數(shù)字通信網(wǎng),后來這種技術(shù)逐步應(yīng)用長途電話干線之中。
1.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展歷程
在80年代初期,市內(nèi)電話與長途電話開始使用光纖光纜,并繼續(xù)采用PCM/TDM系統(tǒng),但是,光纖的傳輸速率與電話路數(shù)得到了有效的提升,同時,在計算機的普及之下,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)開始普及。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)主要為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種類型,其中,局域網(wǎng)就是在各個單位中設(shè)置的專用通信網(wǎng)絡(luò),覆蓋范圍較大的稱之為城域網(wǎng)。在人們需求的變化下,SMDS制式開始誕生,有效滿足了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。此外,視頻業(yè)務(wù)與圖像業(yè)務(wù)出現(xiàn),其中代表性的就是靜止圖像、可視電話、可視會議、高清電視等等,這種數(shù)字化技術(shù)與PCM技術(shù)不同,其傳輸需要有運動補償技術(shù)和壓縮編碼技術(shù)的支持才能夠順利完成。音頻信號與視頻信號采用的都是二進制數(shù)字信號,其數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)交換能夠同時進行,在這一背景下,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)開始產(chǎn)生,最原始的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)僅僅只有傳真、電話、靜止圖像、可視會議、低速計算機數(shù)據(jù)幾個內(nèi)容,在技術(shù)的發(fā)展下,開始出現(xiàn)彩色電視、活動圖像以及高清電視壓縮編碼信號。
2現(xiàn)階段下與數(shù)字通信網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)
目前的數(shù)字通信網(wǎng)就是傳統(tǒng)通信網(wǎng),主要以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)為主,其業(yè)務(wù)范疇是十分廣泛的,內(nèi)容有用戶接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)與核心網(wǎng)幾個內(nèi)容,通信網(wǎng)的連接方式有網(wǎng)絡(luò)間連方式與直連方式兩類,交換機則有電路交換型交換機與數(shù)字交換型交換機兩類,一般情況下,通信網(wǎng)中最常使用的是前者,這樣可以有效提升通信效率,與之相關(guān)的技術(shù)有以下三種類型:
2.1智能網(wǎng)技術(shù)
盡管IN技術(shù)在近年來的發(fā)展勢頭迅猛,但是隨著數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、無線本地環(huán)路系統(tǒng)與數(shù)字無繩系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,智能網(wǎng)技術(shù)開始出現(xiàn),在未來階段下,智能網(wǎng)技術(shù)能夠在電信業(yè)務(wù)信息轉(zhuǎn)換方式與網(wǎng)絡(luò)共享上發(fā)揮出重要的作用。
2.2分組交換技術(shù)
分組交換技術(shù)也是一種常用的數(shù)字通信技術(shù),采用這一技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型通信資源的實時共享,傳輸速率也不高,可以充分的將節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)功能以及儲存功能利用起來,再采用相應(yīng)的信息通道來處理數(shù)據(jù),這樣即可滿足目標需求。
2.3異步傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
