数字时代广播电视无线发射技术问题分析

任国玺

（甘肃省广播电视局会宁广播转播台，甘肃 兰州 730000）

0 引 言

数字时代的广播电视无线发射技术伴随着移动互联网和数字化的技术传播而逐渐兴起，观众对广播电视的技术要求越来越高。在这种情况下，如何更加全面地提高广播电视信号清晰度，满足移动端无线电视发射信号的更新升级及广播电视无线发射信号加工处理能力提升，成为数字时代广播电视无线发射技术需要全面考量的重要内容。

1 数字广播电视无线发射技术简介

广播电视无线发射技术是无线电信号经过信号发射、传播、接收、处理，从而实现广播电视信号转化的系统化过程，它使观众能接收到清晰的广播电视画面。随着移动互联网技术的迅速发展和信息化技术的广泛升级，以数字化广播电视技术为主要核心的新型广播电视无线发射技术已经在全国范围内覆盖[1]。信息处理成像技术在广播电视无线发射端的技术研发中占有更加突出的地位。经过广播电视无线电信号频度加密、信息密度提升和传输信号的扩容，广播电视无线发射在数字化技术的推动下，接收到的信号更加清晰，移动端和无线信号发射端之间的信号传输稳健性显著增强。在这一系列的广播电视数字化改造中，数字广播电视无线发射技术逐渐丰富扩展，成为当今我国广播电视无线发射技术的主流。

2 数字广播电视无线发射技术特点

2.1 自动化控制

数字广播电视无线发射技术具有高度的自动化控制特性。在数字时代，由于广播电视无线电发射技术自动接入了数字监测、数字预警、数字执行等编程语言，从而能够通过实时的数据信号监测和模拟信号处理，达到对整个广播电视无线发射技术的自动化控制。这就实现了从广播电视无线发射信号模拟成型到信号传输，再到实现模拟机的自动交换与控制系统相互连接，都由智能化终端进行全自动控制的目的，全面完成了信息的自动调配和无线电信号播控机房的全信号链接[2]。最终，广播电视无线电发射在数字化和信息化的监测与执行下，实现了远程遥测、远程控制和远程操作。

2.2 故障自诊断

数字广播电视无线发射技术还能够实现故障的自诊断。一般而言，非数字型广播电视无线发射技术的故障判定，主要依靠人工实验数据积累来实现广播电视信号故障的排除，而数字广播电视无线发射技术的应用，能够使信息形成记忆，对故障进行自动化的信息程序判定，通过故障设置、故障解决和故障记忆的循环反馈模式，实现数字故障自动记忆、自动诊断和自动修复，从而达到高度的自动化控制、自动化执行，使数字广播电视发射成为操作端模拟自动化控制的自动运行平台[3]。

2.3 安全保障能力强

数字广播电视无线发射技术还具有强大的安全保障能力。一般而言，使用数字广播电视信号系统的时候，台站都建立了专门的大通量网络信号交换处理系统，对相应的访问机制、访问权限和信号模拟检测有严格的控制，只有内部系统安全人员才有权利进行登陆访问。而且，数字广播电视无线发射技术中也会嵌入自动化的身份识别系统，以此确保数字广播电视信号交换机的安全稳健运行[4]。

3 数字时代广播电视无线发射信号的组成

如今的广播电视发射信号已经由传统型的模拟广播电视发射信号转向数字广播电视发射信号。这是因为数字广播电视发射信号具有较强的信号抗干扰性。在传输信号的过程中，功率相对稳健，传输信号抗干扰能力强，信号画质清晰，质损量较小。特别是在长距离、多通路广播电视信号的传输过程中，为了实现远距离传输数字广播电视信号过程中信号的能量不过度衰减，同时又有较强的数字信号传播力度，就需要对广播电视发射信号进行数字化改造。这样可以使数字广播电视发射信号成为稳定的信号发射源。由于数字信号相对于模拟信号具有更多的带宽，使用信号传播频率也相对较高，所以传输电视信号时在清晰度方面具有天然优势。

