数字微波通信与卫星数字通信技术在广播传输中的运用研究

周凌炜 国家广播电视总局五五二台

引言

目前国内最常见的广播电视传输方式是光缆传输方式、卫星传输方式以及地面微波传输方式。光缆传输方式凭借较高的传输频率、较宽的传输频带以及低能耗，使得光缆传输得到广泛的应用。近几年卫星数字通信以及微波通信得到快速发展，开始进行传输服务，在先进通信设备的支持下，构建了现代化广播传播体系。因此，需要加强数字微波通信技术以及卫星数字通信技术的研究，从而推动广播传统的发展。上行站传送的信号由转发器接收，再经过放大和变频之后，将信号发射到地面接收范围。事实上，转发器发挥着中继站作用，在传输过程中降低噪声并传送广播信号。

另外，卫星信号在接收之后，需要进行预处理，从而减小噪声，让信号信噪比提高。通过信号预处理有助于提高信号特征准确性和有效性。处理过程如下：

1 数字微波通信技术的应用

1.1 技术原理

微波作为无线电波，其频率在300MHz～300GHz范围之内，由于微波的频率比较高，其波长较短，因此可使用的频带相对宽，使用性能要好于频率电波。由于数字微波具有大容量的信息储存量，构成了数字通信体系，使得数字通信可以在微波波段进行工作。由于数字微波有着较高的抗干扰能力，建设效率高，建设组网十分便捷，使得数字微波逐渐成为光纤、卫星传输的重要方式。

在空气中微波传播特点和光波相近，是直线射进的，遇到阻碍会阻断微波或者形成反射，因此数字微波通信特征为视距。如果需要远距离传输，还需要接力中转实现传输，也就是需要多次的转发信号，这样的形式是中转传输的通信方式。在数字微波通信中，传输路径两端作为终端，传输路径最多的站型作为中继站，中继站之间约有50km的距离。中继站工作内容是要对数字信号的接收，从而转发给其他的中继站，让数字化信号得到质量保障。远程的数字微波传输可以经过多次中转到达数千里之外的接收站，且可以保持信号传输质量。

1.2 在广播传输中的应用

数字微波通信作为微波频段通过视距进行信号传播的通信传输方式。在数字微波通信体系中，使用微波传输信号，基带信号是一种数字信号，因此才称作数字微波通信。在传输过程中，数字微波将使用数字化技术进行处理，从而提高传输质量。广播电视多数采取多条路径终端设备，设备包含收端机和发端机两部分。该设备有数字化微波端和光端两种端口，方便于进行连接。发端机将数字化节目源数据、节目信号以及通道转化成数字序列，使用编码纠错、通道编码、交结，分别传输给微波端调制机以及光端调制机，信号经过天线被发射出去。收端机对编码流进行解码，在解出信号后使用交结、纠错电路获得数据以及信号，经过相应的接口电路将信号和数据恢复成数字化数据以及模拟信号。

例如：数字微波通信体系，在播控机房中根据数字矩阵转换得到的信号，送达到微波端机的输入端口，使用数字微波设备完成信号输送。在传输线路的端口设置数字设备，电台有传输线路的端设备，另外一端则在接收地。接收到信号源需要经过合理配置才能进行工作。在电视节目中，微波站需要配置传输信号。需要注意的是需要使用配置完全的设备，做好数据的备份。要在系统中设置警报功能，在遇到故障时系统可以自主选择线路，从而让微波站信号系统可以发挥出更大的作用。

2.2 在广播传输中的应用

为了让观众更便捷的使用，要使用和地面相对静止的同步赤道卫星。广播电视卫星的辐射功率要足够充足，让接收端更加简单。同时使用的广播电视卫星要具备较长的寿命以及高可信度，这样可以避免停播事故，减少停播带来的损失。使用卫星传播信号给卫星技术带来了突破性发展，在数字化传输体系中，先经过采集节目制作之后进入到播控体系中，经过主控设备将数字矩阵转变为电视信号，使用光缆或者微波将信号传输给卫星，实现广播电视节目的上行。在光端机中输入主路节目，在经过光缆传输给地面卫星，在微波端机输入备路节目，使用地对形式向地面卫星站点传输信号。在地面站点可以接收信号，利用卫星上行体系让节目实现传输上星。

例如：卫星转播车的应用。卫星转播车可以使用微波传输、地面传输以及卫星传输的方式，从而可以在网络上播放电视节目。在一个完整的体系中，包含音视频采集体系、线路传输体系、卫星传输体系、车载技术平台等辅助设备。转播车最大的作用在于采集音视频信号，提供播控的操作平台，为信号传输提供服务。相关系统可以实现四路视频的信号转播，采集媒体的转播信号。在卫星传输体系中，使用DVBIP传输双向化技术以及DVB-S技术，实现传输多路立体音频以及标清质量视频。在特殊情况下，使用DVBIP技术进行双向的信号传输，向电台以及现场提供通讯功能。

例如：现场直播车可以达到网络视频和广播电视的直播效果，利用车载flyaway体系，在地面线路支持下进行直播信号的传播。在完整直播体系中包含着视频播控系统、电视节目播控体系、flyaway输送设备、车载技术平台以及电力体系等辅助设备。使用直播车可以在节目直播时，对直播操作平台进行灵活移动。现场直播车不仅可以给直播现场提供一个可移动的操作机房，还能向电台网站提供信号采集和操作体系，直播车将给现场直播提供技术支持。

3 结论

综上所述，在广播传播中数字微波通信技术和卫星数字通信技术取得了飞跃进展，让广播传输形成了科学系统的传输体系，形成了全面的传统通信网络。我国广播电视业务不断扩展，语言种类越来越丰富，对于数字化传输提出了更高的要求。因此，需要不断推广使用数字微波技术以及卫星数字通信技术，才能优化电视节目的传输质量，让国内外电视广播节目得到完整的高质传输。

2 卫星数字通信技术的应用

2.1 技术原理

卫星数字通信技术是一种电子科技以及航天科技相互结合形成的新型通信手段。人造卫星成为了卫星数字通信中的中继站，地面则被当作终端站，能够实现多终端大容量全范围的通信。在广播电视信号传输中，最常见的手段就是卫星数字通信，随着数字化技术的发展，卫星数字通信取得了明显的优势。和微波数字通信技术相比，这种技术需要的投资更少，通信范围更大，操作也十分简单，可以达到良好的传输质量。和模拟广播卫星相比，卫星数字有着明显的优点，不仅可以让操作成本得到降低，提升信号传输的效率，同时还能更加快捷的处理数字化信号，有助于其他功能的开发。

在卫星电视体系中包括发射站、转发站、监测站以及接收站四个部分。广播电视卫星含有Ku波段和C波段两个中转体系，播控室将数字化视频、电视信号以及音频信号传播给发射站处理，经过功率调制和变频之后，经过天线发射给C波段以及Ku波段到达上行卫星。同时，可以接收下行卫星发出的微弱信号，从而对节目信号质量进行测控。地面