楊顯江

【摘要】縱觀近些年我國廣播電視行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)作為數(shù)據(jù)電視技術(shù)的重要構(gòu)成部分，伴隨時代發(fā)展過程已經(jīng)成為信息傳播領(lǐng)域中的主流技術(shù)類型，該項技術(shù)應(yīng)用過程中能更好地滿足當(dāng)代人們對信息傳播過程中的主觀需求。近些年，人們對廣播電視的節(jié)目傳播效果有更全面的認(rèn)識，提出的要求也表現(xiàn)出多元化特征，這在很大程度上提升了數(shù)字技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域中的地位，該項技術(shù)逐漸成為電視行業(yè)運作發(fā)展的重要支點，故而有必要對其進行深入探究，為廣播電視行業(yè)發(fā)展進步提供更可靠的技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視;信號傳輸;技術(shù)

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.24.011

在媒體技術(shù)的不斷發(fā)展過程當(dāng)中，數(shù)字電視已逐漸融入了人們的生活。相對于模擬電視信號來說，它的傳播穩(wěn)定性更強，范圍更廣，效果更好，具備十分廣泛的發(fā)展前景。對于數(shù)字電視技術(shù)來說，接收調(diào)試工作和維護保養(yǎng)是較為重要的一項工作。下面對數(shù)字電視信號的接收方法及應(yīng)注意問題進行詳細(xì)表述。

1. 數(shù)據(jù)分析

1.1 模擬測試

有線電視數(shù)字信號在傳輸過程中，要通過光收、光發(fā)、放大器等多個傳輸環(huán)節(jié)。為了保證數(shù)字信號優(yōu)化的可行性，首先在實驗室通過信號的模擬測試，在不影響傳輸指標(biāo)的情況下，找到可調(diào)整電平的范圍。

實驗中測試了幾組不同廠商的光發(fā)機、光站和放大器，用來觀察增加和提高輸入QAM信號后所產(chǎn)生的傳輸后的信號質(zhì)量。實驗?zāi)M測試中，111M～855M下行通道滿頻段使用10個模擬頻道、83個數(shù)字頻道，所用的QAM信號的頻道功率和模擬信號的載波功率相同，以中心機房光收發(fā)機、分前端放大器和用戶端光站進行模擬測試數(shù)據(jù)作為此次數(shù)字電視信號優(yōu)化的依據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)分析

通過實驗室模擬數(shù)據(jù)分析，前端發(fā)機輸入電平為78dBμV～82dBμV，MER和C/N變化在1dB以內(nèi)，在82dBμV以上則MER和C/N劣化較大。所以，78dBμV～82dBμV為可調(diào)整范圍。分前端放大器輸入電平為79dBμV～86dBμV，MER和C/N變化在1dB以內(nèi)。在78dBμV以上，MER和C/N劣化較大，所以79dBμV～86dBμV為可調(diào)整范圍。分前端到用戶光站輸入電平為74dBμV～80dBμV，MER和C/N值逐步提高。在81dBμV以上MER和C/N劣化較大，所以74dBμV～80dBμV為可調(diào)整范圍。

前端現(xiàn)網(wǎng)發(fā)機模擬輸入電平為87dBμV～88dBμV，QAM輸入則為77dBμV～78dBμV。參考中心機房、分中心機房的光發(fā)機和光收機以及用戶小區(qū)的光站和放大器的調(diào)試參數(shù)，合理選擇各設(shè)備的輸入信號值，可在僅調(diào)整機房設(shè)備的情況下，使前端發(fā)機數(shù)字信號輸入電平范圍為78dBμV～82dBμV及分中心機房放大器輸入電平范圍為79dBμV～83dBμV時，可提高整個整轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的用戶端QAM信號和MER，達(dá)到數(shù)字電視接收質(zhì)量優(yōu)化的效果。

2. 數(shù)字電視信號高效率傳輸技術(shù)

