數(shù)字微波傳輸網(wǎng)在廣播電視信號傳輸中的作用

錢春節(jié)

【摘要】近年來，隨著科技水平的不斷提高，數(shù)字化、信息化普遍應(yīng)用，數(shù)字微波技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和長足發(fā)展，給人們的生活增添了無限色彩。數(shù)字微波技術(shù)在廣播電視行業(yè)中的普及和廣泛應(yīng)用為其數(shù)字化發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，提升了廣電技術(shù)的應(yīng)用水平。數(shù)字微波傳輸憑借其自身的特點，在廣電信號傳輸中的諸多優(yōu)勢使其在廣電信號傳輸中的作用日趨明顯，為廣電行業(yè)數(shù)字化進程做出了巨大貢獻。

【關(guān)鍵詞】傳輸;廣播電視;微波;傳輸網(wǎng);數(shù)字微波技術(shù);

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.04..007

由于科技水平日新月異的發(fā)展，信息技術(shù)數(shù)字化、全球化的逐步實現(xiàn)，人們生活質(zhì)量穩(wěn)步提高，人們對高質(zhì)量視聽效果和體驗提出了新的追求。廣電行業(yè)信號傳輸網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展在這一環(huán)節(jié)中起著重要作用。數(shù)字微波技術(shù)在廣電行業(yè)廣泛應(yīng)用，為其數(shù)字化發(fā)展夯實了基礎(chǔ)，為改善人們生活品質(zhì)，滿足人們對多元化視聽效果的要求做出了卓越貢獻。數(shù)字微波技術(shù)憑借其諸多技術(shù)優(yōu)勢，在廣電行業(yè)信號傳輸?shù)慕ㄔO(shè)和發(fā)展中占有重要地位。

1. 數(shù)字微波技術(shù)概述

1.1 數(shù)字微波技術(shù)概念

微波是以空氣為傳輸媒介的電磁波，頻率一般控制在300MHz至300GHz之間，波長范圍在1m到1mm之間。數(shù)字微波技術(shù)從廣義上講屬于無線通信技術(shù)的一個范疇，是指一種利用無線微波收發(fā)器，通過各個頻段的電磁波來實現(xiàn)對于數(shù)字信號傳輸?shù)囊环N技術(shù)。。

在目前的無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，數(shù)字微波技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的使用，其可以直接通過微波收發(fā)裝置對各種數(shù)字式微波信號實現(xiàn)傳輸。數(shù)字微波技術(shù)傳遞信息的功能主要通過不同頻率的微波傳輸，改變其信號的頻率來實現(xiàn)。從實際意義上講，微波的本質(zhì)就是一種頻率。其擁有相對較短的波長，相對較高頻率、相對較寬的頻段。數(shù)字微波通過在進行信號傳輸時，需要設(shè)置拋物面天線，以改變其天線口面積大小、尺寸，來實現(xiàn)調(diào)整波長目的。通過此種方式，在一定程度上提高了其傳輸數(shù)字信號的能力。

1.2 數(shù)字微波技術(shù)的接收設(shè)備

1.2.1 發(fā)送設(shè)備

發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備是數(shù)字微波傳輸網(wǎng)（以下簡稱傳輸網(wǎng)）中重要的組成部分。其中發(fā)送設(shè)備較為常見的有以下兩種：一、直接調(diào)制式發(fā)信機（圖1），一般適用于傳輸信息量不大的中小容量傳輸設(shè)備;二、中頻調(diào)制式發(fā)信機（圖2），一般適用于傳輸信息量較大的大容量傳輸設(shè)備。

1.2.2 接收設(shè)備

傳輸網(wǎng)的接收系統(tǒng)主要由接收和解調(diào)裝置共同組成。目前，外差收信方式在傳輸網(wǎng)的接收系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。其由負責(zé)信號接收的射頻系統(tǒng)和中頻系統(tǒng)以及負責(zé)信號解調(diào)處理的解調(diào)系統(tǒng)組成。其工作原理是對接收的信號，經(jīng)過各種設(shè)備的相互轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)為中頻信號，然后經(jīng)過中頻系統(tǒng)放大器和濾波器實現(xiàn)對信號的放大，最后由解調(diào)系統(tǒng)完成數(shù)字信號的載波提取、解調(diào)和再生處理。

1.3 數(shù)字微波技術(shù)的特點介紹

1.3.1 傳輸容量大

數(shù)字微波傳輸?shù)囊淮筇匦跃褪瞧渚哂卸嗦沸裕梢酝瑫r多路一起進行傳輸或接受。在數(shù)字微波傳輸?shù)倪^程當(dāng)中適當(dāng)增置多個載波點，即能實現(xiàn)多路同時傳輸，能夠有效增強信息空間的使用率，大幅增加數(shù)字微波傳輸?shù)目臻g容量。

