廣播電視數(shù)字微波傳輸原理及設(shè)備分析

摘要：SDH是Synchronous Digital，Hierarchy的字母簡(jiǎn)寫，中文為同步數(shù)字體系。是國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)（ITU-T）指定的傳輸通用技術(shù)體制，適用于光纖電路或光纖通信，也適用于微波電路或微波通信，它規(guī)定了信號(hào)傳輸?shù)母袷綐?biāo)準(zhǔn)，按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)脑O(shè)備稱為SDH設(shè)備。

關(guān)鍵詞：電視；數(shù)字；微波；設(shè)備

一、SDH特點(diǎn)及廣播電視數(shù)字微波使用頻率

SDH特點(diǎn)：有全世界統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)速率和幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)；采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的；SDH幀結(jié)構(gòu)中的開(kāi)銷比特（約占信號(hào)5%），使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)進(jìn)管理、維護(hù)能力加強(qiáng)；將標(biāo)準(zhǔn)的光接口綜合進(jìn)各種不同的網(wǎng)絡(luò)單元，減少了將傳輸和復(fù)用分開(kāi)的需要，簡(jiǎn)化硬件、緩解了布線擁擠，SDH還能方便容納各種新業(yè)務(wù)信號(hào)，SDH的信號(hào)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮了網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換的最佳性。具有噪聲再生中繼過(guò)程中不累積，寬帶利用率高、設(shè)備接收靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)。

數(shù)字（SDH）微波設(shè)備使用了兩個(gè)傳輸頻率U6GHz和11GHz，干線用U6GHZ，頻率范圍為6.4～7.1GHZ，支線使用11GHz，頻率范圍為10.7GHz～11.7GHz。使用了三種碼率，分別為155Mbit/s（每個(gè)波道的傳輸容量），45Mbit/s（是一組廣播電視節(jié)目的容量），2Mbit/s（數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)最小單位容量）。調(diào)制用正交幅度調(diào)制64QM。

二、廣播電視數(shù)字微廣波傳輸

（一）微波設(shè)備的作用是復(fù)用設(shè)備的155Mbit/s的碼流與經(jīng)服務(wù)器（SERVICE）來(lái)的公務(wù)電話一起經(jīng)基帶處理器（RRA）處理后和路邊業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)2×2Mbit/s一起經(jīng)調(diào)制器（MODEM）調(diào)制成中頻140MHz。140MHz中頻信號(hào)經(jīng)發(fā)信機(jī)混頻成射頻信號(hào)，經(jīng)功放放大后輸出到發(fā)信分路經(jīng)天饋線發(fā)射出去。另一方面以天線來(lái)的微波射頻信號(hào)經(jīng)收信分路到收信機(jī)，經(jīng)混頻解調(diào)成140MHz中頻信號(hào)，然后經(jīng)解調(diào)器（MODEM）解調(diào)成155Mbit/s信號(hào)和路邊業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)2×2Mbit/s。155Mbit/s微波信號(hào)和公務(wù)電話經(jīng)基帶處理器（RRA）處理后，輸出155Mbit/s信號(hào)至復(fù)用設(shè)備，公務(wù)電話至服務(wù)器（SERVICE）。

廣播電視數(shù)字微波為了使信號(hào)不間斷傳輸，采用（3+1）波道傳輸，即三個(gè)主用波道，一個(gè)備用波道。當(dāng)主用任一個(gè)波道有故障時(shí)，自動(dòng)倒換到備用波道，使信號(hào)正常傳輸。

廣播電視數(shù)字微波傳輸中的復(fù)用設(shè)備是將多個(gè)來(lái)自業(yè)務(wù)設(shè)備（如編碼器）的低速率（如45Mbit/s）碼流匯集成高速率155Mbit/s碼流送至微波設(shè)備傳輸，將來(lái)自微波設(shè)備的高速率155Mbit/s碼流分解成低速率碼流，送給業(yè)務(wù)設(shè)備（如解碼器）。

