衛(wèi)星數字通信技術在廣播傳輸的作用范文

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摘要：衛(wèi)星數字通信技術作為一種新通信技術，被廣泛應用在了廣播傳輸行業(yè)中。實踐證明，應用衛(wèi)星數字通信技術不僅能提高廣播信號的穩(wěn)定性，而且還能提高廣播信號的安全性。文章就此展開了討論，先是分析了衛(wèi)星數字通信的含義及其包含的通信技術，緊接著詳細闡述了衛(wèi)星數字通信技術在廣播傳輸中的具體應用，最后簡述了如何保障衛(wèi)星數字通信技術在廣播傳輸中的應用效果。

關鍵詞：衛(wèi)星數字通信技術；廣播傳輸；應用

相比其它通信技術來說，衛(wèi)星數字通信技術具有信號質量高、服務范圍廣等特點。現如今，它已成為我國遠距離通信的關鍵技術。但若想進一步拓寬衛(wèi)星數字通信技術的應用范圍，促進我國廣播傳輸行業(yè)的發(fā)展，就應繼續(xù)加大衛(wèi)星數字通信技術的研究。

1衛(wèi)星數字通信技術概述

1.1信號傳輸技術

具體可分為語音壓縮編碼技術、數字信號調制技術、差錯控制與擾碼技術、數據復接技術。①語音壓縮編碼技術包括波形編碼、參數編碼、混合編碼三種。其中混合編碼技術集合了其它兩種技術的優(yōu)點，應用更普遍。簡單地說，語音編碼技術就是使模擬語音信號數字化，而后將其作為數字信號進行處理。②數字信號調制技術可分為線性調制和非線性調制兩大類。常見的調制方法有ASK、FSK、PSK、GFSK、GMSK、QAM等。而在衛(wèi)星數字通信中，基本不采用ASK技術。因為該技術的抗擾性非比較差，且誤碼率會比較高。應選擇占用射頻頻帶較少，且可高效利用頻帶資源，抗干擾性強的調制技術。如PSK。③差錯控制與擾碼技術。在差錯控制方面，可用的技術有循環(huán)冗余校驗、前向糾錯、重傳技術。在擾碼技術方面，主要用PN序列、數字信號基帶序信號序列進行模2加，改變原信號統(tǒng)計特性。④數字復接。主要就是指將兩個以上的低速率數字流合并成為高速率數字流的方法。這樣能有效提高數據傳輸速率。

1.2基本多址技術

所謂多址技術主要是指可實現小區(qū)內外部多用戶之間的通信地址識別技術。可分為頻分多址技術、時分多址技術、頻分多址—時分多址、碼分多址。其中頻分多址技術的優(yōu)點是可靠性高、操作簡但、實效率高、適用范圍廣。但它也具有易干擾、通信容量小等缺點。時分多址主要是指可以實現傳輸介質共享、網絡通信的技術。其主要優(yōu)勢就是能夠讓不同的用戶在不同的時間段使用相同的頻率。頻分多址—時分多址是指以窄帶TDMA方式運行的地球站，用頻分多址方式共用一個轉發(fā)器。其優(yōu)點是靈活性強，可按需分配。碼分多址在CDMA/DS系統(tǒng)的應用最為廣泛。

