广播电视信号传输及检测技术研究

钟富强

摘   要：高效、准确的信号传输及检测技术是确保广播电视高品质性的基础和前提，而为提升观众黏性，需要优选信号传输技术，并针对传输中的多类信号干扰问题，进行自动化检测和消除。为此，文章将结合当前主流的信号传输技术，分析其优劣性，同时，引入一种信号滤波器来进行干扰信号检测和滤除，以优化广播电视信号。

关键词：广播电视;信号传输;光纤传输技术;检测技术

广播电视信号的传输和检测技术作为影响节目质量的核心要素，其信号传输的速率、清晰性和准确向，直接影响了观众的视听感觉和体验，而目前随着技术的革新和进步，数字微波传输技术、卫星及光纤传播技术等具有传输速率快、数据规模大及覆盖范围广等优势性，而得以广泛应用，同时，因为广播电视信号传输中的自然条件、电磁、人为等诸多因素的干扰，而出现传输时延或是质量差等问题，故而，研究明细了各类传输技术的优劣性，以便根据实践应用条件灵活选择，基于不同传输技术和干扰信号多元性的考量，介绍了一种具有普适应的干扰信号滤波器，以此为广播电视优化发展提供理论参考。

1    广播电视信号传输的技术类别

1.1  数字微波传输技术

数字微波传输技术在广播电视信号传输中具有广泛应用性，是应用较为成熟的技术，该技术具有传播路径多元性、信号空间容量大、承载较高的频率与频段，可适应波段、海量的信号传输需求，且通过抛物线面天线的设立，微波传输技术可实现波长长度的灵活控制，调控天线口面积，实现良好的传输效果。同时，可利用中继形式以接力方式，在中继站设置多个信号传输点，以此提高信号接收准确性和稳定性。具体而言，数字微波传输技术因属于无线传输技术，在以下几个方面表现明显的应用优势，一方面是该技术可以有效规避自然条件和人为因素引发的信号传输中断，在恶劣的传输环境下表现出优质、高效的传输性。而另一方面，数字微波信号传输技术适用范围较广，对于地理环境的适应性较强，不论是平整空旷的平原，还是崎岖偏僻的山地，均表现出源信号传输的稳定性、低成本性和高效性。

1.2  卫星传播技术

随着技术的进步，卫星信号传输技术因具有传输范围广、距离远、速度快且准确性高等优势得以在多领域应用和发展，尤以广播电视信号传输中的应用最为广泛。卫星传输技术的应用依赖于发射器、转化器及接收器等3大组件，其中，发射器可利用发射天线选择相应的波段，将经过压缩、调制、变频和功率扩大后的广播电视信号传输给卫星。而星载转发器用于接收地面发射来的广播电视信号，并对其进行变频和功率放大处理，而后，再反射返回给地面。接收器通过接受、处理卫星发射回来的信号，便实现广播电视信号的显示和应用。可见，卫星信号传输及时是通过地面广播电台来发射信号，并经由卫星接收处理后转发、传输至各地，各地在接受卫星信号便可让广播电视显示和播放，广播电视信号仅经过卫星的二次传播，信号传播的稳定性较强，能够确保图像、音质的高清、稳定性，且该种传输原理使得卫星信号传输技术具有较强的灵活性、低成本性和较强适应性，能够适应不同规模、类型和地区的广播电视信号传播需求。但卫星传输技术因卫星轨道位置有限、卫星数量较少、传输频率和数据规模较少，且容易受冰雪、星蚀、日凌等天气因素的干扰，影响广播电视信号传输的时效性、稳定性，存在一定的应用局限性。

1.3  光纤传输技术

光纤传输技术是利用光波在光导纤维中进行广播电视信号传输的方式，首先在发射端将传输的广播电视信号转换为电信号，而后调制至激光器发出的激光束上，让光强跟随广播电视信号的频率变动而变动，并经由光纤传输出去。而接收端接的检测器在接受光信号后将其转变为电信号，以解调方式复原广播电视源信号。该种传输技术的最显著特征是广播电视信号数据的传输规模和数量较大，可以确保广播电视传输信号的完整性，且在传输过程中，受电磁波的干扰性较小，几乎不存在。同时，光纤传输技术所使用的材质成本较低且轻型化，实现了广播电视低耗、低成本传输向，且信号传输的保密性较优，对于具有电视、影视作品版权保密等级较高的广播电视信具有更好的适应性[1]。

