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摘 要：随着国内数字电视频道的陆续开播，数字电视正以崭新的面貌进入千家万户，为人们带来了高品质的视听享受，也极大地丰富了人们的日常生活。但由于数字电视传输系统的建设主要面向城市，未能迅速触及农村及偏远地区，探究一种经济的、适合于快速建设的数字电视传输系统成为当务之急。
关键词：数字电视；微波传输；传输系统
信息时代到来的今天，科学技术的发展速度越来越快，在这一背景下，广播电视技术也随之发生了巨大的变革。现如今，经济的快速发展，使人们的生活水平大幅度提高，与此同时，人们对视听生活的品位和追求也相应提高，这在一定程度上推动了广播电视技术向数字化方向发展的进程。数字微波技术以其自身诸多的优点，在广播电视信号传输中起着不可替代的作用，它的应用也进一步推进了广播电视向数字化发展的进程。基于此点，就数字微波传输网在广播电视信号传输中的作用进行浅谈。
1广播电视数字化传输的优点
1.1信号杂波比和连续处理的次数无关
电视信号经过数字化后是用若干位二进制的两个电平来表示，因而在连续处理过程中或在传输过程中引入杂波后，其杂波幅度只要不超过某一额定电平，通过数字信号再生，都可能把它清除掉，即使某一杂波电平超过额定值，造成误码，也可以利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。所以，在数字信号传输过程中，不会降低信杂比。而模拟信号在处理和传输中，每次都可能引入新的杂波，为了保证最终输出有足够的信杂比，就必须对各种处理设备提出较高信杂比的要求。模拟信号要求S/N>40dB，而数字信号只要求S/N>20dB。模拟信号在传输过程中噪声逐步积累，而数字信号在传输过程中，基本上不产生新的噪声，也即信杂比基本不变。
1.2频道利用率高
数字压缩技术是将模拟信号经过抽样、量化，变成数字信号（即模拟/数字转换），再经取样压缩编码，驱除信号冗余度，以一定的压缩比将信号频带压窄，将其调制到载波上，这样就提高了频谱的利用率。
1.3接收门限电平低、传输距离远
原广电部GY/T106-1999标准中提出了有线电视广播系统技术规范，下行模拟传输系统要求载噪比C/N≥43dB。欧广联（EBU）给出了图像信号的5级评分标准，若要达到4级以上的良好质量，则要求信噪比S/N≥36.6dB。在模拟信号的传输中，为防止信号的衰落，必须有6dB的衰落储备量，因此模拟调幅微波传输链路中系统设计的载噪比必须C/N≥49dB。
1.4图像质量好，抗干扰能力强
由于采用了数字滤波、数字存储及再生中继技术，排除了噪声和失真积累的影响，改善了图像的信噪比，彻底消除了亮度干扰，接收机的载噪比C/N在门限值以上时，几乎可以得到无损伤的还原，虽经多级中继、转发也不会降低图像质量，因此数字电视传输的图像质量远远高于模拟电视传输的图像质量。
1.5易于实现信号的存储，而且存储时间与信号的特性无关
近年来，大规模集成电路（半导体存储器）的发展，可以存储多帧的电视信号，从而完成用模拟技术不可能达到的处理功能。例如，帧存储器可用来实现帧同步和制式转换等处理，获得各种新的电视图像特技效果。
1.6数字载波调制方式的比较
前面提到的QPSK和64QAM都是数字信号的载波调制方式。基本的数字载波调制方式有3种，即振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）。QPSK属于相移键控，也叫正交移相键控或4相调制。64QAM属于振幅相位联合键控，也叫多电平正交振幅调制。经理论分析证明：在抗噪声性能上，PSK最好，FSK次之，ASK最差。在占据频谱宽度上，ASK和PSK相同，FSK是ASK的几倍。经过比较，得出这样的结论：从抗噪声性能和提高信道带宽利用率的角度来看，相移键控是数字载波调制方式中最优越的一种，在省干线上，多跳调频模拟微波的改造用QPSK移相键控调制方式最合适。64QAM是振幅相位联合键控，频带利用率最高，是一种高效率的数字微波方式，但它的抗干扰能力比QPSK差。64QAM特别适用于数字MMDS及微波传输跳数不多的模拟微波改造上。
2干线微波的数字改造
2.1调频模拟微波和数字微波收发信设备的比较