1.3.2? 較強的傳輸能力

數(shù)字微波技術(shù)傳輸能力超強，其傳遞信號主要通過以微波的形式來實現(xiàn)。其通過對不同頻率微波信號的傳輸，將其頻率進行改變再傳輸，來實現(xiàn)信息的安全傳輸。微波的本質(zhì)就是一種頻率，其本身擁有相對較短的波長，相對較高頻率、相對較寬的頻段。數(shù)字微波技術(shù)以設(shè)置拋物面天線，改變其天線口大小、尺寸，來實現(xiàn)調(diào)整波長目的，以此來加強微波信號的傳輸能力。

1.3.3? 傳輸可靠性強

極強的安全、可靠性是數(shù)字微波技術(shù)傳輸?shù)挠忠淮蠹夹g(shù)特點。數(shù)字微波傳輸通過將中繼站設(shè)置在信號傳輸點之間，各傳輸點之間捕捉信號以通過接力的方式來實現(xiàn)中繼通信傳輸。此種方式能夠提高接收信號接收的精準(zhǔn)度，保障信號傳輸?shù)陌踩?、可靠性?/p>

1.3.4 傳輸速度快

在廣電行業(yè)的信號傳輸中應(yīng)用數(shù)字微波技術(shù)，能夠通過改變微波頻率在一定程度上影響傳輸速度，節(jié)省傳輸時間，提高傳輸效率。

2. 數(shù)字微波在廣電信號傳輸中的優(yōu)勢分析

2.1 數(shù)字微波傳輸抗破壞能力強

數(shù)字微波技術(shù)應(yīng)用于廣電行業(yè)信號傳輸能夠提高其抗破壞能力，有效防范突發(fā)情況對信號傳輸影響。由于廣電行業(yè)信號傳輸系統(tǒng)，一般都建設(shè)于室外露天環(huán)境，在其日常運作過程當(dāng)中，信號傳輸在一定程度上會受到自然環(huán)境、氣象因素等多方面的影響。如傳輸系統(tǒng)所在地發(fā)生地震、暴風(fēng)雨或其它嚴(yán)重的氣象災(zāi)害，都會成為信號在傳輸過程中的不利因素，直接導(dǎo)致傳輸?shù)牟环€(wěn)定。而數(shù)字微波技術(shù)的應(yīng)用極大的解決了這一難題，其能夠增強傳輸網(wǎng)抵抗自然災(zāi)害的能力，有效降低各種不利因素對傳輸網(wǎng)的影響，確保信號在傳輸過程中的安全穩(wěn)定性。此外，傳輸網(wǎng)可以有效避免和控制人為干擾、畜意破壞等原因造成的傳輸信號不穩(wěn)，其對廣電行業(yè)信號的傳輸意義深遠。

2.2 數(shù)字微波傳輸應(yīng)急能力較強

數(shù)字微波技術(shù)應(yīng)用于廣電行業(yè)信號傳輸中的優(yōu)勢還體現(xiàn)在其較強的應(yīng)急處理能力。在廣電行業(yè)信號傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，因系統(tǒng)故障等突發(fā)事件發(fā)生時，數(shù)據(jù)微波技術(shù)能夠在第一時間內(nèi)保證信號的有效傳輸，確保信息的及時性和真實性。（如在發(fā)生系統(tǒng)故障時，可通過攝像微波傳送一體機，將實事進行真實有效的傳播。）通過此種方式不僅能夠解決因系統(tǒng)故障等突發(fā)應(yīng)急事件，而且，其所需成本相對較低的，后期的維護工作相對比較簡單，為應(yīng)急事件的處理提供了有利的保證。

2.3 數(shù)字微波傳輸受限制因素較少

傳統(tǒng)的廣電行業(yè)信號傳輸是通過鋪設(shè)光纜來實現(xiàn)的，在鋪設(shè)的過程中，會受到多種因素的影響，降低信號傳輸質(zhì)量，影響光纜使用壽命。數(shù)字微波傳輸技術(shù)的應(yīng)用可以不受環(huán)境因素的影響，在特殊環(huán)境下對廣電信號進行正常傳輸。如在人煙稀少、交通不便的偏遠地區(qū)、山區(qū)，高寒地區(qū)等。如采用普通方式進行傳輸，不但其建設(shè)成本巨大，而且受外界因素及自然條件的影響其信號質(zhì)量會受到一定程度的影響。而數(shù)字微波傳輸技術(shù)不但其成本低，其在傳輸過程中其信號質(zhì)量不會因外界因素的干擾而受到影響。