異步傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶容量非常的靈活,屬于傳統(tǒng)技術(shù)的擴展,這一技術(shù)能夠解決寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)時間的分配問題,在寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中起著重大的作用。就現(xiàn)階段來看,關(guān)于異步傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究,主要集中在衛(wèi)星傳輸規(guī)范上。
2.4移動通信網(wǎng)
移動通信網(wǎng)有著自主性、可移動性的特征,不會受到時間和地點的限制,移動通信網(wǎng)主要包括兩種類型,就是雙向?qū)υ捠椒涓C公用移動通信網(wǎng)以及單/雙向?qū)υ捠綄S靡苿油ㄐ啪W(wǎng)。在現(xiàn)代社會,對于電信企業(yè)而言,多媒體業(yè)務(wù)屬于新型市場,其發(fā)展的主要驅(qū)動力就是互聯(lián)網(wǎng),如果將互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到移動通信中,那么互聯(lián)網(wǎng)的用戶群必然可以極大的推動移動通信網(wǎng)的發(fā)展。此外,利用互聯(lián)網(wǎng)也能夠提升大眾有線市場的可移動性。通信網(wǎng)的連接模式包括端對端直連方式與網(wǎng)絡(luò)交換機間連方式,為了提升網(wǎng)絡(luò)的運行效率,對于一般通信網(wǎng),是不需要采用直接互連方式的。而交換機則包括電路交換以及數(shù)字交換兩種形式,前者就是在用戶與公共控制方式之間的傳輸信息通路,后者則可以將傳輸數(shù)據(jù)分割成為不同的數(shù)據(jù)包。在移動通信網(wǎng)之中,常用的有幀中繼技術(shù),對于網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),該種技術(shù)主要針對需要增加帶寬的用戶所設(shè)置,幀中繼則屬于數(shù)據(jù)鏈路的傳輸系統(tǒng),該種操作模式主要針對高速假設(shè),不需要進行誤差矯正,在每個節(jié)點中,只要進行CRC檢測,一旦出現(xiàn)錯誤將其丟棄即可,該種技術(shù)能夠有效保障傳遞目標的準確性。
3結(jié)語
總而言之,在社會的變革之下,數(shù)字通信技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的進展,各類技術(shù)都在社會生產(chǎn)的不同領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,各類技術(shù)都開始逐步的趨于成熟。而航天技術(shù)、微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)的發(fā)展也帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,很多產(chǎn)業(yè)都開始朝著寬帶化、智能化的方向發(fā)展,目前,數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)成為了很多技術(shù)發(fā)展的支撐,但是,我國的數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)還處在初級發(fā)展階段,相信在不久的將來,這一技術(shù)必然可以不斷完善。
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關(guān)鍵詞 通信系統(tǒng);數(shù)字交換;同步技術(shù);系統(tǒng)結(jié)構(gòu);誤碼率
中圖分類號TN91 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)64-0167-01
在某種工作的通信系統(tǒng)中,各部門的工作人員各負其責(zé),即使是彼此沒有相隔很遠的距離,仍依靠互相通信的方式進行通話聯(lián)系。與模擬通信的方式相比較,數(shù)字通信的主要優(yōu)勢為話音清楚、信息可靠、操控方便以及擁有較強的抗干擾能力[1]。在擁有諸多艙室的有規(guī)模的車輛中,因為要及時對每個艙室進行彼此的通話聯(lián)系,有時,需要人員在車外與車內(nèi)進行通話聯(lián)系,甚至需要人員都在車外進行該方式的聯(lián)系。另一種方式是進行諸多房間內(nèi)人員的通話聯(lián)系。對于各不相同的通話方式如一對一通話、通播以及一對多通話等,本系統(tǒng)均能夠給予支持。
1 數(shù)字交換設(shè)計
