數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)研究

劉祺艷

摘 要 隨著科學(xué)時代的到來，云技術(shù)被廣泛應(yīng)用，促使云傳輸技術(shù)也不斷的走向成熟。在數(shù)字地面電視中，云傳輸技術(shù)被廣泛應(yīng)用。云傳輸技術(shù)可以不僅提高頻譜的利用率，而且還具有抗干擾的能力。云傳輸技術(shù)在同一地區(qū)可以提供不同質(zhì)量、內(nèi)容豐富的服務(wù)。本文基于OFDM傳輸技術(shù)，對云傳輸技術(shù)的概念和優(yōu)勢進(jìn)行了分析，同時對數(shù)字地面電視系統(tǒng)與云傳輸技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞 數(shù)字電視；云傳輸；技術(shù)

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）199-0075-02

OFDM是一種具有高頻譜利用率、抗多徑衰落強、容易與其他技術(shù)結(jié)合且實現(xiàn)簡單等優(yōu)點的多載波調(diào)制技術(shù)，因此在無線通信中被廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)可以整合不連續(xù)的頻率資源，對子載波的分配非常方便，使得CR高效使用頻譜。OFDM受到重視的原因是因為其具有良好的性能。因此，基于OFDM的云傳輸技術(shù)使通信發(fā)展又多了一個研究方向。

1 云傳輸技術(shù)基本原理

從第一代數(shù)字電視開始，就存在同信道干擾的問題，雖然技術(shù)在不斷改革和創(chuàng)新，也只是大大的降低了同信道干擾，但是并沒有從根本上解決這個問題，云傳輸技術(shù)的特點就是抗干擾能力強。在信息論中，可以從兩個方面提高頻譜的利用率。第一是增加信息的吞吐量。第二就是增強接收的可靠性?，F(xiàn)階段的基本研究方向是增加信息吞吐量或者沿著香濃容量曲線向右。但是云傳輸逆向思維，沿著香農(nóng)容量曲線向左，降低射頻信道的信息吞吐量，很大程度上增強了接收信息的可靠性，提高了頻譜的復(fù)用能力。云傳輸技術(shù)提高了頻譜的復(fù)用能力，然后就可以通過層分復(fù)用進(jìn)一步增加信息的速率。云傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，發(fā)射機由于數(shù)據(jù)流的不同使得業(yè)務(wù)覆蓋的范圍和服務(wù)類型也不盡相同[ 1 ]。在SFN網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)射機發(fā)射的較強信號區(qū)域可以重疊，給予較弱的信號有一定的保護(hù)間隔，使得發(fā)射信號具有多樣性的特點，業(yè)務(wù)覆蓋也變得更加靈活多變。云傳輸技術(shù)通過減少數(shù)據(jù)吞吐量實現(xiàn)對抗同信道干擾的目的。從而使得人口密集地區(qū)的每一條頻段都能被充分利用，最大限度上發(fā)揮作用，提高頻譜利用率。提高信息速率方式和采用云傳輸技術(shù)方式都可以提高頻譜利用率。但是前者是逼近香農(nóng)容量，提高速率，后者則是增加信道的數(shù)量。兩者實質(zhì)上都受香農(nóng)容量的限制，所以沒有明顯的差距，只不過云傳輸技術(shù)相對于提高信息速率的方式，數(shù)據(jù)接受性更加可靠，有利于通信系統(tǒng)更好的發(fā)展。

2 數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)研究

2.1 OFDM時域疊加技術(shù)

通過對OFDM兩層時的疊加系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分析，可以發(fā)現(xiàn)在OFDM中，發(fā)射機的兩層數(shù)據(jù)相對獨立，互不影響，但是在實質(zhì)上，不僅僅在導(dǎo)頻位置，甚至較弱信號的保護(hù)間隔長度都不一致，突出了靈活性特別高的特點。但正因如此，使得接收機的復(fù)雜性也大幅度的提高。從接收機的角度看，兩層數(shù)據(jù)必須單獨進(jìn)行，并且信道還要均衡，導(dǎo)致了同步也是互不影響，相對獨立[2]。解析出層1數(shù)據(jù)之后，不僅僅要消除層1數(shù)據(jù)，同時還要將層1數(shù)據(jù)插入一定的保護(hù)間隔，與信道參數(shù)進(jìn)行乘法處理，導(dǎo)致了更多信道估計的參與和解調(diào)上的誤差，從而大大影響了對層2數(shù)據(jù)的解析。

2.2 OFDM頻域疊加技術(shù)

相對于時域疊加技術(shù)，頻域疊加技術(shù)更為簡單。兩層數(shù)據(jù)的各種特征都是相同的，使得接收機只要進(jìn)行一次操作就可以，復(fù)雜度被大大降低。

但是，由于兩層數(shù)據(jù)特征相同，如果是不同的發(fā)射機，那么對同步的要求就會很高。兩者比較，時域疊加技術(shù)的發(fā)射機操作很簡單，頻域疊加技術(shù)的接收機很便捷。