一般数字广播电视发射信号都是经过数字信号转换、数字信号压缩、数字信号合成、数字信号转码等流程，从而实现将不同广播电视信号以大通量的流量集中在同一个信号集合中的目的，从而达到信号的远距离稳健性传播。在一个模拟信号通路中，如果同时有不同的广播电视压缩编码，此时就需要对这些不同的广播电视压缩编码进行不同的复用器分离，而不可以采用统一的编码器进行信号的编码转换，即需要使用复用TTS流通编码分流器的转换来实现数字广播电视发射信号的分流目标，从而最终完成广播电视无线发射信号的远距离传输。整体过程如图1所示。

图1 数字广播电视发射信号远距离传输的过程

4 编码器的优化选择

在广播电视信号发射过程中，首先要考虑的是编码器的选择。一般在广播电视信号传输中有模拟信号和数字信号。现在由于数字信号的广泛应用，模拟信号基本上作为广播电视信号存储发射中的备份信号来使用。使用模拟信号实施信号传输时，需要首先将模拟信号进行转制，转制为数字信号，才可以发送数字信号，再进一步实现广播电视信号的传输，过程如图2所示。转制通常由音频转制、视频转制等组成，这两种转制均需要编码器的帮助才能实现编码的转换，因此编码电路即编码器的优化选择，将对视频和音频信号的原始数据转换和信号质量产生重要影响。一般转制过程均是对音频信号和视频信号原始数据流进行综合打包，并且得到二者的EPS数据。通常，音频信号的大小按照64字节进行切分，而视频信号都是按照188字节进行切分，这样可以有效地确保音频信号的原生质量，而视频信号则可以确保高清晰度的帧数。

图2 模拟信号向数字信号转化

总之，编码器对这些问题的最终确定起到了至关重要的作用。因此，如何选择合适的编码器，对于数字化广播电视模拟信号的传播质量具有关键影响。我国一些地区采用的编码信息主要是广播信号，所以对这一类信号需要单独地采用音频编码器，以便对广播信号进行高质量的信号转化和接收，从而减少音质的损失。对于视频信号的接收则需要充分考虑信号转换器作为中间的转接载体，通过信号转换器将模拟信号编码器中的视频信号转换成数字信号编码器中的相关信息。这样可以使原始的数据信息流、EPS流能够都得到较强的信号传输反馈，以利于数字广播电视无线发射信号的高质量传输。

5 数字电视广播无线发射环节分析

5.1 数字信号源的运行

数字电视广播无线发射环节中，数字信号源的安全稳健运行至关重要。数字信号源是发射数字广播电视信号的根本起点，也是数字信息的传输核心。

5.2 数字电视发射机的作用

随着信息技术的广泛应用，在数字信号源的产生和使用中，广播电视所发射的数字信号源不断受到一些非正规的信号源信息干扰，从而使得信息接收端接收的数字广播电视信号出现有干扰的杂质信号。目前，我国的数字信号源发射主要是通过卫星传输发射、有线接口发射和海底光缆发射等模式进行。为进一步增强数字信号源的信息能量，确保信号不被干扰，应当使数字信号源具有较为封闭的数字信号传输方式，完成高密度的数字信号加密过程，强化数字编码的多连接性和转制能力，提高数字信号源发射机接收的密码频率，以此确保数字信号源不断地提高信息接收安全性。

数字电视发射机是广播电视数字信号进行具体发射传输的中介。由于数字电视发射机所起的功能与其功率密切相关，因此，为了使数字广播电视发射信号稳定、传输顺利，就必须增强数字电视发射机的功率，以强化数字电视发射机承载数字信号的能力和抗干扰性，同时也可以扩大数字电视发射机发射信号的覆盖范围，从而使得数字信号能够顺利地到达信号接收端。