工作原理相同。模拟和数字微波都采用70MHz中频调制器，进行上变频至微波频率，再进行微波传输，只是模拟微波设备在发信中频调制后有一级限幅中放，而数字微波没有限幅中放这一级，其他部分的工作原理是一样的。现在的模拟微波器件都是全固态化的，FET场效应器件、线性放大器等代替了过去的行波管、高压盘，为模拟微波改数字微波铺平了道路。
2.2需要解决的几个问题
频率稳定度的问题。模拟微波传输信号采用中频调频调制，变频用的本振采用微波介质稳频振荡器，其频率稳定度只能达到10-4数量级。数字微波传输系统传输电视信号采用中频数字调制，经过数字压缩后的多套电视数字信号复接后对中频进行QPSK调制，上变频到微波频率进行传输。它要求微波发信机线性指标高，微波本振源的频率稳定度较高，不能低于10-6数量级，一般采用介质稳频加锁相稳频双重技术进行稳频，以达到这一要求。
3自台监控系统
为了确保传输的安全性、稳定性、可靠性，广播电视微波传输电路应当采用SDH，干线则应当以N+1的方式配置相应的保护波道。同时在对干线进行组网时，传输电路可按照环路的方式进行布置，也可以在节点或是光缆干线传输网上进行连通，借此来形成互为备份的传输网。在没有特殊要求的前提下，支线微波传输电路可以采用树形或是星型的方式进行组网。一是对于上下节目的微波站而言，其应当对发送信号的分配、切换和接收信号的输出等重要环节设置带有故障自动报警功能的监视系统，微波首站则应当设置对信号码流的监测。二是应配置相应的监测系统负责对微波站信号系统设备运行状态的监测，该系统应当具备以下功能：故障自报警、数据记录、数据查询等等。三是微波站应当配置电力集中监控系统，并对供配电设备的相关参数进行监测，当机房温度出现异常时，监测系统应当能够及时发出告警并快速处理。
总而言之，现如今的广播电视无论是功能还是业务都发生了翻天覆地的变化，这种变化的形成与各种先进技术的应用有着密切的联系。数字微波技术作为这些技术中的一种，它不但在广播电视信号传输中起着无可替代的作用，而且它的应用还进一步推动了广播电视向数字化方向发展的进程。由此可见，模拟电视向数字化电视转变必将成为大势所趋，电视系统数字化、网络化势必会在未来占据主导性地位。在未来广播电视不但会给人们带来高品质的视听享受，而且还会带动相关业务的发展。
参考文献：
[1]高鲁生.利用MMDs系统促进数字电视发展.世界广播播电视，2003，（8）.
[2]邓永红.MMDs宽带无线通信技术概述.有线电视技术，2005，（9）.
[3]王晓涛.有线数字电视的前端播出系统.有线电视技术，2004，（6）.
关键词：数字电视；微波传输；传输系统
信息时代到来的今天，科学技术的发展速度越来越快，在这一背景下，广播电视技术也随之发生了巨大的变革。现如今，经济的快速发展，使人们的生活水平大幅度提高，与此同时，人们对视听生活的品位和追求也相应提高，这在一定程度上推动了广播电视技术向数字化方向发展的进程。数字微波技术以其自身诸多的优点，在广播电视信号传输中起着不可替代的作用，它的应用也进一步推进了广播电视向数字化发展的进程。基于此点，就数字微波传输网在广播电视信号传输中的作用进行浅谈。
1广播电视数字化传输的优点
1.1信号杂波比和连续处理的次数无关
电视信号经过数字化后是用若干位二进制的两个电平来表示，因而在连续处理过程中或在传输过程中引入杂波后，其杂波幅度只要不超过某一额定电平，通过数字信号再生，都可能把它清除掉，即使某一杂波电平超过额定值，造成误码，也可以利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。所以，在数字信号传输过程中，不会降低信杂比。而模拟信号在处理和传输中，每次都可能引入新的杂波，为了保证最终输出有足够的信杂比，就必须对各种处理设备提出较高信杂比的要求。模拟信号要求S/N>40dB，而数字信号只要求S/N>20dB。模拟信号在传输过程中噪声逐步积累，而数字信号在传输过程中，基本上不产生新的噪声，也即信杂比基本不变。
1.2频道利用率高
数字压缩技术是将模拟信号经过抽样、量化，变成数字信号（即模拟/数字转换），再经取样压缩编码，驱除信号冗余度，以一定的压缩比将信号频带压窄，将其调制到载波上，这样就提高了频谱的利用率。
1.3接收门限电平低、传输距离远
原广电部GY/T106-1999标准中提出了有线电视广播系统技术规范，下行模拟传输系统要求载噪比C/N≥43dB。欧广联（EBU）给出了图像信号的5级评分标准，若要达到4级以上的良好质量，则要求信噪比S/N≥36.6dB。在模拟信号的传输中，为防止信号的衰落，必须有6dB的衰落储备量，因此模拟调幅微波传输链路中系统设计的载噪比必须C/N≥49dB。