2.4 數(shù)字微波傳輸抗干擾能力強

廣電行業(yè)信號傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)方式的信號傳輸極易受地形及周圍自然環(huán)境的影響，在崎嶇地形及惡劣環(huán)境下難以構(gòu)建。其信號傳輸也會因周圍環(huán)境和電磁干擾影響，傳輸信號發(fā)生偏差。數(shù)字微波傳輸技術(shù)具有穿透力強、抗干擾性強等特點，其傳輸?shù)膫鞑ニ俾什粫蛱鞖猸h(huán)境、地形地貌的變化而發(fā)生改變，能夠輕易的穿透高山峻嶺的阻隔，解決了傳統(tǒng)傳輸方式因受外界環(huán)境因素影響而傳輸信號受到干擾的不足。

3. 數(shù)字微波傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)

3.1 數(shù)字微波傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

數(shù)字微波技術(shù)應(yīng)用于信號傳輸網(wǎng)時，其設(shè)計往往以SDH為主電路，干線則以設(shè)置保護波道為輔的原則。干線則應(yīng)以環(huán)路設(shè)置加節(jié)點連通的方式進行組網(wǎng)，支線微波傳輸以星型或樹型的形式得以實現(xiàn)，有效提高傳輸網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。在組織傳輸網(wǎng)時，除需借用無損耗開關(guān)外，通常還需要ATPC技術(shù)的支持，通過ATPC技術(shù)與數(shù)字微波技術(shù)融合，以此來提升整體傳輸網(wǎng)的性能。傳輸網(wǎng)的設(shè)計組織是其工作的重心，在完成干線電路設(shè)計組織后，其系統(tǒng)的備份整理工作也應(yīng)做好。其次還應(yīng)在其系統(tǒng)的總站，其它的相應(yīng)系統(tǒng)也應(yīng)配置齊全（如消防應(yīng)急系統(tǒng)、實時監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急指揮處理系統(tǒng)等），為各種突出事件做好準(zhǔn)備。

3.2 數(shù)字微波電源系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)字微波傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（以下簡稱網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）的電力系統(tǒng)是其他正常運轉(zhuǎn)的保障，是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電源低壓供配電應(yīng)達到國家和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);應(yīng)確保其電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性;微波站的電源至少要保證接入兩路，通過路由設(shè)置接入外置電源，以確保突發(fā)情況下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不間斷運行。

3.3 微波站信號類型進行合理配置

應(yīng)根據(jù)客觀情況、實際用處對微波站進行分類設(shè)計，信號的配置也應(yīng)合理、合規(guī)。通常情況下，應(yīng)根據(jù)實際情況的需要，做好上、下節(jié)目時的信號儲蓄和傳輸信號配置。信號的配置只能做到合理、合規(guī)，主線路的信號切換才能完美實現(xiàn)，其報警和自選功能得以發(fā)揮。此外，還應(yīng)根據(jù)各個微波站實際情況，設(shè)置人工跳線裝置。

3.4 微波站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置

在各個地區(qū)微波站中，應(yīng)當(dāng)積極設(shè)置監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對各個微波站的信號傳輸進行實時監(jiān)控。尤其要加強微波信號碼流的監(jiān)測，以避免發(fā)生在上下節(jié)目時信號、節(jié)目互不相符的問題。微波站的自動報警裝置也不能缺少，用于信號不符、系統(tǒng)故障或突發(fā)事件時自動警報，以縮短反應(yīng)時間。

4. 數(shù)字微波在廣電行業(yè)信號傳輸中的作用分析

數(shù)字微波傳輸網(wǎng)在廣電行業(yè)信號傳輸中有著重要的作用，具體表現(xiàn)如下：

4.1 確保國家信息的安全可靠

數(shù)字微波傳輸網(wǎng)在廣電行業(yè)信號傳輸過程中應(yīng)具備諸多優(yōu)點（保密性強，抗擾能力強，不受地理環(huán)境、氣象環(huán)境影響，傳輸過程安全可靠性強，應(yīng)急處理能力強等），在保證國家信息安全、通信安全方面發(fā)揮著非常重要作用。在特殊時期，人們?nèi)〉玫男畔⒅饕ㄟ^廣播電視信息傳播，可以說廣播電視是最重要的信息傳輸媒介。在廣電行業(yè)中利用數(shù)字微波傳輸技術(shù)，可以最大限度的保障傳輸信息的安全、可靠。在特殊時期，數(shù)字微波傳輸技術(shù)關(guān)系到國計民生，是國家的戰(zhàn)略性資源，肩負著維護國防安全和社會安定的重任。

