數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射與接收技術(shù)探析

張盛忠

【摘要】現(xiàn)如今，信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活更加豐富，人們參與休閑娛樂的方式愈發(fā)多種多樣。其中，數(shù)字電視的出現(xiàn)為傳統(tǒng)性的電視節(jié)目注入了鮮活的生命力，人們可以在進(jìn)行電視節(jié)目視聽的同時(shí)獲得更為豐富多元的內(nèi)容，其視聽質(zhì)量也可以顯著提升，從而提升電視媒體表現(xiàn)形式在廣播傳媒行業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。但隨著數(shù)字電視的推廣，在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中出現(xiàn)了一些問題，最主要的問題出現(xiàn)在數(shù)字電視信號(hào)在進(jìn)行發(fā)射、傳輸以及接受的過程當(dāng)中，這使得數(shù)字電視的信號(hào)時(shí)有波動(dòng)，整體而言不夠穩(wěn)定，降低了觀眾的觀看體驗(yàn)。立足于此背景之下，本文從數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射與接收三個(gè)方面入手進(jìn)行討論，以期能夠促進(jìn)數(shù)字電視信號(hào)的增強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視信號(hào);發(fā)射;傳輸;接收

中圖分類號(hào)：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.22.016

近年以來，我國的國民經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展，人們的生活水平較之以前大幅提升，與此同時(shí)，人們?cè)谖镔|(zhì)以及精神生活方面提出了更高的要求。電視作為人們一大重要的休閑娛樂活動(dòng)，近些年不斷經(jīng)歷技術(shù)變革，更新迭代之后，數(shù)字電視應(yīng)運(yùn)而生。隨著數(shù)字電視的推廣與應(yīng)用，人們獲得了更為豐富的節(jié)目?jī)?nèi)容觀看形式，對(duì)于節(jié)目的視聽效果也不斷提升，但在實(shí)際觀看數(shù)字電視的過程當(dāng)中，出現(xiàn)了一些問題亟待解決，其中最為突出的一大問題便是在收視過程當(dāng)中突然發(fā)生信號(hào)中斷。信號(hào)中斷現(xiàn)象出現(xiàn)的原因在于缺乏較為成熟先進(jìn)的數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射以及接收技術(shù)，為確保人們的觀看體驗(yàn)不斷提升，電視行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，行業(yè)有關(guān)管理部門應(yīng)當(dāng)對(duì)于信號(hào)中斷的出現(xiàn)原因給予重視，及時(shí)采取有效的措施解決這一問題。

1. 數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射技術(shù)分析

1.1 上射站

上射站，即上行發(fā)射站，在進(jìn)行信號(hào)發(fā)射的過程當(dāng)中主要應(yīng)用的兩種發(fā)射方法進(jìn)行發(fā)射，即單載波發(fā)射以及多載波防滲。

單載波發(fā)射即是在單載波的上行站之中的數(shù)字系統(tǒng)之中進(jìn)行的發(fā)射，其一，應(yīng)用視頻AD以及音頻AD技術(shù)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，之后多路復(fù)用器便會(huì)接收到相對(duì)應(yīng)的信號(hào);其二，對(duì)于相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)展開解碼處理，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榻獯a碼流（頻率為6GHz），在此之后展開相應(yīng)的備份處理，帶備份完成以后再開始進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。在這一過程當(dāng)中所需應(yīng)用到的是同軸射頻轉(zhuǎn)換開關(guān)，待上述處理工作全部完成之后，再利用大功率放大器對(duì)于信號(hào)進(jìn)行發(fā)射?，F(xiàn)如今的技術(shù)水平一般情況下可以對(duì)于3套數(shù)字電視節(jié)目以及廣播進(jìn)行傳送，與此同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)器需要同時(shí)應(yīng)用多個(gè)載波。需要注意的是，單載波進(jìn)行發(fā)射的缺點(diǎn)整體較多且較為明顯，即需要在同一個(gè)地點(diǎn)之上對(duì)于多套節(jié)目進(jìn)行上星，并且在進(jìn)行不同節(jié)目傳送之時(shí)，上星整體來講較為麻煩，需要先后經(jīng)過地面上的傳輸設(shè)備以及地面站。

