數(shù)字廣播電視中軟件無線電技術的應用分析

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的應用分析

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)絡化，交互化與集成化，滿足了人們在新的時代背景下的要求。而無線電技術在當今社會應用的范圍十分的廣泛，隨著社會發(fā)展，無線電從單工通信變?yōu)閿?shù)字通信，雙工通信。技術的應用可以有效減少通信系統(tǒng)配置的問題，而提升通信效率。將其應用于廣播電視中，對于數(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的應用作簡要闡述。

數(shù)字廣播電視；軟件無線電技術；應用

軟件無線電技術可以在數(shù)字通信的基礎之上借助于軟件完成頻率，寬帶控制等工作，從而實現(xiàn)傳輸?shù)馁|量效益與信號質量提升，對于數(shù)字廣播電視的發(fā)展有巨大的推動作用。在技術不斷發(fā)展的今天，如何將其在數(shù)字廣播電視中合理應用是人們關注的焦點。

一、軟件無線電技術

軟件無線電技術是一種開放的結構，基于數(shù)字無線電技術的通用平臺，通過軟件控制，用戶可以對該平臺的工作模式進行定義。工作模式的內容包括了頻帶，信號速率，多址方式，業(yè)務種類等。從而使同一個業(yè)務平臺可以變?yōu)椴煌夹g標準的通信系統(tǒng)。在保持硬件平臺不變的前提下通過軟件升級，可以及時適應技術發(fā)展，并且支持多種業(yè)務，是一種新的無線通信結構體系。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)絡技術的發(fā)展，軟件線電技術在數(shù)字廣播中的應用有新的發(fā)展。

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

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

在技術方面，無線電融合了通信，計算機等新技術。其核心技術為寬帶多頻段，該項技術的頻段在1Ghz 到3Ghz之間。由于模數(shù)與數(shù)模技術的應用，兩者轉換器與天線的距離較近，在數(shù)字化的過程中，高頻段的信號對于模數(shù)采樣的頻率與寬帶的要求較高。而同時環(huán)境也存在一定的復雜性，對寬帶與模數(shù)轉換都有較高的要求。高速數(shù)字處理與DSP技術也是軟件無線電技術的核心，數(shù)字信號經(jīng)過了處理之后，會由DSP軟件進一步處理。軟件與硬件方面的因素對無線電技術的影響作用非常大。

二、軟件無線電技術在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的應用

（一）DRM發(fā)展

數(shù)字化媒體的發(fā)展十分的迅速，而調頻廣播之間的競爭又十分的激烈。在數(shù)字信號與模擬信號同時存在的情況下，可以借助于無線電技術研究模擬技術。而無線電技術的發(fā)展，則可以提升無線廣播的質量。由于廣播的寬帶窄而信號動態(tài)范圍較大。在應用的過程中，方案選擇要考慮到多方面的因素?？梢赃x擇增加一個寬帶變頻模塊，將信號從全頻變?yōu)橹蓄l帶，之后再對中頻帶的信號進行相應處理，以達到預定功能。

與接收機相比，發(fā)射機的研制工作其復雜顯著增強，發(fā)射機一般由三個獨立的子系統(tǒng)構成。調制與編碼子系統(tǒng)主要負責的內容是數(shù)字信號與相位處理。而調相與幅相符號的轉換更多的是由模擬處理子系統(tǒng)來完成。功率放大及信號發(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)應用較為廣泛的是中頻數(shù)字化結構，其原理是通過多頻段天線將信號傳輸?shù)絉F部分，之后經(jīng)過數(shù)模與模數(shù)轉換器進行轉換，處理后的結果再經(jīng)過上下變頻器，之后將信號傳輸?shù)紻SP。該系統(tǒng)中應用無線電技術，首先要經(jīng)過模擬變頻處理信號，保證其與模數(shù)轉換器信號適應。經(jīng)過轉換器處理后，得到的是基帶信號。之后由數(shù)字變頻對寬帶內的信號進行變頻處理，以保證數(shù)字信號與信號寬帶相適應。而在實際工作中，為保證一定的數(shù)據(jù)處理速度，通常會采用一定數(shù)量的處理器。應用軟件無線電技術，采用的是軟件進行處理。新的功能增添則是通過軟件升級來實現(xiàn)的。而HDTV機依據(jù)軟件無線電原理，在此基礎上能夠產(chǎn)生適應不同編碼速率的電視信號，而且系統(tǒng)自身具有較強的升級能力。HDTV對于軟件無線電技術應用成本降低有一定的幫助作用。