作為通信儀器的重要技術(shù),數(shù)字交換中儀器能穩(wěn)定工作的保障依賴于交換電路的可靠性。通常在進行操作的時候應(yīng)用Zarlink公司的MT系列芯片進行實際的應(yīng)用,主要的優(yōu)勢就是操作簡單;主要的不足就是設(shè)備有可能在生產(chǎn)的同時出現(xiàn)停產(chǎn),進而需要對電路進行再次的規(guī)劃[2]。當(dāng)然伴隨著FPGA容量的增加,在FPGA中應(yīng)用自設(shè)電路進行數(shù)字交換的優(yōu)勢也越來越突出。自行設(shè)計的優(yōu)點很多,不但可以節(jié)約儀器的成本,還可以增加儀器的穩(wěn)定性,當(dāng)然也就不必考慮停產(chǎn)的問題[3]。全雙工數(shù)字交換的規(guī)劃機理不復(fù)雜,較多的應(yīng)用FPGA內(nèi)部設(shè)計的方式進行數(shù)字交換。交換后的信息是經(jīng)過交換矩陣得到的,信息將要置入的時隙是地址產(chǎn)生器2得出的位置,此位置同時受到外部數(shù)據(jù)的控制,可以通過將交換矩陣同一時隙的信息加到多個接收時隙中,就能夠做到一對多的功能。
2 同步技術(shù)
數(shù)據(jù)信息作為想連續(xù)的碼元序列存在于數(shù)字通信系統(tǒng)中,想要獲得所發(fā)出信息的可信的判決結(jié)果,就要運用符號速率通過匹配濾波器的輸出端對相應(yīng)的信號進行采樣。接收機同時要明確采樣的頻率以及合適的采樣時機,也就是數(shù)字通信系統(tǒng)中所說的相當(dāng)重要的同步技術(shù)[4]。該技術(shù)的性能嚴重影響著通信系統(tǒng)的功能。“同步”是同步通信系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ),而位同步又是網(wǎng)同步等的基礎(chǔ),所以,想要確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳送,同步系統(tǒng)就要擁有優(yōu)質(zhì)的可信性。位同步信號的性能要求:1)相位誤差:主要指最佳采樣點以及平均相位產(chǎn)生的偏差,相差的大小決定了誤碼率的高低;2)同步建立時間:需要重建時所需的最長的時間,要求此時間要盡量短;3)同步保持時間:計算收到的數(shù)據(jù)信息至輸出數(shù)據(jù)停止的時間,要求其要較長;4)位同步門限信噪比:即確保質(zhì)量的前提下輸入端可接受的最小信噪比。它體現(xiàn)了位同步恢復(fù)針對深衰落情況的強適應(yīng)性。
數(shù)字位同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的具體事項方法有兩種:借助反饋環(huán)操控采樣時鐘的相位以實現(xiàn)同步;通過采樣時鐘單獨工作的形式,利用數(shù)字信號處理方法通過位同步的采樣信號得到確切的信號值)。第一種方法主要運用于傳統(tǒng)接收機中,而第二種方法主要應(yīng)用了數(shù)字集成電路技術(shù)而受到更廣泛的重視。
3 全雙工會議設(shè)計
通過FPGA內(nèi)部的自行規(guī)劃可以較為靈活的對會議成員數(shù)以及可以同時召開的會議的數(shù)量進行靈活的安排,同時能夠根據(jù)不同的情況選取相應(yīng)的FPGA給予相應(yīng)的規(guī)劃。該電路的規(guī)劃機理是把參與會議的全員進行PCM編碼的轉(zhuǎn)換,形成線性編碼,再將這些編碼進行合并,并對結(jié)果給予相應(yīng)的處理,進而處理掉自己的話音,再將其轉(zhuǎn)為PCM編碼,通過交換矩陣將信息進行傳輸。圖1描述了全雙工會議的信號流程。
4 抗噪設(shè)計
本系統(tǒng)可以在野外的環(huán)境應(yīng)用,如四周的噪音較大等條件下,如果不能有很強的抗干擾的功能,就會是通話的效果不理想。本系統(tǒng)的抗噪音的功能可以令系統(tǒng)在既往繁雜的條件下也可以進行優(yōu)質(zhì)的通話。
主要應(yīng)用的抗噪音的方法包括濾除環(huán)境噪聲以及終端采用抗噪的MIC。在對FPGA內(nèi)的語音進行限制的時候,僅當(dāng)聲音高達門限電平的情況下,方可以將語音信息傳出,也就是說語音的數(shù)據(jù)電平比門限低時,自動延時3秒后會自行關(guān)閘,以確保話音的流暢性。
5 結(jié)論
本研究不但能夠完成較小區(qū)域內(nèi)部人員的信息聯(lián)絡(luò),同時在區(qū)域的外面可以借助有線以及無線的方式與內(nèi)部進行通信。通過自行設(shè)計的方式能夠?qū)K端數(shù)量進行靈活的配備,及時在野外僅用無線終端的方式進行聯(lián)絡(luò)也是相當(dāng)簡便的。該系統(tǒng)的諸多的重要技術(shù)都是于FPGA內(nèi)部進行的,提高了儀器的可信性,同時降低了花銷,促進設(shè)備的進一步生產(chǎn)。
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