2衛(wèi)星數字通信技術在廣播傳輸中的應用

2.1衛(wèi)星數字廣播

（1）衛(wèi)星數字廣播的優(yōu)點衛(wèi)星數字廣播的優(yōu)點主要包括：第一，提供的節(jié)目數量比較多。就目前來說，若是采用數字壓縮、傳輸技術，電視頻道帶寬只有7兆赫。采用一個衛(wèi)星轉發(fā)器就可完成5套節(jié)目的傳輸。而一般情況下衛(wèi)星設備上的轉發(fā)器要多于20個。也就是說，可以傳輸上百套節(jié)目。第二，經濟效益高。對電視臺來說，可以直接租用一個衛(wèi)星轉發(fā)器，再配備一幅天線就可增加可接收的節(jié)目數量。第三，傳輸質量高。采用數字傳輸方式，不僅可以保證信號不失真，而且還可以減少各種干擾對信號的影響。第四，所需發(fā)射功率小。數字衛(wèi)星廣播是將圖像質量、誤碼率結合在一起。當誤碼率低于標準值，就會獲得高質量的畫面。而實現這一目標時信號載噪比是非常小的。這就意味著在上行站采用小功率發(fā)射信號就可以。第五，音頻信號質量好。如今，音頻壓縮與視頻壓縮是同步的。而數字衛(wèi)星廣播具有良好的視頻壓縮效果，能夠保證音頻壓縮的質量。第六，提供的服務比較多。在信號接收端若是能連接計算機，就可以提供更多的服務，如電子標志、圖文等。第七，方便接收節(jié)目。對數字信號加擾后就可以打造付費業(yè)務，實現節(jié)目的有條件接收。（2）衛(wèi)星廣播的制式常見衛(wèi)星廣播制式有兩種，第一種是DVB-S方式，可進一步細分為DVB-S、DVB-C、DVB-T三種方式。其中DVB-S對應的是衛(wèi)星廣播，DVB-C對應的是有線電視，DVB-T對應的是地面廣播。最為主流的就是DVB-S。該方式對數字衛(wèi)星廣播的數據信號的幀結構、信號編碼、調制都作出了具體分析。其中信號調制方式主要是四相相移鍵控，即QPSK。同時，指出了應采用卷積碼、RS碼編碼方式進行誤碼保護，并明確指出可以進行節(jié)目復用。另一種是Digicipher方式。這種方式只適合可傳送NTSC制式的節(jié)目。針對這一缺陷，人們對其進行了改進，并研發(fā)出了Digicipher-Ⅱ。其壓縮編碼方式為MPEG-2，音頻壓縮采用的是AC-3。（3）技術應用在廣播傳輸中應用衛(wèi)星數字通信技術的重要途徑就是廣播節(jié)目的傳輸。完成節(jié)目的采集、制作后，節(jié)目信號會被傳輸到播控系統(tǒng)中，通過主控設備將數字矩陣轉變?yōu)殡娨曅盘枺酉聛硗ㄟ^光纜或微波，電視信號會被傳輸到為衛(wèi)星地球站。衛(wèi)星接收設備接收信號后，會利用上行系統(tǒng)實現廣播節(jié)目的上行。其系統(tǒng)構成如圖1所示。上行站的結構如圖2所示。在這一過程中，涉及到的衛(wèi)星數字通信技術有：第一，視頻信號的調制。一般情況下，衛(wèi)星電視廣播信號到底地面后的場強要小于地面廣播電視的。所以，需要采用抗干擾性能比較強、對衛(wèi)星發(fā)射功能要求低的調頻方式。比如在數字伴音信號調制過程中，可以采用脈沖寬度調制方式，如4DPSK四相移鍵控調制。這樣既能提高聲音傳輸質量，也能增加傳輸容量。第二，糾錯編碼。一般糾錯碼主要包括分組碼、卷積碼。在衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)中，糾錯碼主要表現為級聯碼，其結構包括外碼、內碼、交織器。其中內外碼多是卷積碼。另外，在該系統(tǒng)中應用的多是串行級聯碼，譯碼順序是從內到外。若是外碼發(fā)生錯誤，無論是一位分量還是所有分量都會被認為外碼的一個碼元錯誤。這樣就不會影響整體的糾錯編碼，且能夠實現突發(fā)糾錯，減少誤碼現象的出現。第三，電路復用方式。衛(wèi)星數字廣播系統(tǒng)的復用方式包括單路載波方式、多路載波方式。其中單路載波方式縮寫為SCPC，主要含義應用一個載波只能傳輸傳統(tǒng)一套電視節(jié)目。如省級電視臺。但也正是因為只能傳輸一套電視節(jié)目，所以信號的頻帶占比比較小，傳輸符號率比較低。多路載波方式的縮寫為MCPC，含義可用一個載波傳輸兩個以上的電視節(jié)目。如央視的第2套、第6套等節(jié)目多是采用的這種方式。但是在應用這種方式時必須要進行數字信號的復接，并進行信號編碼、數字調制、發(fā)送載波信號。相比于單路單載波方式而言，這種方式的傳輸符號率更高，且所占頻帶也比較寬。圖1圖2

