数字广播电视中软件无线电技术的应用分析

辽宁省广播电视传输发射中心 王晓楠

数字广播电视中软件无线电技术的应用分析

辽宁省广播电视传输发射中心 王晓楠

随着数字技术的发展，数字广播电视体系的发展逐渐形成了网络化，交互化与集成化，满足了人们在新的时代背景下的要求。而无线电技术在当今社会应用的范围十分的广泛，随着社会发展，无线电从单工通信变为数字通信，双工通信。技术的应用可以有效减少通信系统配置的问题，而提升通信效率。将其应用于广播电视中，对于数字广播发展有着重要的意义。本文就数字广播电视中软件无线电技术的应用作简要阐述。

数字广播电视；软件无线电技术；应用

软件无线电技术可以在数字通信的基础之上借助于软件完成频率，宽带控制等工作，从而实现传输的质量效益与信号质量提升，对于数字广播电视的发展有巨大的推动作用。在技术不断发展的今天，如何将其在数字广播电视中合理应用是人们关注的焦点。

一、软件无线电技术

软件无线电技术是一种开放的结构，基于数字无线电技术的通用平台，通过软件控制，用户可以对该平台的工作模式进行定义。工作模式的内容包括了频带，信号速率，多址方式，业务种类等。从而使同一个业务平台可以变为不同技术标准的通信系统。在保持硬件平台不变的前提下通过软件升级，可以及时适应技术发展，并且支持多种业务，是一种新的无线通信结构体系。其显著的特性体现在可配置性，开放性与可编程性。随着芯片与网络技术的发展，软件线电技术在数字广播中的应用有新的发展。

软件无线电技术的硬件平台构成比较复杂，包括了宽带模数变换器，数字上下频变器，数字信号处理，模拟前端等。并且平台具有可拓展性与开放性的优势。数据源可以是文字，也可以是声音，或者是视频，通过对信息进行道、源编码。在访问方面可以有多路选择，之后再调制解调。该环节需要注意的是系统不同，调制的方式也就不同，需要考虑到兼容性问题。

在软件平台方面，该技术采用的是分层软件体系，包括了函数库，小波与滤波变换，编码与调制算法库，信号流变换库及依信令规程库等。

在技术方面，无线电融合了通信，计算机等新技术。其核心技术为宽带多频段，该项技术的频段在1Ghz 到3Ghz之间。由于模数与数模技术的应用，两者转换器与天线的距离较近，在数字化的过程中，高频段的信号对于模数采样的频率与宽带的要求较高。而同时环境也存在一定的复杂性，对宽带与模数转换都有较高的要求。高速数字处理与DSP技术也是软件无线电技术的核心，数字信号经过了处理之后，会由DSP软件进一步处理。软件与硬件方面的因素对无线电技术的影响作用非常大。

二、软件无线电技术在数字广播电视系统中的应用

（一）DRM发展

数字化媒体的发展十分的迅速，而调频广播之间的竞争又十分的激烈。在数字信号与模拟信号同时存在的情况下，可以借助于无线电技术研究模拟技术。而无线电技术的发展，则可以提升无线广播的质量。由于广播的宽带窄而信号动态范围较大。在应用的过程中，方案选择要考虑到多方面的因素。可以选择增加一个宽带变频模块，将信号从全频变为中频带，之后再对中频带的信号进行相应处理，以达到预定功能。

与接收机相比，发射机的研制工作其复杂显著增强，发射机一般由三个独立的子系统构成。调制与编码子系统主要负责的内容是数字信号与相位处理。而调相与幅相符号的转换更多的是由模拟处理子系统来完成。功率放大及信号发射则依靠的是发射子系统。

（二）数字电视接收系统

该系统应用较为广泛的是中频数字化结构，其原理是通过多频段天线将信号传输到RF部分，之后经过数模与模数转换器进行转换，处理后的结果再经过上下变频器，之后将信号传输到DSP。该系统中应用无线电技术，首先要经过模拟变频处理信号，保证其与模数转换器信号适应。经过转换器处理后，得到的是基带信号。之后由数字变频对宽带内的信号进行变频处理，以保证数字信号与信号宽带相适应。而在实际工作中，为保证一定的数据处理速度，通常会采用一定数量的处理器。应用软件无线电技术，采用的是软件进行处理。新的功能增添则是通过软件升级来实现的。而HDTV机依据软件无线电原理，在此基础上能够产生适应不同编码速率的电视信号，而且系统自身具有较强的升级能力。HDTV对于软件无线电技术应用成本降低有一定的帮助作用。

三、无线电技术的实际应用与分析

软件无线电的特色在于底层硬件支持下，以编程的方式完成广电系统的技术功能，打破了传统的只能依靠地硬件的局面。在技术实现方面，光电通信底层网络已经具备了一定的基础，无论是传输的速率还是在宽带方面都达到了较高水平，而硬件价格也在逐渐下降，软件更新的周期则有效缩短，将软件模块与硬件模块进行协同配合设置，以此来实现技术收益最优。

软件无线技术与现代通信相比其优势是十分明显的，而且在生活中的应用也是十分的广泛。如生活中用到的多频段移动电话。应用于军事方面体现在电台间的互通。无线电通信业务大部分是依靠软件实现的，而计算机与通信技术发展的速度十分迅速，只需要对软件进行升级就可以拓展和实现新的功能与业务。对于MMDS系统而言，其业务开展有一定的难度，双向通信也有一定难度，而无线电技术的应用则可以有效的解决这一问题。随着4G技术的普及与互联网的快速发展，无线电技术的发展能够促进数字广播行业的发展，从某种意义上说，数字广播行业的发展需要无线电技术。并在此基础上寻找资源实现对业务的最佳配置，通过开放性的平台建立，从而实现业务的灵活与方便性。

20世纪末，DRM将无线电技术应用于系统构建中，并借助技术提升了广播的质量。而21世纪，数字广播电视软件无线电系统平台开始形成，并逐渐呈现出规模化的特点。通过无线电技术对信号宽带进行调整，以此来提升信号的动态范围，在A/D，D/A基础上实现信号由全频带到中频带的转变，完成数字广播电视信号预定。除此之外，无线电技术还引入了变频技术到数字广播电视体系中，通过变频器对信号进行处理，调整发射系统，完成相位与数字信号的转变，而该步骤又是在数字编码与变频调制基础上完成的，在一定程度上拓宽了数字广播信号的传输范围。而我国的数字广播电视在无线是平台方面软硬兼具，对电视接收系统也有一定的调整，经过了DPS调制与转换，信号的精度有了保证。而存在的不足之处则在于处理的过程中，信号频率较高，双向通信有一定难度，信号传输在经济效益方面会有一定的影响，在今后的研究工作中需要重点关注并找出解决优化问题的方法。

四、结束语

硬件、软件技术与系统结构构成了无线电系统，软件无线电技术应用于数字广播电视系统其市场前景十分广阔，而技术应用对数字广播电视发展也有重要意义。能够提升传输的效益与质量。在系统构建过程中，需要全面把握其核心技术，并结合到实践经验对其进行完善与拓展，从而形成全面化与系统化的无线电体系，为数字广播电视系统运行奠定良好的基础，提升其经济效益。

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王晓楠 （1980—），男，吉林松原人，毕业于大连海事大学计算机科学与技术专业，硕士研究生，广播电视工程师，现工作于辽宁省广播电视传输发射中心。