网络数字化时代的广播电视技术发展

梅晓奇

摘 要 我国综合国力的提升为科学技术的发展提供了良好的发展机遇，就当前而言，许多发达国家已经较为全面的普及了数字化、信息化的广播电视技术，伴随着我国信息化与科学技术的发展，我国的广播电视行业也呈现出高速发展态势，且卫星数字通讯的发展也为网络数字化广播电视技术的普及提供了基础，文章对于网络数字化时代的广播电视技术发展的研究有着极为深远的现实意义。

关键词 网络数字化；广播电视；技术

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2019）236-0070-02

1 广播电视技术的发展趋势

关于数字广播电视，因为是数字通信，所以具有数字通信的优点，比如单单以音乐发展史来谈，音乐经历了从模拟到数字音乐的转变，在这个转变过程中，21世纪中互联网发挥了很大的作用，未来数字音乐还将被互联网继续发展而带来一系列的创新，比如可以不用去现场听演唱会了，直接利用VR/AR/MR技术，让你在家中就能感受演唱会现场，并与偶像亲密接触（虽然是虚拟的）。另外最近网络直播的火热程度，也会为数字音乐的进一步发展提供了可能。数字广播电视就是适应社会发展，体现科技进步的产物，它是一种新的广播系统。伴随信息科学以及相关产业的迅速发展，数字广播电视取得了巨大发展。中国数字化广播继模拟电视数字化后，调频广播也提上数字化的进程。中国数字化广播采用自主研发的DRA+编码技术，在原有模拟调频广播的频点上可以传输更多的音频节目。

同时我国的广播电视技术也在不断的和人工智能等新技术实现融合。通过机器学习的方法可以让广播电视信号更加有效率的进行传输，它可以更加智能的寻找最短链路，使得其传播速度较快，同时失真度较低，观众能够更好的对其进行观看。这样有利于我国广播电视技术的长远发展，因此我们应当对其技术加以重视，提升对于新技术的利用程度，使其能够更好的为人民服务。

2 广播电视新技术分析

2.1 信号调制新技术

2.1.1 数字广播电视信号调制技术

在数据源发送模块中，因为模式I中传输载波个数为1 536个，故将随机整形数据设定为每秒采样1 536个。由于DQPSK输入的应该为二进制数，所以在进行DQPSK调制之前，应该将输入的整形数据转换为二进制数据。DQPSK模块中进行的是子载波数字调制，进行DQPSK调制实际上是进行DQPSK映射，举例来说，在模式I操作情况下，计数器范围为0-1535，而在DQPSK模块里固定的数字产生器为1536，两者相加得到的（I Q）为（0 1536）、（1 1537）···的计数方式，也就是模式I中的一个地址，根据所得的地址可以读出相应数据输入的DQPSK映射单元，因为输入数据都是一个二进制数，所以输入情况只有（0 0）、（0 1）、（1 0）、（1 1）四种情况，得到的DQPSK调制映射后的数据流也只有四种情况，这也说明DQPSK调制实际上等效为一个选择器。

OFDM调制模块是实现数字广播电视中最重要的一个技术，它包括一个将数据流进行串并变换的模块，然后将得到的数据流分配到传输数率相对较低的1 536个子信道中进行传送，因为传输到OFDM调制的子载波经过了DQPSK调制，所以这些子载波之间是相互正交的。在OFDM调制模块中，需要添加子载波个数以满足总子载波为2的整数幂的关系，才可以经过IFFT运算模块，最后再进行添加循环前缀模块。

在数字信号调制技术的帮助下，其还同组网技术、数字信号无线传输技术和视音频信号压缩编码技术存在紧密的联系，结合人类耳朵的听觉特征，调试相应的音频码率。有利于信息的存储工作，根据计算机存储原理能够对音频信号实行管理，对多种音频、程度数据实行存放，还可以实现修改、查找等功能。有利于广播电视多媒体技术发展，和以前的配音、配乐比较，信号调制技术靠着高效率的优势在多媒体中迅速发展，使音乐和音效在多媒体中随处可见。数字信号调制技术的强大魅力在于它将语音、音乐、音视频的完美的结合。

