數(shù)字信號的調(diào)制與傳輸技術(shù)研究

王玉喜

哈爾濱智路科技開發(fā)有限公司

數(shù)字信號的調(diào)制與傳輸技術(shù)研究

王玉喜

哈爾濱智路科技開發(fā)有限公司

當(dāng)前，隨著近年來信息技術(shù)、通信技術(shù)的迅速發(fā)展，也推動了我國整個電視廣播產(chǎn)業(yè)鏈的巨大變革，其中數(shù)字廣播電視就是這一變革中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。但是現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，信號的復(fù)雜性和多樣性也在不斷提高，對獲取的信號解調(diào)之前，必須分析出調(diào)制信號的類型?；诖?，文章就數(shù)字信號的調(diào)制與傳輸技術(shù)進(jìn)行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒，從而更好的促進(jìn)我國通信事業(yè)的發(fā)展。

數(shù)字信號；調(diào)制；傳輸技術(shù)

1.數(shù)字電視信號傳輸技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)字電視信號傳輸技術(shù)的發(fā)展，得益于數(shù)字電視的快速發(fā)展。據(jù)互聯(lián)網(wǎng)一份調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，截止到2015年，我國數(shù)字電視用戶比例達(dá)到了68.9%，從2005～2015年期間，每年的增長率超過了15%。同時，數(shù)字電視在發(fā)展過程中，衛(wèi)星電視也呈現(xiàn)出大幅度上升趨勢。2015年，數(shù)字電視在我國的覆蓋規(guī)模超過了3億用戶，占到了電視用戶總量的80%以上。數(shù)字電視在發(fā)展過程中，得到了政策的支持，并且隨著相關(guān)技術(shù)手段的提升，數(shù)字電視的成本不斷下降，能夠為人們帶來更好地服務(wù)，這樣一來，數(shù)字電視在未來發(fā)展過程中，勢必會實(shí)現(xiàn)100%的普及。數(shù)字電視的發(fā)展，促進(jìn)了數(shù)字電視信號傳輸技術(shù)的發(fā)展，目前，數(shù)字電視信號傳輸技術(shù)應(yīng)用過程中，主要以基帶傳輸和頻帶傳輸方式為主?；鶐鬏敽皖l帶傳輸方式的有效結(jié)合，能夠更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸，從而使數(shù)字電視傳輸技術(shù)得到更好地應(yīng)用。

2.數(shù)字信號傳輸技術(shù)的應(yīng)用

2.1 基帶傳輸技術(shù)的應(yīng)用

基帶傳輸技術(shù)，即是將數(shù)字信號經(jīng)過碼型變換，使其轉(zhuǎn)換為適宜于信號傳輸?shù)拇a型，然后再通過低通濾波器將信號中的部分高頻分量去除，再由光纖、電纜、微波等途徑進(jìn)行短距離數(shù)字信號傳輸?shù)姆绞健?/p>

典型的基帶信號傳輸系統(tǒng)，詳見下圖1所示。系統(tǒng)中數(shù)字信號的傳輸不需要經(jīng)過調(diào)制，且頻譜屬于低通型。該系統(tǒng)主要由模/數(shù)處理模塊(A/D)、數(shù)/模處理模塊(D/A)、時分多路開關(guān)、信號發(fā)動機(jī)以及信號接收機(jī)等多個部分所組成。

圖1 數(shù)字基帶信號傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

如圖所示，A/D處理模塊能夠?qū)⒛M信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，其信號處理分比率多為8～10bit，即可取得較好的信號分辨效果。每個A/D處理模塊都同時對應(yīng)了一路視頻、四路音頻進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理，并與數(shù)字通信接口相連接。而D/A處理模塊的信號處理過程，則是與A/D模塊相反。

2.2 載波傳輸技術(shù)的應(yīng)用

載波傳輸技術(shù)，即是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為載波的某一參數(shù)，例如改變?yōu)檩d波的相位、頻率或者幅度等，以實(shí)現(xiàn)頻譜的有效遷移，這一過程也被稱為信號的調(diào)制。然后再將攜帶數(shù)字信號的載波，通過地面廣播、衛(wèi)星廣播、有線廣播等傳輸信道進(jìn)行傳輸。

