基于SDH数字微波技术的广播电视信号模拟传输网络改造方法

摘要：现行方法改造广播电视信号模拟传输网络后网络性能仍旧较差，在实践中网络误码率较高，而且广播电视信号模拟传输差错秒较长，无法达到预期改造效果。为此，文章提出基于同步数字体系（Synchronous Digital Hierachy， SDH）数字微波技术的广播电视信号模拟传输网络改造方法。利用智能无线Mesh自组网技术对广播电视信号模拟传输网络结构进行改造，将网络结构改造为由固定节点、分布节点以及终端用户节点组成，对网络配置进行优化，利用SDH数字微波技术对广播电视信号模拟传输信道均衡处理，实现基于SDH数字微波技术的广播电视信号模拟传输网络改造。实验证明，改造后广播电视信号模拟传输误码率显著降低，信号传输差错秒有效缩短，网络传输性能得到优化，网络改造效果良好。

关键词：SDH数字微波技术；广播电视信号；模拟传输网络；智能无线Mesh自组网技术；改造

中图分类号：TN943.2" 文献标志码：A

0 引言

当前，我国广播电视传输网络以模拟微波传输为主，这种传输方式存在诸多弊端。模拟信号在传输过程中易受干扰，导致信号质量下降，影响用户的收视体验。而且，模拟信号的传输带宽有限，难以满足高清晰度电视等新型数字化广播电视节目的传输需求。同时，模拟传输网络的管理和维护成本较高，且难以实现网络资源的灵活配置和高效利用。因此，对模拟传输网络进行数字化改造，已成为广播电视行业发展的必然趋势，同时也受到研究领域的重视与关注，相关学者与专家展开了一系列研究，取得了一定的研究成果。

黄科强^［1］提出了基于ASON和SDH的改造方法，利用ASON技术的智能特性，实现网络的自动路由选择、光通道管理和故障恢复，提高网络的灵活性和可靠性。同时，结合SDH传输网的高速、大容量特点，通过优化网络拓扑结构和资源配置，提升网络资源利用率。翟娟荟等^［2］提出了基于OTN技术的改造方法，通过OTN的灵活调度和交叉连接功能，优化网络拓扑结构，提升业务路由的灵活性和效率。虽然现行方法在一定程度上提升了网络性能，但是仍然没有达到预期的改造效果，在实际中模拟传输信号误码率较高，并且传输距离比较短，无法满足实际需求，为此提出基于SDH数字微波技术的广播电视信号模拟传输网络改造方法。

1 广播电视信号模拟传输网络结构及配置改造

利用智能无线Mesh自组网技术对广播电视信号模拟传输网络结构进行改造，以智能无线Mesh自组网为核心框架搭建分布式宽带微波通信网络，网络结构改造由固定节点、分布节点以及终端用户节点组成，具体如图1所示。

如图1所示，固定节点、分布节点以及终端用户节点共同组成一张覆盖广泛、高效互联的信号模拟传 输网，采用嵌入式的方式在网络中生成节点，共享一套标准化的硬件架构，通过调整网络配置参数，实现网络广播电视信号接入、核心信号模拟传输及网关等功能。通过Wi-Fi无线连接方式将节点与网络通信终端连接，实现终端信息网络接入^［3］。改造后的分布式宽带微波通信网络干线链路采用5.8 GHz频段，支持150/300 Mbps数据传输速率的室外型大功率无线网桥，以实现远距离的点对点无线连接^［4］。为了最大化传输效率与信号覆盖范围，选用高增益板状天线作为信号发射与接收的媒介，能够在保证数据传输质量的同时，减少信号衰减和干扰，确保信息准确无误地传递至目标接收端。

基于5.8 GHz频段的特性与网桥设备的性能考量，广播电视信号模拟传输距离限定在10 km以内，以确保信号强度的稳定性和数据传输的实时性^［4］。此外，网桥的安装高度设定在30～45 m，以此减少地面障碍物对信号的阻挡，同时也有利于提升通信链路的抗干扰能力。在实际部署过程中，须根据现场环境的实际情况，选择地势较高的制高点作为网桥的安装位置^［6］。5.8 GHz远端站的以太网接口接入基础交换机，从而构建起与2.4 GHz大功率无线接入点基站之间的连接桥梁，通过机房进行广播电视信号模拟传输，实现网络资源的全面覆盖和高效利用，以此完成对网络结构与配置的改造。