2.1.2 差分调制技术

数字广播电视中采用的是差分编码，将发送的二进制信息由连续两个调制符号的比值来代表，由于QPSK中存在四重相位模糊，为了克服想干解调时的相位模糊而使用差分调制，在数字通信系统中，通常使用四相差分相移键控，简称DQPSK调制，DQPSK调制与QPSK调制不同的仅是经过串并变换后的数字信号，要先经过差分编码器进行编码处理。

2.2 广播电视网络中继传输技术

2.2.1 单中继选择算法

在一个小区内可能存在多个节点，因此需要选择合适的节点作为中继节点进行协作通信，目前常见的单中继选择有如下几种：1）随机中继选择（RRS），它是最簡单也是最常用的单中继方案，可以随机选择任何节点作为中继节点。2）最优中继选择（BRS），它是最理想的单中继选择方案，主要是根据每条链路的SNR（信噪比）的大小，用信噪比大的链路作为中继节点，这样很大程度上提高了系统的容量。3）最大平均选择（BHMS），该方案主要是针对两跳中继网络，它选择到源节点和目的节点两条链路调和平均值较大的节点作为中继节点。中继协作网络按照网络结构可分为双跳和多跳两种，双跳就是从信源经过一次中继到达目的端；多跳则是要经过多段中继才能到达目的节点。

2.2.2 多中继选择算法

当目的节点的距离很大时，靠单中继、双中继无法保证通信的正常进行，此时需要多个中继进行接力转发，形成多跳中继下的数字广播电视通信用户对。数字广播电视多跳中继的优点促使其能够应用于多个通信场景中，如通过扩大了通信的范围，可以实现数字广播电视用户对距离较远场景下的通信；如果基站因灾害而损坏时，此时可以通过数字广播电视多跳中继通信实现较远距离对外界的应急通信；当小区内基站产生拥堵时，采用数字广播电视多跳中继将部分蜂窝网络通信转移到邻近的空闲小区里，缓解基站的通信压力，保证通信的正常进行，其拓扑结构如图1所示。

当然，数字广播电视多跳中继通信也会有一些缺点，数字广播电视用户对之间有空闲的蜂窝用户可用作数字广播电视的中继，但是这些空闲的用户移动速度不同，充当中继节点的蜂窝用户的移动速度和活跃度对多跳数字广播电视通信链路的传输正确性和稳定性都有影响，另外，随着转发次数的增加，数据的传输时延也增加，同时传输的不可靠性也在增加。因为DF中继协作方式避免了采用AF时对噪声干扰信号的放大，在多跳中继网络中，使用HDAF会使得系统变得很复杂，而且从上面的结果可以得出DF与HDAF的性能相差不大，因此对于数字广播电视多跳中继的研究都是基于DF的协作方式。采用3个时隙双向中继的方法来完成一次交换信息的过程。

2.2.3 功率控制技术

直接往蜂窝网络中引入数字广播电视技术，不但频谱利用率不会提升，还会使得系统的整体性能下降。通过适当的功率控制能够降低数字广播电视复用蜂窝资源时产生的干扰，提高小区的总吞吐量。选择的数字广播电视通信模式不同，对于发射功率的控制方法也不同。目前數字广播电视的功率控制可分为静态设置和动态设置。

静态功率控制。之前的功率控制方案都是在数字广播电视会话发起时确定传输速率，保持到会话结束。当基站无法获取即时的信道状态时，可以推导出数字广播电视通信链路与蜂窝通信链路的信干噪比（SNIR）的分布函数，在小区边缘的蜂窝用户SNIR下降不大于3dB的前提上设置数字广播电视发射功率。

动态功率控制。静态功率控制无法实时反映出信道的变化，动态功率控制可以根据信道情况和用户的位置变化对功率进行调整。数字广播电视可以使用开环功率控制、闭环功率控制等方案，通过目标SNIR和反馈所得实际SNIR对功率动态调整。

3 结论

网络数字化广播电视技术有着极为广阔的发展前景，就当前网络数字化时代的大环境下，广播电视行业的发展有必要进行一定的探索与创新，以实现广播电视系统与多媒体计算机网络系统的有机结合。

参考文献

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