2    广播电视信号的检测技术

2.1  广播电视信号的干扰因素

广播电视信号传输中容易受日凌、雨雪等自然条件干扰，雷达、微波中继信号等电磁干扰，毗邻的上下行卫星干扰、传输接收设备自行干扰以及人为的同级、反级干扰及恶意干扰等，这些干扰信号的存在，将影响广播电视信号的正确传输，且挤占信号，增加传输网络的拥堵性。目前，针对自然干擾，可结合渐变性，补偿广播电视信号在上行链路上的衰耗，以此来为下行链路提供充足的雨衰余量。但针对日凌带来的干扰信号，尚无更好的应对方法，同时，基于电磁及人为干扰信号的多样性和海量性，多采取实时观测、预防措施，且现有的检测技术研究多集中在卫星传输方式上，如图像、载噪比、频谱等均为有效的检测手段，但针对数字微波和光纤传输技术的检测方法研究较少，而检测技术具有趋同性[2]，故而，可将上述图像、载噪比技术迁移应用。也可针对干扰信号源的不同、使用的传输技术不同，通过对比分析选用更为适宜的检测技术，并可采用滤波器检测方法，基于正常与干扰信号的频谱差异，对不同干扰信号进行检测和处理，以有效滤除传输网络的杂波、确保传输信号的准确、可靠。

2.2  基于滤波器的干扰信号检测技术

以信号滤波器作为检测技术，对不同的干扰信号进行检测，并滤除可从根本上保障广播电视传输信号的稳定性和精准性，实践中，可选用数字信号处理器、输入信号滤波、模拟数字转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）模拟信号转化、信号输出等几大模块，进行硬件选型和设计，整体框架如图1所示。

图1  广播电视信号传输网络中干扰信号检测滤波器的结构

滤波器形式的广播电视信号检测技术，是以时域信号频谱的实时变动为依据，依照电视节目质量要求对干扰信号进行检测、滤除，结合上图可知，广播电视信号传输网络中的干扰信号检测滤波器主要由以下几部分构成。

（1）干扰信号输入模块：该模块主要负责广播电视信号传输过程中遭遇的自然条件、人为、电磁及设备等干扰信号进行采集，并将该模拟数据信号，送入ADC模块进行信号变换。

（2）ADC模块：该模块模拟数据信号向数字信号转化的核心环节，因数字信号处理器需要以数字信号为基础，所以，应将采集的广播电视信号进行数据转换，而后再交由处理器进行滤波处理[3]。

（3）数字信号处理器：该模块是滤波器的核心，是广播电视信号传输中干扰信号检测、滤波功能实现的关键支撑，其首先接收经ADC模块转换并与检测多路串行的数字信号，而后，根据干扰信号类型，通过设定一定的频率阈值，让一些广播电视信号通过，使得其他频率的干扰信号衰减至滤除，由此，对其进行检测、滤波处理，并将滤波后的信号转化为模拟值，完成该操作之后，将所得广播电视信号传输至数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC）信号转换器对，尤其对信号模拟值进行平滑处理，将高频分量取出，达到高精准的滤波目的，并通过信号输出模块完成高清信号的输出，以为观众提供高效、高品质的图像、音质服务[4]。

3    结语

广播电视信号的传输与检测技术作为节目音质、图像清晰度的基本保障，该技术的优化与否直接影响观众的感官体验，对于优化电视节目质量和服务，提升观众黏性具有重要的效应，而实践中，信号传输与检测技术存在多类，而如何结合实践技术和应用条件，进行最优选择和设计是关键，上述针对各类传输信息技术的全面解析，可有效发挥不同传输技术优势，规避和补足其存在的问题和缺陷，且考量干扰信号异质性的滤波检测技术，能够抑制各类干扰信号，为广播电视信号的优质传播提供全面支撑。

[参考文献]

[1]張志军.广播电视信号的传输及检测论述[J].中国新通信，2018（16）：219.

[2]杨明.广播电视的信号传输和检测技术探讨[J].科技传播，2018（10）：63-64.

[3]刘桂萍.广播电视信号传输中的光纤传输技术[J].传播力研究，2018（12）：253.

[4]陈明星.广播电视的信号传输与检测方法探讨[J].通讯世界，2016（15）：92.

Research on radio and TV signal transmission and detection technology

Zhong Fuqiang

（Yuyang District， Yulin City Radio and Television Station Balasu Central Station， Yulin 719000， China）

Abstract：Efficient and accurate signal transmission and detection technology is the basis and prerequisite to ensure the high quality of radio and television. In order to enhance the viscous audience， it is necessary to optimize the signal transmission technology， and to solve the problem of multiple types of signal interference in transmission， automatic detection and elimination are carried out. Therefore， this paper will combine the current mainstream signal transmission technology， analyze its advantages and disadvantages， and introduce a signal filter to detect and filter interference signals， in order to optimize the radio and television signals.

Key words：radio and TV; signal transmission; optical fiber transmission technology; detection technology