前者在信息傳輸過程中受到的干擾非常多。后者雖然對同步要求很高，但是接收機的復(fù)雜度很低。在實際應(yīng)用過程中，時域疊加的高復(fù)雜度使得整個體系的運行非常困難，每個環(huán)節(jié)都出現(xiàn)信息損失的問題，信息在傳遞過程中出現(xiàn)了大批量的損傷，而且時域疊加的高復(fù)雜性使得整個系統(tǒng)的抗干擾能力非常差。

2.3 干擾信號消除技術(shù)

云傳輸技術(shù)通過在接收機采用干擾信號消除的方式對抗同信道干擾以達(dá)到減小信號噪聲的目的。干擾信號消除在很大程度上影響了信息接收的可靠性?？梢杂脙煞N方法進(jìn)行干擾信號消除的操作。

第一種就是直接調(diào)制解調(diào)信號，在混合信號中進(jìn)行干擾信號消除。

第二種則是對解碼信號進(jìn)行調(diào)制，然后再進(jìn)行干擾信號消除[3]。兩種方法都能達(dá)到消除干擾信號的目的，但是各自優(yōu)缺點并不一樣。第一種就是簡單，直接對調(diào)制信號重構(gòu)，減少了過程延遲，但是會讓解調(diào)誤差加大，使得層2數(shù)據(jù)解碼過程的難度加大。第二種的信息可靠性遠(yuǎn)大于第一種，因為是調(diào)制解碼信號，已經(jīng)經(jīng)過了糾錯的過程，這樣對層2數(shù)據(jù)解碼壓力就小，但是帶來的過程延遲相對較大。

2.4 云傳輸技術(shù)性能強

從容量上來說，傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)使用分復(fù)用技術(shù)或頻分復(fù)用技術(shù)，相較于云傳輸技術(shù)，分復(fù)用技術(shù)或頻分復(fù)用技術(shù)在低噪比下提供移動服務(wù)和高噪比下提供固定服務(wù)的容量都遠(yuǎn)不及云傳輸技術(shù)。

在實際應(yīng)用中，云傳輸技術(shù)的每種服務(wù)都占用100%時隙和100%帶寬，對照分復(fù)用技術(shù)或頻分復(fù)用技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢。滿足功率比是云傳輸技術(shù)的基本條件，但是不能保證信息可以正確解調(diào)。

信道估計引入的誤差會影響下一層的信息解調(diào)，而且功率和影響成正比，功率越大，影響就越大。云傳輸技術(shù)讓多種服務(wù)的匹配更加容易成為可能，因為在獲取相同信息的時候，就已經(jīng)降低了解調(diào)門限，從而使得在實際應(yīng)用變得靈活，業(yè)務(wù)覆蓋范圍也會進(jìn)一步增大[4]。

云傳輸系統(tǒng)提供的移動服務(wù)覆蓋范圍和固定服務(wù)覆蓋范圍非常接近。在同種信息速率下，云傳輸技術(shù)的抗干擾能力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的分復(fù)用技術(shù)或頻分復(fù)用技術(shù)。功率影響云傳輸技術(shù)的性能，在實際應(yīng)用中，要根據(jù)自身需求合理發(fā)射信息功率比，爭取最大限度上發(fā)揮云傳輸技術(shù)的性能和優(yōu)勢。上層的錯誤代碼和估計誤差會影響到下層的解調(diào)，但是如果錯誤代碼和估計誤差非常非常的低，那就可以忽略不計了。

3 結(jié)論

在網(wǎng)絡(luò)時代之下，云傳輸技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字地面電視系統(tǒng)中是順應(yīng)我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的發(fā)展趨勢。云傳輸技術(shù)的多種優(yōu)勢使得云傳輸技術(shù)成為數(shù)字地面電視系統(tǒng)中的必備技術(shù)。因為云傳輸技術(shù)大大的提高了頻譜的利用率，充分利用頻譜資源，不會出現(xiàn)頻譜浪費的情況。

云傳輸技術(shù)不僅僅克服了同信道干擾的問題，與此同時還增加了信息的可靠性，還使得多種通信服務(wù)可以在同一頻段并行傳輸，對于數(shù)字地面電視系統(tǒng)的發(fā)展和創(chuàng)新具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]葛邦豪，胡駿，姜俊，等.地面數(shù)字電視AVS前端系統(tǒng)方案[J].電視工程，2014，06（2）：32-33.

[2]李鐵強，劉麗梅.地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案的探討[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2013，03（17）：60-61.

[3]龔翼山，魏春華.我國地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)[J].湖南農(nóng)機，2011，08（1）：137-138.

[4]王堯.面向媒體融合的新一代地面數(shù)字電視系統(tǒng)研究[J].電視技術(shù)，2014，08（22）：18-20.endprint