典型的載波信號傳輸系統(tǒng)，主要由信道接入設(shè)備、信道編碼器、輸入接口、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、中繼器、信道解碼器、信道分接設(shè)備等所構(gòu)成。該系統(tǒng)的數(shù)字信號處理過程，包括信號編碼、信號調(diào)制、信號解碼、信號輸出等一系列流程。其中，信號編碼由視頻編碼器完成，它可實(shí)現(xiàn)對PAL信號的編碼處理、壓縮處理以及數(shù)字化轉(zhuǎn)換處理，并能輸出恒定碼率的信號數(shù)據(jù)，目前國際通用的編碼制式為MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)；該系統(tǒng)中的信號調(diào)制方案，采用的是QAM調(diào)制技術(shù)(正交振幅調(diào)制)，它能將二級制信號調(diào)制到與正弦波相匹配的頻率，并具備了較高的頻率利用率，其調(diào)制類型主要包括了16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM等。

3.數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)

3.1 通信中的調(diào)制技術(shù)

在數(shù)字通信信號自動識別調(diào)試技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，對原始信號進(jìn)行頻譜搬移，以保證其有效的滿足復(fù)雜信道內(nèi)對信號的傳輸要求，就是信號調(diào)制的作用。那么在實(shí)際傳輸過程中，以信號發(fā)送端所發(fā)出的信號作為演示電信號，其傳輸過程中頻率較低，信道傳輸存在一定難度。那么這就要求相關(guān)技術(shù)人員加大力度對原始電信號進(jìn)行處理，促使其成為具有高度適宜性的信號，從而更好的滿足信道傳輸對原始電信號的頻率要求，切實(shí)提高數(shù)字通信質(zhì)量。

3.2 數(shù)字調(diào)制樣式

在數(shù)字通信系統(tǒng)中，數(shù)字調(diào)制的樣式具有一定的豐富性和多樣性，以載波信號參數(shù)的不同為依據(jù)將數(shù)字調(diào)制樣式進(jìn)行劃分，可以分為幅度鍵控ASK，相移鍵控PSK，頻移鍵控FSK以及正交幅度調(diào)制QAM等，在數(shù)字通信領(lǐng)域內(nèi)得到比較廣泛的應(yīng)用。本文主要對這幾種常用的數(shù)字調(diào)制樣式進(jìn)行分析和探索。

振幅鍵控在實(shí)際應(yīng)用中，載波的振幅與數(shù)字基帶的變化之間存在著密切的聯(lián)系，進(jìn)而開展信息傳遞活動，是一種現(xiàn)代化的數(shù)字調(diào)制方式，當(dāng)前振幅鍵控調(diào)制方式中，主要以二進(jìn)制振幅鍵控為主，展現(xiàn)出兩種不同的載波幅度變化狀態(tài)，并以二進(jìn)制中的0和1來分別對應(yīng)，進(jìn)而對信號的精準(zhǔn)程度進(jìn)行合理化控制。二進(jìn)制振幅鍵控信號的產(chǎn)生，可以看作是模擬振幅調(diào)制方法和數(shù)字鍵控調(diào)制方法的功勞。就整體情況來看，多進(jìn)制振幅鍵控與二進(jìn)制振幅鍵控的調(diào)制原理存在高度的一致性，但是差別在于，多進(jìn)制振幅鍵控能夠?qū)Χ嘣戎档妮d波進(jìn)行準(zhǔn)確的傳輸，因此其在信號傳輸方面，可以看作是多個二進(jìn)制振幅鍵控信號的積累。

頻移鍵控能夠隨著數(shù)字基帶信號變化的載波頻率的變化來實(shí)現(xiàn)信息傳輸，二進(jìn)制頻移鍵控中，以二進(jìn)制中的0和1來分別對載波信號頻率進(jìn)行控制。相關(guān)研究資料顯示，二進(jìn)制頻移鍵控信號與二進(jìn)制振幅鍵控信號之間存在著密切的聯(lián)系，在實(shí)際應(yīng)用過程中，兩個二進(jìn)制振幅鍵控信號可以等同于一個頻移鍵控信號，并通過模擬調(diào)頻電路和鍵控法來產(chǎn)生二進(jìn)制頻移鍵控信號，從而在一定程度上提高數(shù)字通信信號質(zhì)量。

結(jié)束語

數(shù)字電視在當(dāng)下得到了較好的發(fā)展，并且數(shù)字電視在人們生活中的普及率也不斷提升。隨著信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，相信在不遠(yuǎn)的將來，數(shù)字信號的傳輸與調(diào)制技術(shù)將迎來更大的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展空間。

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