廣播電視移動接收技術(shù)

◎葉東曉

廣播電視移動接收技術(shù)

◎葉東曉

隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，廣播電視的發(fā)展重心由普通接收轉(zhuǎn)到移動接收。目前我國科學(xué)技術(shù)的水平在一定程度上可以解決廣播移動接收技術(shù)，廣播的移動接收比電視的移動接收更容易，但是技術(shù)的落后、更新緩慢是移動接收發(fā)展困難的原因之一。移動接收的關(guān)鍵技術(shù)是OFDM，OFDM的特點是各子載波相互正交，擴頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊，不但減少了子載波間的相互干擾，還使得頻譜利用率得到很大提高。本文主要探討廣播電視面臨的問題和主要技術(shù)。

隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和進步，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷發(fā)展，一場由無線傳輸領(lǐng)域引發(fā)的技術(shù)革命正在悄然形成。通過對近幾年現(xiàn)狀的分析，無線數(shù)字傳媒的類型日漸豐富，除傳統(tǒng)媒體之外，一些新興媒體也不斷涌現(xiàn)出來，在日常生活中使用手機看電視的人越來越多，手機便于攜帶，人們可隨時隨地用手機來觀看視頻，還有在路上見到汽車載著視頻廣告四處宣傳，在地鐵上人們也可以看視頻。聲音廣播和電視廣播的合稱就是日常所說的廣播。兩者的區(qū)別在于后者不僅僅樂意傳播聲音，還可以傳播圖像，一般將帶有圖像傳播的稱為電視，當然兩者也有相同的地方，因為它們都是以無線電波的方式來傳輸無線信號。隨著時間和環(huán)境的變化，人們的生活水平也在日漸提高，隨之而來的是生活觀念也在不斷的改變，為了可以隨時隨地獲取到高速穩(wěn)定的信號，對高速移動接收技術(shù)的要求也越來越多。之前人們的需求是固定接收或者低俗接收即可滿足，但現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了以廣播電視為主的移動高速接收接收。從目前的技術(shù)來看，我國的廣播移動接收問題已經(jīng)基本成熟，但是電視的高速移動接收還存在很多技術(shù)性的問題。這個問題引起了更多人對廣播電視的而關(guān)注度。

廣播電視的移動接收

移動接收的考慮因素。從字面來看，移動接收和固定接收顯然是不同的，移動接收是一個比較寬泛的概念，從其移動的速度來看，可以具體分為三大類:便攜帶式接收、低速移動式接收、高速移動式接收。三種不同方式的接收各有各的特點，故它們會遇到不太相同的問題，當然不同情況下考慮的因素也不盡相同。

便攜式接收。便攜式接收，在某種程度上是相對固定的一種接收方式，它與低速移動式接收、高速移動式接收的不同之處是接收更易于攜帶，一般是通過移動變化地理位置來接收信號。對于廣播來說，這不算困難，但由于模擬電視的特性即定向天線非常好，所以模擬電視移動接收會比較困難，另外因為地區(qū)差異，故信號強弱也有所不同，不同地點接收到的信號可能不盡相同。對于高場強地區(qū)使用拉桿天線的電視機，如果天線的位置一旦被更換，那么相對應(yīng)的天線的位置應(yīng)當被重新設(shè)置以便取得更好的接收效果，這一點嚴重限制了電視的可移動化。

低速移動接收。如果接收機接收信號的速度像我們出去步行或者騎自行車的速度，一般平均大概一公里花費一小時，這種情況下稱其為低速移動接收，從目前的情況來看，廣播在這一領(lǐng)域的成績顯著，并且人們已經(jīng)可以完全的接收穩(wěn)定的廣播信號。

高速移動接收。 如果接收機運動的速度相對比較高，比如現(xiàn)在必不可少的交通工具火車和汽車，我們乘坐這些工具時接收所需的視頻信號等，稱為高速移動接收。由于交通工具移動的速度快，而接收機的移動速度和此成正比，并且周圍環(huán)境也在隨時變化，再加上多普勒效應(yīng)和其他信號的干擾，使得最后真正接收到的信號很難確保其穩(wěn)定性，所以仍然存在很大的困難急需解決。

移動接收面臨的主要問題。要了解移動接收面臨的問題，必須先了解信號是如何發(fā)送到達接收方的。發(fā)送方先將待發(fā)送的無線數(shù)字信號發(fā)出去，接著通過地面來接收信號。目前所需解決的最主要問題是衰落，由于空間和時間等因素，在發(fā)射和接收信號之間會存在衰落現(xiàn)象，對于所有無線通信系統(tǒng)都會遇到類似的情況。所以接收機接收到的信號不是發(fā)送方發(fā)送的原始信號，兩者之間存在著差距，故不能滿足人們的需求，分集接收的方法可以克服此缺陷，但僅適合于固定接收，對于移動接收來說，還沒有有效的方法來解決，因此衰落現(xiàn)象尤為明顯。一般以電波方式發(fā)送信號，最后實際到達接收方的電波由來自發(fā)射天線的直接波和各種物體的散射波及反射波三者匯合而成，并且場強在振幅和相位上都不斷發(fā)生著變化，因而接收到的信號很不穩(wěn)定，稱此為無線電波的衰落現(xiàn)象。通常衰落的嚴重程度與頻率或路徑長度成正比，一般將衰落分為慢衰落和快衰落兩種，這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。移動接收還存在一個特有的問題，即多普勒效應(yīng)，這是因為移動接收的特有特性移動所導(dǎo)致的。

移動接收的關(guān)鍵技術(shù)

OFDM 是正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）的縮寫，它是一種保證數(shù)據(jù)傳輸在嚴重電磁干擾的通信環(huán)境下正常完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施。

OFDM的基本原理。一般OFDM的基本理念是將信道劃分為很多個相互正交的子信道，然后將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成低速數(shù)據(jù)流，再者將其調(diào)制到每個子信道上然后進行傳輸。在接收端通過相關(guān)技術(shù)來獲取正交信號，這樣會使子信道之間的干擾有所減少 。因為每個子信道的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，可以認為是平坦性衰落，從而可以消除數(shù)據(jù)碼之間的干擾，由于子信道信號帶寬的特性，還會使信道均衡變得相對容易。

OFDM的主要技術(shù)特點。OFDM 的主要技術(shù)特點如下：由于各子載波的編碼是聯(lián)合實現(xiàn)的，故它的抗衰落能力比較強；能夠?qū)π盘柌ㄐ伍g的干擾得到適當?shù)目刂?，比較適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸；可以使用離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實現(xiàn)對各子信道的調(diào)制和解調(diào)；兩外OFDM有效解決了移動接收中的兩個主要問題，即衰落和多普勒現(xiàn)象導(dǎo)致的缺陷，這樣受到干擾的信號在接收方會可靠的接收到。另外從誤碼率的角度來看，OFDM也做得比較好，相比其他的技術(shù)其誤碼率還是比較低的。

總之，在當前的環(huán)境下，技術(shù)研究重點依然是廣播電視的移動接收，從前面的分析中可以看到高速接收還存在很大障礙，為了使它能更好的為我們服務(wù)，還有待于進一步研究其傳播策略。但是它同時還存在著信號衰落、引起信號符號間干擾、多普勒效應(yīng)、接收機硬件成本高、耗電、攜帶不方便等問題，所以廣播電視的移動接收還存在很大的發(fā)展空間，在這一領(lǐng)域內(nèi)不斷探索創(chuàng)新,相信在不久的將來會為我們的生活創(chuàng)造更多的驚喜和便利。

(作者單位：青田縣廣播電視臺）