多載波發(fā)射既是指在發(fā)射多載波信號(hào)之時(shí)，視頻以及音頻編碼器預(yù)先會(huì)接收到差異性的視頻以及立體聲信號(hào)，在此之后，復(fù)用設(shè)備便會(huì)接收到經(jīng)過編碼進(jìn)行壓縮的信號(hào)。在這一過程之中，對(duì)于節(jié)目碼流作出復(fù)用轉(zhuǎn)換應(yīng)用到的設(shè)備是節(jié)目復(fù)用器，對(duì)于節(jié)目碼流進(jìn)行統(tǒng)一傳輸則應(yīng)用的是傳輸復(fù)用器，衛(wèi)星信號(hào)通過相應(yīng)的適配部分之后，對(duì)于所接收到的相應(yīng)傳輸復(fù)用器的信號(hào)以后再進(jìn)行適配處理，通過FEC對(duì)于傳輸過程之中存在的誤差進(jìn)行處理，便會(huì)形成相對(duì)應(yīng)的基帶（24MHz），再對(duì)于基帶進(jìn)行調(diào)制，促使其可以在進(jìn)入變頻器以前轉(zhuǎn)化成為70MHz的信號(hào)，在此之后變頻器會(huì)再次運(yùn)作，將其轉(zhuǎn)換成為14MHz的信號(hào)，最后再應(yīng)用放大器使得相應(yīng)的星載設(shè)備對(duì)于相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行接收。雖然這樣的上行系統(tǒng)可以充分地利用頻帶，還可以使得不同的載波實(shí)現(xiàn)對(duì)于多個(gè)電視信號(hào)進(jìn)行發(fā)送，但因?yàn)槠滢D(zhuǎn)發(fā)器僅擁有一個(gè)載波，所以不同的載波之間可能會(huì)彼此干擾。

1.2 星載轉(zhuǎn)發(fā)

構(gòu)成數(shù)字電視信號(hào)的星載轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)之中主要包括了如下幾個(gè)部分，分別為星載電源、轉(zhuǎn)發(fā)器和星載收發(fā)天線。除此之外，所選用的星載設(shè)備需要具備如下兩個(gè)方面的特征：其一，星載設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡量選擇體積較小的，以確?？臻g體積以及設(shè)備重量可以最大程度地有所節(jié)約;其二，星載設(shè)備應(yīng)當(dāng)具備良好的信號(hào)發(fā)射作業(yè)效率。

星載電源的主要作用是為衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)供應(yīng)電能，然而硅太陽能電池便是電能的最為主要的來源，現(xiàn)如今這一電能供應(yīng)方式已然被廣泛應(yīng)用在數(shù)字電視衛(wèi)星傳輸過程之中。不過，現(xiàn)如今應(yīng)用硅太陽能電池板進(jìn)行電能供給的方式存在一些問題，例如，在電池板面向與背向太陽之時(shí)，溫度差別相對(duì)較大，最大溫差可超過兩千攝氏度;在此之外，在太空之中進(jìn)行應(yīng)用的硅太陽能電池，非常容易受到來自于各類微顆粒的干擾與影響，使得應(yīng)用壽命縮短，輸出功率有所降低，這種情況一般出現(xiàn)在投入使用7年以后。

星載轉(zhuǎn)發(fā)器其實(shí)際上是一個(gè)具備較大功率的空間中轉(zhuǎn)站，其具備較寬的頻帶和較高的靈敏性，其主要是對(duì)于各個(gè)地球站點(diǎn)上所傳輸過來的電視信號(hào)進(jìn)行接收，并做出相應(yīng)的處理與互動(dòng)，在此之后，衛(wèi)星收發(fā)天線便會(huì)朝向指定地區(qū)發(fā)射特定的信號(hào)。