4.2 確保廣電信號的有效傳輸

目前，國家公益性傳輸仍是微波傳輸網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)?？萍嫉倪M步促使通信衛(wèi)星的覆蓋面積越發(fā)廣泛，為多地面站大容量、遠距離通信提供了保障;電視節(jié)目節(jié)目信號的采集可以通過多種方式、多種渠道得以實現(xiàn)，實現(xiàn)有效播控控制;通過傳輸網(wǎng)的閉合傳輸系統(tǒng)為各地廣播電臺提供大量絢麗多彩的數(shù)據(jù)源;可以實現(xiàn)四路視頻信號轉(zhuǎn)播，能夠采集多路視頻直播信號;利用攝像微波傳送一體機、現(xiàn)場直播車實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸，以微薄的成本付出，保證信號傳輸?shù)臅r效性、真實性，為廣大人們能夠及時、有效的獲取實時信息提供了有效保障，廣電技術(shù)的集成化發(fā)展添磚加瓦。

4.3 確保廣電信號傳輸?shù)陌踩€(wěn)定

數(shù)字微波技術(shù)在其本身傳輸容量大、傳輸能力強、較強的穿透能力和抗破壞能力能夠確保其在信號傳播過程中的安全性和穩(wěn)定性。在現(xiàn)實社會生活中，經(jīng)常有人為破壞電纜，干擾無線信號傳輸?shù)氖虑榘l(fā)生，嚴(yán)重影響了社會的公共治安，擾亂廣電傳媒行業(yè)市場，影響其經(jīng)濟效益。數(shù)字微波技術(shù)的應(yīng)用有效保護了廣電行業(yè)的信號安全。

4.4 為廣播電視提供傳輸服務(wù)

現(xiàn)如今人們生活水平穩(wěn)步提升以及數(shù)字電視的普及，人們迫切要求高清晰、高質(zhì)量的視聽畫面效果，從而安全可靠、容量大、時效性強的廣電信號傳輸成為廣受關(guān)注的熱點話題。數(shù)字微波傳輸技術(shù)因其抗干擾能力強，受外界因素限制少等諸多因素廣泛在廣電行業(yè)中得以應(yīng)用，使廣電行業(yè)傳輸業(yè)務(wù)得到有效的改善，給電視節(jié)目的傳輸業(yè)務(wù)提供了強有力的保障。

4.5 增強信息純度提高畫面質(zhì)量

傳統(tǒng)的信號傳輸方式，在傳輸過程中經(jīng)常因受到天氣、環(huán)境、人為等因素的影響，直接導(dǎo)致信號傳輸受損，使畫面質(zhì)量下降，聲音參雜。數(shù)字微波技術(shù)因受外界因素影響較小，有效的保證信號的完整性，避免了畫面失真，有效還原畫面效果。其在傳輸過程中采用數(shù)據(jù)濾波技術(shù)，有效清除信號傳輸過程中的雜質(zhì)，提高信號傳輸?shù)募儍舳?，保證視聽效果。

4.6實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控自動化管理

傳輸信號臺的自動化管理有賴于數(shù)字微波技術(shù)的應(yīng)用，其在技術(shù)上保證了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的建設(shè)。以傳輸網(wǎng)為基礎(chǔ)，有效管控傳輸信號，設(shè)備運行管理、業(yè)務(wù)調(diào)動，實時監(jiān)控、報警，及時發(fā)現(xiàn)問題和紕漏，使數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)實現(xiàn)自動化管理控制

5. 結(jié)語

隨著廣播電視數(shù)字化進程的逐步展開，人們獲取信息的多樣化，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的視聽效果需求。數(shù)字微波傳輸技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用滿足人們多樣花的需求，推動著廣電數(shù)字化進程。當(dāng)前，數(shù)字微波傳輸技術(shù)，憑借自身的諸多優(yōu)勢已在我國廣電行業(yè)信號傳輸中脫穎而出，成為其主要的傳輸方式之一。廣電行業(yè)要加強對數(shù)字微波傳輸技術(shù)的研究，透析其在信號傳輸中的具體作用，將成果逐步應(yīng)用到實踐當(dāng)中，保障信號傳輸向著更加安全、可靠、穩(wěn)定的方向發(fā)展，穩(wěn)步提升傳輸信號質(zhì)量，滿足人們對視聽效果的需求，促進廣電傳輸技術(shù)溫步健康發(fā)展。

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