2.1 設(shè)計數(shù)字電視信號高效率傳輸信道

數(shù)字電視信號的傳輸是一個復(fù)雜的過程。為了保證信號的有效傳輸，有必要設(shè)計一種高效的數(shù)字電視信號傳輸通道。在信號傳輸過程中，它們大多表現(xiàn)為層次結(jié)構(gòu)，其中所有獨立的信號都由無數(shù)基本幀組成。因此，信號傳輸過程可視為基本幀的傳輸過程。例如，數(shù)字電視信號由幀頭和幀體組成?！癙→信號中的n“序列可用作幀頭，連接該序列的多個小程序和數(shù)據(jù)字節(jié)可用作幀體。根據(jù)兩者的組成，變速箱可以同步控制。為了滿足數(shù)字電視信號的高效傳輸，需要將傳統(tǒng)的幀頭轉(zhuǎn)換為超幀頭，并根據(jù)數(shù)據(jù)塊的順序傳輸方式選擇相應(yīng)長度的信道。它可用于定位傳輸終端和接收終端?？蝮w是承載數(shù)字電視信息和數(shù)據(jù)的關(guān)鍵載體。當(dāng)幀體中的數(shù)據(jù)塊表示為時域信號時，可以直接使用單載波信道作為傳輸信道來實現(xiàn)信號的高效傳輸。當(dāng)幀體中的數(shù)據(jù)塊表示為頻帶信號時，僅通過這種傳輸方法難以滿足直接信號傳輸?shù)囊?。為了滿足這種數(shù)字電視信號的傳輸要求，有必要在傳輸前對信號進行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換原則是：

F（k）=X（k）? ? ? k=1，2，3，……，N? ? （1）

式中：F（k）表示時域信號;X（k）為頻帶信號;k表示數(shù)字電視信號中的幀體;N表示信號幀頭數(shù)量。當(dāng)轉(zhuǎn)換過程滿足式（1）時，可以認(rèn)為此時多載波模式的數(shù)字電視信號可以被轉(zhuǎn)換，但需要全面考慮幀體的數(shù)量。假定數(shù)據(jù)塊的總數(shù)為m，此時，與數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的載波體數(shù)量也可以表示為m，因此，每個相鄰子載波之間的頻帶間隔為1mkHz。

在確定數(shù)字電視信號的組成及其傳輸特性時，需要將其特性與傳輸通道參數(shù)相結(jié)合，并在此基礎(chǔ)上調(diào)整傳輸通道的頻率，以限制信號的傳輸，從而實現(xiàn)數(shù)字電視信號傳輸?shù)膶崟r調(diào)節(jié)。根據(jù)相關(guān)要求，對信號傳輸通道的參數(shù)進行了設(shè)計和規(guī)劃。

根據(jù)上述方法，設(shè)計了數(shù)字電視信號傳輸通道的參數(shù)，以保證符合標(biāo)準(zhǔn)的電視信號能在通道中高效傳輸。

2.2 基于數(shù)字微波技術(shù)的信號噪聲處理

數(shù)字電視信號傳輸通道選擇完成后，考慮到并非所有傳輸通道都處于獨立狀態(tài)，需要在終端接收到數(shù)字電視信號后去除雜質(zhì)和噪聲。在去除冗余信號的過程中，一旦噪聲處理不足，會影響終端的接收效果，但當(dāng)噪聲處理過度時，可能會丟失一些有用的信號。為了更好地實現(xiàn)數(shù)字電視信號的噪聲處理，引入數(shù)字微波技術(shù)，通過劃分信號層數(shù)來降低信號噪聲，并以此確定噪聲的最佳分解程度。假設(shè)終端接收到的數(shù)字電視信號由實信號和噪聲信號組成，實信號表示為y（T），噪聲信號表示為η（T），終端觀察到的數(shù)字電視信號x（T）可以表示為：

（2）

使用數(shù)字微波技術(shù)，對噪聲信號進行小波轉(zhuǎn)換，并在接收端設(shè)備上對瞬時信號進行離散處理。假定小波分解的尺度為j，則在其位置n處，存在一個近似系數(shù)，可使用系數(shù)對接收的信號進行重構(gòu)。重構(gòu)后，可以認(rèn)為此時大部分真實信號被集成一個小波團。重構(gòu)后的數(shù)字電視信號可以表示為：

（3）

式中：x-（n）表示重構(gòu)后的數(shù)字電視信號;aj表示在第j尺度下的分解系數(shù);dj表示在第j尺度下的細(xì)節(jié)系數(shù)。其中j的取值范圍為0～+∞。