星載收發(fā)天線通常情況下是一幅，這是由于在實(shí)際的使用過程當(dāng)中，會(huì)受到來自空間以及重量等諸多方面的限制，且對(duì)于其性能的要求也相對(duì)較高，具體來講便是需要在復(fù)雜的空間環(huán)境的變化過程之中始終保持相對(duì)穩(wěn)定性。

2. 數(shù)字電視信號(hào)的接收技術(shù)分析

2.1 室外部分

室外部分主要包括接收天線以及饋源，數(shù)字電視其室外接收天線主要是分為拋物面型以及橢圓偏饋型兩種，其中拋物面型的接收天線在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛。在現(xiàn)如今，拋物面型的接收天線主要包括的是前饋型接收天線以及后饋型接收天線，其中前饋型的接收所消耗的成本較少，但其折損率卻相對(duì)較高。為促使前饋型天線的數(shù)字電視信號(hào)其接收質(zhì)量有效提升，可以通過在天線裝置之上投入使用HEMT這類器件，這是因?yàn)檫@類器件能夠有效地降低前饋型天線的接收信號(hào)所遭受的噪音干擾以及設(shè)備高溫，從而有效減少信號(hào)其折損率。后饋型天線其饋源部分一般位于接收天線其中央略偏的位置，一般來講，后饋型天線其普遍應(yīng)用的是沖壓型工藝進(jìn)行制造，因此天線相應(yīng)的制造成本整體較低。

饋源是進(jìn)行天線接收的重要部分，其形狀相對(duì)較多，例如角錐狀、波紋狀以及圓錐喇叭狀。饋源普遍安裝在天線的聚焦指出，為確保饋源免受損害，通常情況之下會(huì)在饋源的外層包裹一些塑料保護(hù)層。因?yàn)閿?shù)字電視信號(hào)整體類型較為多樣，所以其對(duì)于饋源的外形也會(huì)做出不同的要求。例如，正饋饋源其波紋主要是呈現(xiàn)水平狀，但偏潰饋源其波紋則主要是呈現(xiàn)漏斗狀。除此之外，數(shù)字電視信號(hào)其接收效率和饋源其擺放角度之間存在相應(yīng)的聯(lián)系。當(dāng)饋源的整體投放角度正確之時(shí)，尤其是在擺放的角度是零度或者是接近零度之時(shí)，天線其接收數(shù)字的電視信號(hào)整體效率才最高。

高頻頭裝置在數(shù)字電視信號(hào)的接收系統(tǒng)當(dāng)中主要負(fù)責(zé)的是接收高頻信號(hào)以及解調(diào)視頻信息?，F(xiàn)如今所應(yīng)用的高頻頭主要包括數(shù)字高頻頭以及模擬高頻頭這兩種。高頻頭其主要的工作原理整體不復(fù)雜，其主要具備信號(hào)調(diào)諧功能以及放大高頻信號(hào)的功能。一旦接收到了微弱的數(shù)字電視信號(hào)之后，高頻頭便可以將數(shù)字視頻的信號(hào)放大;一旦遇到由于信號(hào)傳輸相對(duì)不穩(wěn)所以造成的視頻圖像進(jìn)行變形之時(shí)，高頻頭便能夠有效的處理干擾問題，確保電視影像能夠保持穩(wěn)定。需要注意的是，由于電磁波較為容易給高頻頭裝置帶來干擾，因此可以考慮將高頻頭嚴(yán)密包裹在金屬層當(dāng)中，從而確保能夠?qū)τ陔姶鸥蓴_信號(hào)進(jìn)行評(píng)比。除此之外，在選擇應(yīng)用高頻頭裝置之時(shí)，需要考慮到的是該裝置主要是要暴露在室外環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行工作的，因此應(yīng)當(dāng)盡量選擇整體振動(dòng)頻率較小、噪音以及可適應(yīng)溫度較低的高頻頭，且高頻頭應(yīng)用頻率應(yīng)當(dāng)和星載信號(hào)其轉(zhuǎn)發(fā)器的整體頻率相同。