三、無線電技術的實際應用與分析

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)的技術功能，打破了傳統(tǒng)的只能依靠地硬件的局面。在技術實現(xiàn)方面，光電通信底層網(wǎng)絡已經(jīng)具備了一定的基礎，無論是傳輸?shù)乃俾蔬€是在寬帶方面都達到了較高水平，而硬件價格也在逐漸下降，軟件更新的周期則有效縮短，將軟件模塊與硬件模塊進行協(xié)同配合設置，以此來實現(xiàn)技術收益最優(yōu)。

軟件無線技術與現(xiàn)代通信相比其優(yōu)勢是十分明顯的，而且在生活中的應用也是十分的廣泛。如生活中用到的多頻段移動電話。應用于軍事方面體現(xiàn)在電臺間的互通。無線電通信業(yè)務大部分是依靠軟件實現(xiàn)的，而計算機與通信技術發(fā)展的速度十分迅速，只需要對軟件進行升級就可以拓展和實現(xiàn)新的功能與業(yè)務。對于MMDS系統(tǒng)而言，其業(yè)務開展有一定的難度，雙向通信也有一定難度，而無線電技術的應用則可以有效的解決這一問題。隨著4G技術的普及與互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，無線電技術的發(fā)展能夠促進數(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。并在此基礎上尋找資源實現(xiàn)對業(yè)務的最佳配置，通過開放性的平臺建立，從而實現(xiàn)業(yè)務的靈活與方便性。

20世紀末，DRM將無線電技術應用于系統(tǒng)構建中，并借助技術提升了廣播的質量。而21世紀，數(shù)字廣播電視軟件無線電系統(tǒng)平臺開始形成，并逐漸呈現(xiàn)出規(guī)模化的特點。通過無線電技術對信號寬帶進行調整，以此來提升信號的動態(tài)范圍，在A/D，D/A基礎上實現(xiàn)信號由全頻帶到中頻帶的轉變，完成數(shù)字廣播電視信號預定。除此之外，無線電技術還引入了變頻技術到數(shù)字廣播電視體系中，通過變頻器對信號進行處理，調整發(fā)射系統(tǒng)，完成相位與數(shù)字信號的轉變，而該步驟又是在數(shù)字編碼與變頻調制基礎上完成的，在一定程度上拓寬了數(shù)字廣播信號的傳輸范圍。而我國的數(shù)字廣播電視在無線是平臺方面軟硬兼具，對電視接收系統(tǒng)也有一定的調整，經(jīng)過了DPS調制與轉換，信號的精度有了保證。而存在的不足之處則在于處理的過程中，信號頻率較高，雙向通信有一定難度，信號傳輸在經(jīng)濟效益方面會有一定的影響，在今后的研究工作中需要重點關注并找出解決優(yōu)化問題的方法。

四、結束語

硬件、軟件技術與系統(tǒng)結構構成了無線電系統(tǒng)，軟件無線電技術應用于數(shù)字廣播電視系統(tǒng)其市場前景十分廣闊，而技術應用對數(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質量。在系統(tǒng)構建過程中，需要全面把握其核心技術，并結合到實踐經(jīng)驗對其進行完善與拓展，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)運行奠定良好的基礎，提升其經(jīng)濟效益。

[1]趙軍,李建偉.數(shù)字廣播電視中軟件無線電技術的應用分析[J].中國高新技術企業(yè),2017(01).

[2]嚴振.淺析數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術[J].中國新通信,2016(05).

[3]席鶴鵬.關于數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術探究[J].電子制作,2015(17).

[4] 吝磊.軟件無線電技術對無線廣播電視監(jiān)測業(yè)務的應用與發(fā)展[J].廣播電視信息,2016(06).

王曉楠 （1980—），男，吉林松原人，畢業(yè)于大連海事大學計算機科學與技術專業(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。