2 基于SDH数字微波技术的传输信道改造

利用SDH数字微波技术对广播电视信号模拟传输信道进行优化，构建信道均衡模型，对广播电视信号模拟传输链路重构，将复杂的信号传递过程拆解并重新组织，以优化信号质量。采用SDH微波算法对构建的信道模型实施自相关匹配滤波，确保信号在传输过程中能够有效滤除干扰，保持信号的纯净度与完整性^［7］。考虑到广播电视信道通常处于动态变化的宽时域环境中，接收到的脉冲信号在多条上升信道中穿梭，其特性（如加权位数的频率）与信道的上升幅度紧密相关，这种关系为理解和优化信道传输性能提供了重要依据^［8］。为了更直观地反映信号在信道中的传输特性，引入中电模拟信号码元的增益趋势描述以及信号波特间隔延时曲线的概念。通过波特间隔采样技术，对传输序列进行采样，从而构建出广播电视信道输出的中电模拟信号模型。在此情境下，信道传输的平方效应可以表示为：

c2=S［x2（t）］（1）

其中，c2为广播电视信号模拟信道上升幅度；S为增益系数；x2（t）为信号源获取的中电实时信号。通过均衡滤波，针对广播电视信号特有的码间干扰强度进行有效抑制^［9］。由于实际信道路径与理论模拟存在差异，分集滤波器的设计须依据最小模拟序列来精确调整其路长，以确保对多径传播增益的准确估算。这一过程中，接收码元的计算量与多元信道路径值之间呈现正相关关系，同时，信号的传递速度与测量延时差也被量化，以支持后续的信号处理与优化，公式表示为：

H=c2+enu［i（t-T）］

J=c2+3S2［x2（t）］n（2）

其中，H为广播电视信号传递速度；e为广播电视信号的信道码间干扰强度；n为广播电视信号波特间隔延时系数；u为广播电视信号发射功率；i为广播电视信号发射频率；T为广播电视信号模拟传输周期；J为广播电视信号模拟传输延时差^［10］。在广播电视信号网络中，中电模拟信号的脉冲状态受到多条信道路径的延时和频率降低的共同影响，同时，信号的输入调频也是不可忽视的因素，中电模拟信号的脉冲状态表示为：

K（t）=a∑i=1HJ（w-m）2（3）

其中，K（t）为中电模拟信号的脉冲状态；a为广播电视信号模拟传输延时；i为信道数量；w为广播电视信号模拟传输频率降低系数；m为中电模拟信号的输入调频。在此基础上，定义广播电信通信的节点、信道的上升传送脉冲频率、输送时间误差以及脉冲宽度等关键参数，以全面描述信号在信道中的传输行为，对广播电视信号传输信道宽度优化为：

G=ent（K（t）/PE）（4）

其中，G为广播电视信号模拟传输信道频宽；P为单经传输时间延迟；E为广播电视信号模拟传输信道中模拟信号数量。按照以上公式计算，合理分配信道路径资源并引入相位偏移技术，将广播电视信号模拟传输网络终端接收的信号产生相位偏移，减少了信号间的相互干扰，增强了信号的抗干扰能力和传输稳定性，以此提升广播电视中电模拟信号的传输性能，实现基于SDH数字微波技术的广播电视信号模拟传输网络改造。

3 实验论证

3.1 实验准备与设计

通过对比实验，检验本文提出的基于SDH数字微波技术的广播电视信号模拟传输网络改造方法的性能，将本文设计方法与黄科强^［1］和翟娟荟等^［2］方法对比，以某广播电视台为实验环境。按照以上提出的方案对网络进行改造，利用改造后的网络进行广播电视信号模拟传输，传输速率设置为10 Mb/s，总传输量为8000 Byte。对改造后的网络接收信号性能进行评价，评价指标选择误码率和信号传输差错秒，误码率=错误传输比特码数/总传输比特码，误码率可以表征出广播电视信号模拟传输网络质量性能，误码率越高，则表示传输信号质量越差。信号传输差错秒是指在数字传输过程中，产生的差错量超过网络设定的门限值的间隔时间，直接反映传输网络的稳定性和可靠性，差错秒越长，则表示广播电视信号模拟传输信道质量越差，传输过程中出现的差错越频繁，网络的稳定性越差。