5.3 广播电视无线发射天线的作用

在数字广播电视无线发射环节，发射天线发挥着重要作用。一方面，发射天线能够对电视传输信号进行一定的转化，将不容易进行长途传播的弱信号转化为强功率信号，也可以在中途增强电磁波的信号强度。另一方面，广播电视无线发射天线还可以作为信号监测工具，对广播电视发射信号在传输过程和接收终端的信号接收及数据传输稳定性进行测度。通过电磁波信号的转换和传播，使得电视广播无线信号能够有被测的标度范围。根据这一信号传输强弱，可以随时调整数字电视广播无线发射信号的功率，以达到最佳的广播电视无线发射信号传输过程[5]。因此，需要做好广播电视无线发射天线的选择与接收工作，进行广播电视无线发射天线的常备维护和信号监测。

6 数字广播电视无线发射技术的发展趋势

6.1 自动修正技术的的应用

当前，数字广播电视发射技术呈现出越来越智能化、自动化和技术升级的趋势。其中，自动修正技术的应用，使得数字广播电视无线发射技术在发射的启动端有了更加稳健的保障。自动修正技术指的是在数字广播电视无线信号发射时，摆脱了完全人为的发射信号控制处理，而实现了程序控制下的全自动信号控制修正和校对。广播电视信号在数字校正程序的判断下，就数字信号的发射功率、发射强度、发射延续性的选择进行精准的测量，并在所有的判定条件符合设定条件之后，才会自动实现信号的连接。这样就大大避免了人工启用数字信号传播时，因传播条件不完备可能给传播机械和传播信号造成的巨大损害。特别是它能够消除传统发射过程中人工控制时发射信号瞬时温度过高现象，发射机的瞬时温度会因为自动化信号的判断与修正处理，而在很大程度上得到消化，避免了断崖式的温度上升与下降，降低了对整个数字广播电视发射机造成的破坏性影响。

6.2 晶体管的更新

LDMOS晶体管是一直以来用在广播电视模拟信号实时传输处理中的重要器件。它对于广播电视信号起到了生成与传输的重要作用。随着信息技术模块的不断开发应用和晶体管技术的延伸，LDMOS晶体管中存储的信息容量成倍增长。晶体管在电容频率和电波接收能力上都有显著的提升。在未来，LCMOS晶体管的应用必然会越来越多地向低成本化、大规模使用方向发展，从而慢慢取代双极型晶体管，成为整个数字广播电视无线发射信号发射与接收端晶体管应用的主流。

6.3 多维备份系统的开发

多维备份系统的开发应用在未来的数字广播电视无线发射技术中将会更进一步地得到广泛的推广。以往的传统型发射机为了扩大发射容量，增强信号的密度，牺牲掉了信号传输的稳定性和距离，使得广播电视发射机发射的整体信号相对不稳定。而放大器等相关器件的使用，尽管在一定程度上使得信号的密度得到了一定扩展，但也增加了模拟信号发射机的载荷，使得模拟信号发射机的运行能力变差。在未来，随着信息技术的应用和开发，多备份、多系统发射机会逐步取代单备份、单系统广播电视发射机。多备份、多系统的广播电视发射机使用双激励器，提高了发射机的稳健性，同时由于双激励器的应用，也使得信号的传播功率得到增强，而发射机的制造成本也在逐步下降。这样就使得多维备份系统的开发成为未来数字广播电视无线发射技术得以全面应用的基础。

6.4 冷却系统的换代

原来的传统型广播电视无线发射冷却系统都是以固态冷却的模式发挥功效，而广播电视无线发射技术中，更多的液态冷却传输系统、风冷冷却系统的应用逐步出现，这会取代传统的固态冷却系统，不断提高冷却系统的效率，从而大幅度降低数字广播电视无线发射机能量损耗。

7 结 语

当前，伴随着技术的进步特别是信息技术的迭代发展，在广播电视无线发射信号的创新研究方面，数字化信息的创新，为数字信息的开发应用奠定了基础，同样也为广播电视的数字化信号传输过程打造了全新的技术系统。为了进一步有效地促进我国数字化广播电视信号发射技术的创新发展，今后应当持续强化对数字广播电视无线发射技术的研发投入，增强人员供给和技术迭代。只有综合发力，才能使数字时代的广播电视无线发射技术持续创新，不断发展，为我国的广播电视转型发展提供强大的动力。