2.2 室內(nèi)部分

室內(nèi)接收裝置主要是包括數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)，此裝置其主要功能是對(duì)于接收到的數(shù)字電視信號(hào)展開轉(zhuǎn)換以及調(diào)試，現(xiàn)如今的衛(wèi)星接收機(jī)主要涵蓋了如下幾大模塊。

其一是調(diào)諧器模塊。數(shù)字電視之中應(yīng)用的調(diào)諧器一般涵蓋如下三種結(jié)構(gòu)，包括單變頻結(jié)構(gòu)、雙變頻結(jié)構(gòu)以及低中頻結(jié)構(gòu)。各個(gè)結(jié)構(gòu)之間雖然有所差異，但數(shù)字電視的調(diào)諧器相應(yīng)功能均是經(jīng)由兩種功能性電路共同完成的，這兩種功能性電路為前端調(diào)諧電路和后端調(diào)節(jié)電路。

其二是信道解調(diào)解碼模塊。簡(jiǎn)單來講，信道解調(diào)解碼便是對(duì)于接收信號(hào)之中的錯(cuò)誤代碼做出糾正，其既能夠利用好載波頻率，對(duì)于模擬轉(zhuǎn)換過程中暴露出的錯(cuò)誤做出校正，確保采樣值其正確度，又能夠在信號(hào)的傳輸過程之中對(duì)于錯(cuò)誤代碼作出校正，從而減少誤差，確保用戶觀看到良好的音頻。

其三是視頻編碼以及音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。傳統(tǒng)型模擬電視現(xiàn)如今的受眾人群仍然基數(shù)較大，為確保這些用戶能夠享受到更加良好的數(shù)字電視服務(wù)，可以應(yīng)用視頻編碼器對(duì)于數(shù)字電視信號(hào)展開編碼，并且對(duì)于亮度信號(hào)以及色差信號(hào)作出分析，之后傳輸出相應(yīng)的視頻信號(hào)。之后再利用好轉(zhuǎn)換器對(duì)于數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行解碼，使得其能夠以模擬信號(hào)之形式傳送到模擬電視之上，應(yīng)用模擬電視觀看數(shù)字電視。

其四是信源解碼模塊，其主要包括了音頻解壓縮以及視頻解壓縮這兩大部分。通過發(fā)揮信源解碼這一功能，能夠完成數(shù)字電視信號(hào)向模擬電視信號(hào)的轉(zhuǎn)化，使得模擬電視信號(hào)和信源編碼之間一一對(duì)應(yīng)。

綜上所述，在今后的數(shù)字電視行業(yè)發(fā)展過程之中，行業(yè)有關(guān)管理部門以及工作人員仍要持續(xù)性的投入充分的人力、物力以及財(cái)力，打好行業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)，加大對(duì)于數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射、傳輸以及接收技術(shù)的研究力度，從而逐漸攻克信號(hào)不穩(wěn)和星載電源等諸多難題，從而促使廣大的電視媒體受眾持續(xù)接收到更為穩(wěn)定且高質(zhì)量的數(shù)字電視信號(hào)，獲得更加良好的電視節(jié)目觀看體驗(yàn)。由于數(shù)字電視在近些年以來研發(fā)出了多項(xiàng)新技術(shù)，因此其整體而言凸顯出了多元化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此在未來的傳播領(lǐng)域當(dāng)中勢(shì)必能夠獲得更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]禹文.對(duì)數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射與接收技術(shù)的相關(guān)分析[J].西部廣播電視，2020（11）：241-242.

[2]郭昊.數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射與接收技術(shù)探析[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2020（11）：66-67.

[3]王立國.數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射與接收技術(shù)探析[J].數(shù)字通信世界，2020（04）：106.

[4]饒東.數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射與接收技術(shù)研究[J].科技風(fēng)，2020（07）：32.

[5]勞曉麗.數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射與接收技術(shù)探析[J].西部廣播電視，2020（02）：226-227.