3.2 实验结果与讨论

以传输信号量为变量，对改造后的广播电视信号模拟传输误码率进行测试，并对广播电视信号模拟传输差错秒进行测试，实验共设计10组，如表1—2所示记录了以上2个网络性能测试的结果。

从表1、表2中数据可以看出，采用本设计方法广播电视信号模拟传输误码率不超过1%，信号传输差错秒不超过3 s，无论是在误码率方面还是在信号传输差错秒方面，设计方法均优于黄科强^［1］方法和翟娟荟等^［2］方法。由此可以看出，用本设计方法改造后的网络传输性能最优，广播电视信号模拟传输质量最好，这是因为网络采用了SDH数字微波技术，SDH数字微波传输技术具有传输频带宽、容量大、损耗低等优点，能够显著提升广播电视信号的传输质量。并且采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，能够实现传输资源的高效利用和灵活配置。以此实验证明了，本设计方法更适用于广播电视信号模拟传输网络改造。

4 结语

在深入探讨基于SDH数字微波技术的广播电视信号模拟传输网络改造方法后，可以清晰地看到这一转型对于广播电视行业发展的深远影响。通过实施这一改造，不仅极大地提升了信号传输的质量、稳定性和可靠性，还显著扩大了传输覆盖范围，满足了广大用户对高质量广播电视节目的需求。同时，SDH数字微波技术的应用也为广播电视传输网络的智能化、自动化管理提供了有力支持，降低了运维成本，提高了运营效率。未来，随着技术的不断进步和应用不断的深入，基于SDH数字微波技术的广播电视信号传输网络将发挥更加重要的作用，推动广播电视行业向更高水平、更深层次发展。

参考文献

［1］黄科强.基于ASON和SDH的高速公路传输网络优化模型应用研究［J］.西部交通科技，2023（1）：167-170.

［2］翟娟荟，张俊凯.基于OTN技术的电力通信传输网络优化策略［J］.中国新通信，2024（5）：10-12，15.

［3］刘祺艳.广播电视信号传输与发射中的安全播出问题［J］.电视技术，2024（2）：128-130.

［4］时百义，牟文峰.融媒体时代的广播电视信号覆盖增强技术与应用［J］.电视技术，2024（2）：104-107.

［5］高玉.基于数字微波技术支持的广播电视信号传输优化策略［J］.卫星电视与宽带多媒体，2024（3）：22-24.

［6］邓香辉.低功耗无线广播电视信号传输技术的设计与实现［J］.中国高新科技，2024（2）：129-131.

［7］杨宏伟.基于光纤通信技术的广播电视信号远距离传输方法［J］.信息与电脑（理论版），2022（14）：196-198.

［8］蒋晓萍.基于数字微波技术支持的广播电视信号传输优化研究［J］.电声技术，2023（6）：96-99.

［9］马露洁，梁彦，李飞.基于统计CSI的空中智能反射面辅助大规模MIMO系统传输优化方案［J］.物联网学报，2024（1）：17-28.

［10］韩秀红.IP微波通信在广播电视信号传输中的应用［J］.电声技术，2024（3）：150-153.

（编辑 沈 强编辑）

Transformation method of broadcasting TV signal analog transmission network

based on SDH digital microwave technology

QING" Ya

（Chifeng Integrated Media Center， Chifeng 024000， China）

Abstract：" The current method of broadcasting and television signal simulation transmission network network performance is still poor. The practice network error rate is high， and radio and television signal simulation transmission error second is long. It cannot achieve the desired effect. Therefor， the article proposes a method for thansforming the analog transmission network of broadcasting and television signals based on Synchronous Digital Hierachy （SDH） digital microwave technology. Using intelligent wireless Mesh ad hoc network technology of broadcast and television signal simulation transmission network structure transformation， the network structure is reformed into a fixed node， distribution node and end user node. The network configuration is optimized， using SDH digital microwave technology of broadcast television signal simulation transmission channel equilibrium， which realizes the broadcast and television signal simulation transmission network based on SDH digital microwave technology. The experiment has proved that the error rate of the broadcast TV signal analog transmission is effectively reduced， the signal transmission error second is effectively shortened， the network transmission performance is effectively optimized， and the network transformation effect is good.

Key words： SDH digital microwave technology; broadcast and television signals; analog transmission network; intelligent wireless Mesh ad hoc network technology; transformation