完成上述計算后，可得出此時信號中噪聲的剩余量為：

（4）

按照式（4）對數(shù)字電視信號中的近似噪聲進行分解。分解過程中，需要根據(jù)信號的層級結(jié)構(gòu)與小波轉(zhuǎn)換系數(shù)進行處理，以此得到一個噪聲去除最優(yōu)解。將最優(yōu)解代入式（4），得到r的具體值，r值越小，代表信道中傳輸?shù)臄?shù)字電視信號噪聲越少，去噪效果越佳。反之，r值越大，代表信道中傳輸?shù)臄?shù)字電視信號噪聲越多，去噪效果越差。此時需要重新按照上文提出的步驟進行信號噪聲處理，以此可以實現(xiàn)對信號噪聲的有效處理。

2.3 基于基帶調(diào)控的傳輸信號實時追蹤

在完成上述相關(guān)設(shè)計后，需要通過實時調(diào)整基帶傳輸頻率來跟蹤傳輸?shù)臄?shù)字電視信號。考慮到電視信號是從前端信號源發(fā)射的，經(jīng)過多個環(huán)節(jié)的調(diào)試和頻譜轉(zhuǎn)換，可以在發(fā)射通道上形成數(shù)字信號。在這種情況下，頻譜函數(shù)在信道中呈現(xiàn)空間規(guī)律，這與直流電流的低頻傳輸規(guī)律一致。信號傳輸?shù)念l率總是受到外部因素的限制。一旦這種限制不適應(yīng)頻譜特性，頻譜傳輸?shù)男盘柲芰繉⒅饾u減弱，信號的信噪比將繼續(xù)降低。此時，信號的誤碼率也會上升，甚至對相鄰信道信號造成強烈干擾。因此，有必要改變編碼碼類型，進行基帶調(diào)節(jié)，將傳統(tǒng)的信號表達(dá)式“0”和“1”轉(zhuǎn)換成不同的傳輸碼類型，以確保頻譜在信號傳輸過程中呈現(xiàn)中頻集中的趨勢。這樣初步實現(xiàn)了信號的實時表達(dá)。

為了保證基帶信號調(diào)節(jié)的有效性和同步性，可以采用寬帶雙向碼來表示數(shù)字電視信號的半周期。在保證數(shù)字電視信號的傳輸具有一定的效率之后，我們需要考慮網(wǎng)絡(luò)中信號傳輸?shù)陌踩浴榱藢崿F(xiàn)信號傳輸?shù)陌踩裕梢圆捎脙煞N方法。首先，在網(wǎng)絡(luò)傳輸前端安裝一個能夠?qū)崿F(xiàn)信號自動監(jiān)測的集成系統(tǒng)。數(shù)字電視信號在傳輸過程中包含大量的信息。僅僅依靠后端人員，不可能實現(xiàn)對所有信號的實時監(jiān)控和管理。通過集成系統(tǒng)，可以對終端在信號傳輸過程中的所有參數(shù)和運行數(shù)據(jù)進行預(yù)測，從而實現(xiàn)對傳輸過程的有效預(yù)測。第二，將安全預(yù)警系統(tǒng)與傳輸系統(tǒng)連接起來。當(dāng)后端檢測到發(fā)送信號異常時，終端觸發(fā)預(yù)警功能。此時，前端可以發(fā)送跟蹤信號以截獲發(fā)送的數(shù)字電視信號。這樣不僅可以實現(xiàn)數(shù)字電視信號的高效傳輸，而且在很大程度上保證了信號在傳輸過程中的安全。

3. 結(jié)論

通過試點機房的優(yōu)化，用戶數(shù)字電視接收質(zhì)量得到優(yōu)化。在后續(xù)的工作中繼續(xù)考慮全網(wǎng)的優(yōu)化方案，通過進一步的優(yōu)化使全網(wǎng)的數(shù)字信號都得到提升。同時，目前有線電視整轉(zhuǎn)區(qū)域已關(guān)閉模擬信號，這樣釋放出更多模擬信號占用的輸入功率，將來我們也可以通過進一步的測試分析和研究，來尋求更好的優(yōu)化解決方案以改善用戶體驗質(zhì)量。

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