（二）編解碼器在微波電路中的作用

廣播電視數(shù)字微波的傳輸需要編碼器及復(fù)用器把廣播電視的視音頻信號(hào)編成及復(fù)用適配成數(shù)字微波傳輸所需要的碼流和經(jīng)解碼器解出所需廣播電視信號(hào)視音頻節(jié)目。ASI編碼器是輸入模擬或數(shù)字視音頻信號(hào)，編碼壓縮，輸出單節(jié)目ASI碼流。DS3編碼器輸入模擬或數(shù)字視音頻信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮，輸出單節(jié)目ASI碼流和DS3碼流。復(fù)用器功能是將多個(gè)編碼器產(chǎn)生的節(jié)目ASI碼流復(fù)用成單路多節(jié)目ASI碼流，并適配成DS3碼流，復(fù)用器既可輸出多節(jié)目ASI碼流，又可輸出DS3碼流。ASI解碼器可輸入單節(jié)目或者多節(jié)目ASI碼流，進(jìn)行解碼輸出數(shù)字或模擬視音頻。DS3解碼器既能輸入DS3碼流，又可輸入ASI碼流。進(jìn)行解碼輸出數(shù)字或模擬視音頻和ASI碼流。編解碼器與微波復(fù)用設(shè)備示意圖：

（三）廣播電視數(shù)字微波信號(hào)的回傳

廣播電視數(shù)字微波需要把傳輸?shù)窖鼐€各站的信號(hào)再回傳到始端站。為實(shí)現(xiàn)各節(jié)目都能同時(shí)回傳到始端站，需要在干線上設(shè)置若干個(gè)回傳節(jié)點(diǎn)站，將沿線各站點(diǎn)進(jìn)行分組，各組所在的站點(diǎn)將回傳碼流分別先傳輸?shù)剿诜纸M的節(jié)點(diǎn)站上，然后再進(jìn)行解碼適配一再?gòu)?fù)用一再適配的過(guò)程，即滾動(dòng)打包，集中在一個(gè)45Mbit/s碼流上，最后每條干線形成三個(gè)45Mbit/s碼流在回傳波道上回傳到始端站（總站）。

三 供電設(shè)備與蓄電池

數(shù)字微波采用直流電壓供電，是用外電交流電壓（柴油機(jī)發(fā)電）整流成直流電壓和蓄電池（二組）并聯(lián)供電，當(dāng)外電停電時(shí)由蓄電池組（供電），整流供電方式采用開(kāi)關(guān)電源，其中帶有監(jiān)控模塊和整流模塊。

監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制管理。對(duì)交流配電單元，系統(tǒng)監(jiān)控兩路交流輸入電壓，電流、頻率等模擬量以及防雷器狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量。當(dāng)交流掉電、電壓過(guò)高、過(guò)低或三相平衡、防雷器故障時(shí)，監(jiān)控模塊發(fā)出告警信號(hào)。對(duì)于整流模塊，監(jiān)控整流模塊工作狀態(tài)，當(dāng)整流模塊工作不正常時(shí)，監(jiān)控模塊發(fā)出告警信號(hào)，并控制整流模塊實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)機(jī)，限流和均浮充轉(zhuǎn)換等功能。對(duì)于直流配電單元，監(jiān)測(cè)直流輸出電壓、電流值和負(fù)載熔絲斷等情況時(shí)，監(jiān)控模塊發(fā)出告警信號(hào)。對(duì)于蓄電池組，監(jiān)測(cè)兩組電池電壓、充放電電流以及電池接觸器，如果電池繼續(xù)放電至電池保護(hù)電壓值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷電池回路中的直流接觸器?？刂齐姵亟K止放電，保護(hù)電池過(guò)放電。當(dāng)交流輸入恢復(fù)正常時(shí)，監(jiān)控模塊可對(duì)電池的充電過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)管理。

蓄電池基本特性：

放電率表示蓄電池放電電流的大小。電池容量指在25℃環(huán)境下，蓄電池以10小時(shí)率電流放電至終止所放出的電量。放電終止電壓是指25℃環(huán)境下，以一定的放電率放電至能再反復(fù)充電使用的最低電壓值。放電特性：放電電流越小放電容量越大，反之放電電流越大放電容量越小。充電特性：補(bǔ)償因電池放電而產(chǎn)生的容量損失，避免過(guò)充造成電池壽命的縮短。壽命特性與環(huán)境溫度，放電頻次，放電深度和充電電壓（電流）有影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖承恩，《微波技術(shù)基礎(chǔ)》。西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1994

[2]姜秀華，張永輝?！稊?shù)字電視廣播原理與應(yīng)用》。北京：人民郵電出版社，2009

作者簡(jiǎn)介：何慶聰，廣東省韶關(guān)市惠民北路廣播電視臺(tái)，學(xué)歷：本科，職稱：工程師。從1988年七月—2017年十一月，在廣東省韶關(guān)市廣播電視臺(tái)工作，從事廣播電視技術(shù)工作。