1.4图像质量好，抗干扰能力强
由于采用了数字滤波、数字存储及再生中继技术，排除了噪声和失真积累的影响，改善了图像的信噪比，彻底消除了亮度干扰，接收机的载噪比C/N在门限值以上时，几乎可以得到无损伤的还原，虽经多级中继、转发也不会降低图像质量，因此数字电视传输的图像质量远远高于模拟电视传输的图像质量。
1.5易于实现信号的存储，而且存储时间与信号的特性无关
近年来，大规模集成电路（半导体存储器）的发展，可以存储多帧的电视信号，从而完成用模拟技术不可能达到的处理功能。例如，帧存储器可用来实现帧同步和制式转换等处理，获得各种新的电视图像特技效果。
1.6数字载波调制方式的比较
前面提到的QPSK和64QAM都是数字信号的载波调制方式。基本的数字载波调制方式有3种，即振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）。QPSK属于相移键控，也叫正交移相键控或4相调制。64QAM属于振幅相位联合键控，也叫多电平正交振幅调制。经理论分析证明：在抗噪声性能上，PSK最好，FSK次之，ASK最差。在占据频谱宽度上，ASK和PSK相同，FSK是ASK的几倍。经过比较，得出这样的结论：从抗噪声性能和提高信道带宽利用率的角度来看，相移键控是数字载波调制方式中最优越的一种，在省干线上，多跳调频模拟微波的改造用QPSK移相键控调制方式最合适。64QAM是振幅相位联合键控，频带利用率最高，是一种高效率的数字微波方式，但它的抗干扰能力比QPSK差。64QAM特别适用于数字MMDS及微波传输跳数不多的模拟微波改造上。
2干线微波的数字改造
2.1调频模拟微波和数字微波收发信设备的比较
工作原理相同。模拟和数字微波都采用70MHz中频调制器，进行上变频至微波频率，再进行微波传输，只是模拟微波设备在发信中频调制后有一级限幅中放，而数字微波没有限幅中放这一级，其他部分的工作原理是一样的。现在的模拟微波器件都是全固态化的，FET场效应器件、线性放大器等代替了过去的行波管、高压盘，为模拟微波改数字微波铺平了道路。
2.2需要解决的几个问题
频率稳定度的问题。模拟微波传输信号采用中频调频调制，变频用的本振采用微波介质稳频振荡器，其频率稳定度只能达到10-4数量级。数字微波传输系统传输电视信号采用中频数字调制，经过数字压缩后的多套电视数字信号复接后对中频进行QPSK调制，上变频到微波频率进行传输。它要求微波发信机线性指标高，微波本振源的频率稳定度较高，不能低于10-6数量级，一般采用介质稳频加锁相稳频双重技术进行稳频，以达到这一要求。
3自台监控系统
为了确保传输的安全性、稳定性、可靠性，广播电视微波传输电路应当采用SDH，干线则应当以N+1的方式配置相应的保护波道。同时在对干线进行组网时，传输电路可按照环路的方式进行布置，也可以在节点或是光缆干线传输网上进行连通，借此来形成互为备份的传输网。在没有特殊要求的前提下，支线微波传输电路可以采用树形或是星型的方式进行组网。一是对于上下节目的微波站而言，其应当对发送信号的分配、切换和接收信号的输出等重要环节设置带有故障自动报警功能的监视系统，微波首站则应当设置对信号码流的监测。二是应配置相应的监测系统负责对微波站信号系统设备运行状态的监测，该系统应当具备以下功能：故障自报警、数据记录、数据查询等等。三是微波站应当配置电力集中监控系统，并对供配电设备的相关参数进行监测，当机房温度出现异常时，监测系统应当能够及时发出告警并快速处理。
总而言之，现如今的广播电视无论是功能还是业务都发生了翻天覆地的变化，这种变化的形成与各种先进技术的应用有着密切的联系。数字微波技术作为这些技术中的一种，它不但在广播电视信号传输中起着无可替代的作用，而且它的应用还进一步推动了广播电视向数字化方向发展的进程。由此可见，模拟电视向数字化电视转变必将成为大势所趋，电视系统数字化、网络化势必会在未来占据主导性地位。在未来广播电视不但会给人们带来高品质的视听享受，而且还会带动相关业务的发展。
参考文献：
[1]高鲁生.利用MMDs系统促进数字电视发展.世界广播播电视，2003，（8）.
[2]邓永红.MMDs宽带无线通信技术概述.有线电视技术，2005，（9）.
[3]王晓涛.有线数字电视的前端播出系统.有线电视技术，2004，（6）.