2.2現場直播車

現場直播車是一種可移動的觀看平臺，可以實時完成廣播的直播、傳輸、采集。但是為了更好地完成現場直播，必須要提前設計直播方案，將每一個細節(jié)內容都考慮進去，提升技術的應用效果。現場直播車主要就是利用地面線路、車載flyaway體系進行節(jié)目直播。但若要實現現場直播，提供可靠的技術操作平臺，就需要利用各種廣播及通信技術。具體來說，現場直播車應具有以下功能：可進行移動直播解說；現場固定時，可進行節(jié)目的錄制、回傳；可播放錄制資料，方便操作人員調整視頻內容；可讓公眾參與；可現場擴聲。從衛(wèi)星數字通信技術角度來看，以Ku波段為主的大功率、大容量直播衛(wèi)星技術已經逐漸成熟。現在每顆衛(wèi)星轉發(fā)器量級已經達到了24個左右。而且成型波束天線性能也非常理想。許多國家都已經能提供候選衛(wèi)星平臺。這為現場直播奠定了良好的應用基礎。對此，只要將通信技術、電子技術、數字技術等結合在一起，并用于現場直播車的構建就可以實現現場直播。首先，可采用DVB-S制式，并結合PCSC電路復用方式，保證信號的傳輸質量。其次，要合理選擇信號傳輸方式。在實際應用中可采用電纜、光纖、衛(wèi)星、海事衛(wèi)星等方式。如央視電視臺現場直播信號多是采用ISDN線路傳輸方式。這種方式不僅僅可以提高音頻信號的保真度，而且還可以進行立體聲傳輸，提高音質。這是目前應用作為普遍的一種信號傳輸方式。而光纜傳輸雖然具有通信容量大、抗干擾性強、損耗低等優(yōu)點，但是其牢固性較差，必須要提前鋪設光纜，且不能隨意移動。在固定機房間傳輸信號可采用這種方式。最后，還可充分利用計算機技術，搭建現場直播系統(tǒng)，并做好相關備份工作，以免出現突發(fā)事件。

2.3衛(wèi)星轉播車

衛(wèi)星轉播車可進一步提高電視節(jié)目、音視頻的傳播效率。它在衛(wèi)星、地面線路等傳輸中都有所應用。一般衛(wèi)星轉播車包含音視頻采集設備、車載技術平臺、衛(wèi)星傳輸體系、地面微波傳輸設備等部分，可以提供更信號傳輸、控制播放、音視頻信號采集等服務。通常衛(wèi)星傳輸體系多是應用DVB-S、DVBIP傳輸雙向化技術，實現單向多路的音頻、視頻傳輸。當單向多路的音頻、視頻傳輸結束后，其雙向信號的傳輸功能就會開啟，實現現場、電臺之間的信號傳輸。另外，在搭設衛(wèi)星轉播車系統(tǒng)時，對于上行發(fā)射部位要進行音視頻的編碼。比如可安裝調制編碼器進行DVB-S2調制。因為DVB-S2的前向糾錯系統(tǒng)更加先進，且具有級聯碼能降低系統(tǒng)解調門限，節(jié)省帶寬。在下行鏈路中可加入波段頻譜儀、數字衛(wèi)星接收機，接收衛(wèi)星發(fā)射的信號。

3結語

綜上所述，衛(wèi)星數字通信技術是一種非常理想的通信技術，具有多項優(yōu)點，將其應用在廣播傳輸中不僅可以保證信號傳輸的安全性、穩(wěn)定性，而且還可以推進我國廣播技術的創(chuàng)新。所以，應深入探討衛(wèi)星數字通信技術在廣播傳輸中的應用方法，使兩者能充分融合在一起，促使我國廣播行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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[3]王祎.衛(wèi)星數字通信技術在廣播傳輸中的運用[J].數字技術與用,2018,36(08):10-11.

作者：李杼 單位：92941部隊44分隊