数字广播电视中软件无线电技术的应用分析

赵军　李建伟

摘要：文章研究了数字广播电视中软件无线电技术的应用效益，首先从数字广播电视和无线电技术出发，对数字广播电视中软件无线电技术的作用进行分析；其次在上述基础上研究了数字广播电视中软件无线电系统的平台架构和核心技术，并结合实践经验全面挖掘了软件无线电技术在数字广播电视中的应用效益。

关键词：数字广播电视；软件无线电技术；平台架构；核心技术；信号传播 文献标识码：A

中图分类号：TN93 文章编号：1009-2374（2017）01-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.021

近年来我国已经加大对数字技术的投入，形成了集成化、网络化、交互化的数字广播电视体系，从根本上满足了新时期人们的信息需求，提升了人们的生活质量。软件无线电技术能够在数字通信基础上借助软件完成宽带、频率等的控制，提升信号质量和传输效益，对数字广播电视发展具有至关重要的意义。如何将软件无线电技术合理地运用到数字广播电视中已经成为新时期人们关注的焦点。

1 数字广播电视及无线电技术

1.1 数字广播电视发展需求

数字广播电视主要通过数字处理技术将数字化的音频信号、视频信号、数据信号等编码、调制、传递、解码，向用户展示声音、画面、视频、数据等，为用户提供了丰富、多元的信息，已经成为信息时代人们获取信息的关键途径。

随着数字技术的不断发展和完善，数字广播电视业务逐渐拓展，其对时间、空间、频谱等的要求不断上升，需要通过各项技术实现资源的关联，提升传输效益和数据精度，这样才能够从本质上改善数字广播电视传输质量，减轻数字广播电视传播过程中的时延扩展和多径衰落。与此同时，新时期数字广播电视还需要把握好经济效益指标，借助各项技术实现用户经济效益的最大化，从根本上减少干扰和提升资源的利用率，形成高效、灵活、扩展性强的广播电视体系。

1.2 无线电技术内容及作用

无线电技术借助无线电波实现信号传播，通过强弱电流的转化和信号的调制将信息附加到无线电波中将其传输出去，当信息到达接收端后通过解码将信息提取出来，从而实现完整的信息传输。将无线电技术引入到数字广播电视体系中能够从根本上提升数字广播电视信号的传输效益，通过无线电技术提升信号质量，降低了数字广播电视画面、音质等失真的可能性，对数字广播电视发展具有非常积极的促进作用。借助无线电技术，数字广播电视中的信号干扰明显降低，其空间数据传输效益非常显著，尤其是在传输距离和传输质量上得到本质的改善，已经成为数字广播电视中不可或缺的关键。当前我国数字广播电视中的无线电技术主要包括空时无线电技术、感知无线电技术、IPCN技术和无线电资源管理技术，其具体状况见表1。

2 数字广播电视中软件无线电系统的主要架构

软件无线电技术在数字广播电视应用时能够从平台构架和核心技术两方面实现信号传输效益和信号质量的全面提升，在频谱资源整合基础上拓展数字广播电视的兼容性和贯通性，为我国数字广播电视发展奠定了良好的基础。

2.1 软件无线电系统平台架构

数字广播电视中软件无线电系统主要由硬件部分和软件部分构成。其中硬件部分包括模拟前端、传输介质、处理器等，软件部分包括DSP技术、数据库、编码库、指令等。

2.1.1 硬件平台。为保证数字广播电视的信号质量和传输效益，在硬件平台构建过程中需要把握好其系统的开放性、拓展性和模块性，形成集成化体系。该传输中数据源较为多样化，需要做好信息源编码和信息道编码，通过多路访问技术获取信息，完成模拟前端数据采集。采集完成后通过模数变换器和变频器处理后将信号传输到RF前端，再通过数模变换器和数字信号处理器等提取信息，实现系统信息处理。

2.1.2 软件平台。为提升数字广播电视的兼容性和贯通性，在软件平台构建的过程中要尽量选取分层软件体系，依照硬件配置合理设置软件，如DSP软件、算法库（调制算法库、编码算法库等）、编码库（信号流编码库、信道纠错编码库等）、函数库等，形成系统化、层次化的无线电传输软件体系，为数字广播电视中无线电技术的应用提供完备的软件支撑。

2.2 软件无线电系统核心技术

软件无线电技术在数字广播电视应用中需要把握好带宽多频段技术，在工作宽带1Mhz～3Mhz基础上做好带宽多频段的设置，如借助组合式多频段天线完成无线电信号传输；需要把握好A/D和D/A技术，将该技术配合转换器完成数字广播电视中无线电技术中模数和数模信号的转换。该操作过程中对频率具有非常高的要求，需要配合变频技术完成信号频率的调整，从而提升无线电传输的动态范围，将其顺利传输到RF前端；需要运用好DSP技术，通过DSP技术对数字广播电视中的信号进行处理，完成中频和基带的数字转化。DSP技术应用的过程中数据流量较大且计算量复杂，需要配合数据库、数字处理器模块和集成电路等完成处理任务，必要时可以设置专用集成电路提升数据处理速率和成效；需要把握好接口技术，这是无线电技术在数字广播电视中应用的核心，是保证数字广播电视顺利运行的重要因素。尤其是数字广播电视中的总线接口技术和I/O接口技术，要全面把握。在总线接口技术标准选择的过程中可以适当运用VME标准，I/O接口技术标准选择的过程中可以适当运用PCI I/O接口标准、USB接口标准等，形成灵活的接口指标，从而全面提升数字广播电视无线电系统的灵活性和通用性。

2.3 软件无线电系统应用分析

软件无线电技术借助硬件系统和软件系统形成了高效的信号传输体系，已经在当前数字广播电视中得到广泛应用。

20世纪末世界数字广播DRM开始将无线电技术应用到系统构建中，借助無线电技术提升广播质量。进入21世纪，国际上已经开始形成规模化的数字广播电视软件无线电系统平台，借助无线电技术调整信号带宽，从根本上提升了信号的动态范围，在A/D和D/A技术基础上将信号由全频带转变为中频带，完成了数字广播电视中信号的预定。与此同时，无线电技术还将变频技术引入到数字广播电视中，通过变频器实现信号的处理，调整数字广播电视发射系统，在数字编码和变频调制基础上完成数字信号和相位的转变，在一定程度上拓展了数字广播电视信号传输范围。我国数字广播电视中不仅形成了软硬兼具的无线电平台，还对数字广播电视接收系统进行调整，通过DSP处理器进行调制和转换，保证了信号的精度。在该处理过程中信号频率较高，处理过程中双向通信较难，在一定程度上影响了信号传输的经济效益，这是今后我国数字广播电视中无线电技术研究的重要方向。

3 结语

软件无线电技术能够扩大数字广播电视信号传输范围，提升其传输质量和效益，全面推进了我国数字广播电视事业发展。在数字广播电视无线电系统构建的过程中要对平台架构和核心技术进行全面把握，结合实践经验对软件无线电技术进行合理完善和拓展，形成系统化、全面化软件无线电体系，这样才能够为数字广播电视系统运营奠定良好的基础，实现数字广播电视经济效益的全面提升。

参考文献

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作者简介：赵军（1970-），男，天津人，天津广播电视台助理工程师，研究方向：广播电视技术。

（责任编辑：蒋建华）