葉東曉
隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,廣播電視的發(fā)展重心由普通接收轉(zhuǎn)到移動(dòng)接收。目前我國(guó)科學(xué)技術(shù)的水平在一定程度上可以解決廣播移動(dòng)接收技術(shù),廣播的移動(dòng)接收比電視的移動(dòng)接收更容易,但是技術(shù)的落后、更新緩慢是移動(dòng)接收發(fā)展困難的原因之一。移動(dòng)接收的關(guān)鍵技術(shù)是OFDM,OFDM的特點(diǎn)是各子載波相互正交,擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還使得頻譜利用率得到很大提高。本文主要探討廣播電視面臨的問題和主要技術(shù)。
隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷發(fā)展,一場(chǎng)由無線傳輸領(lǐng)域引發(fā)的技術(shù)革命正在悄然形成。通過對(duì)近幾年現(xiàn)狀的分析,無線數(shù)字傳媒的類型日漸豐富,除傳統(tǒng)媒體之外,一些新興媒體也不斷涌現(xiàn)出來,在日常生活中使用手機(jī)看電視的人越來越多,手機(jī)便于攜帶,人們可隨時(shí)隨地用手機(jī)來觀看視頻,還有在路上見到汽車載著視頻廣告四處宣傳,在地鐵上人們也可以看視頻。聲音廣播和電視廣播的合稱就是日常所說的廣播。兩者的區(qū)別在于后者不僅僅樂意傳播聲音,還可以傳播圖像,一般將帶有圖像傳播的稱為電視,當(dāng)然兩者也有相同的地方,因?yàn)樗鼈兌际且詿o線電波的方式來傳輸無線信號(hào)。隨著時(shí)間和環(huán)境的變化,人們的生活水平也在日漸提高,隨之而來的是生活觀念也在不斷的改變,為了可以隨時(shí)隨地獲取到高速穩(wěn)定的信號(hào),對(duì)高速移動(dòng)接收技術(shù)的要求也越來越多。之前人們的需求是固定接收或者低俗接收即可滿足,但現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了以廣播電視為主的移動(dòng)高速接收接收。從目前的技術(shù)來看,我國(guó)的廣播移動(dòng)接收問題已經(jīng)基本成熟,但是電視的高速移動(dòng)接收還存在很多技術(shù)性的問題。這個(gè)問題引起了更多人對(duì)廣播電視的而關(guān)注度。
廣播電視的移動(dòng)接收
移動(dòng)接收的考慮因素。從字面來看,移動(dòng)接收和固定接收顯然是不同的,移動(dòng)接收是一個(gè)比較寬泛的概念,從其移動(dòng)的速度來看,可以具體分為三大類:便攜帶式接收、低速移動(dòng)式接收、高速移動(dòng)式接收。三種不同方式的接收各有各的特點(diǎn),故它們會(huì)遇到不太相同的問題,當(dāng)然不同情況下考慮的因素也不盡相同。
便攜式接收。便攜式接收,在某種程度上是相對(duì)固定的一種接收方式,它與低速移動(dòng)式接收、高速移動(dòng)式接收的不同之處是接收更易于攜帶,一般是通過移動(dòng)變化地理位置來接收信號(hào)。對(duì)于廣播來說,這不算困難,但由于模擬電視的特性即定向天線非常好,所以模擬電視移動(dòng)接收會(huì)比較困難,另外因?yàn)榈貐^(qū)差異,故信號(hào)強(qiáng)弱也有所不同,不同地點(diǎn)接收到的信號(hào)可能不盡相同。對(duì)于高場(chǎng)強(qiáng)地區(qū)使用拉桿天線的電視機(jī),如果天線的位置一旦被更換,那么相對(duì)應(yīng)的天線的位置應(yīng)當(dāng)被重新設(shè)置以便取得更好的接收效果,這一點(diǎn)嚴(yán)重限制了電視的可移動(dòng)化。
低速移動(dòng)接收。如果接收機(jī)接收信號(hào)的速度像我們出去步行或者騎自行車的速度,一般平均大概一公里花費(fèi)一小時(shí),這種情況下稱其為低速移動(dòng)接收,從目前的情況來看,廣播在這一領(lǐng)域的成績(jī)顯著,并且人們已經(jīng)可以完全的接收穩(wěn)定的廣播信號(hào)。
高速移動(dòng)接收。如果接收機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度相對(duì)比較高,比如現(xiàn)在必不可少的交通工具火車和汽車,我們乘坐這些工具時(shí)接收所需的視頻信號(hào)等,稱為高速移動(dòng)接收。由于交通工具移動(dòng)的速度快,而接收機(jī)的移動(dòng)速度和此成正比,并且周圍環(huán)境也在隨時(shí)變化,再加上多普勒效應(yīng)和其他信號(hào)的干擾,使得最后真正接收到的信號(hào)很難確保其穩(wěn)定性,所以仍然存在很大的困難急需解決。
移動(dòng)接收面臨的主要問題。要了解移動(dòng)接收面臨的問題,必須先了解信號(hào)是如何發(fā)送到達(dá)接收方的。發(fā)送方先將待發(fā)送的無線數(shù)字信號(hào)發(fā)出去,接著通過地面來接收信號(hào)。目前所需解決的最主要問題是衰落,由于空間和時(shí)間等因素,在發(fā)射和接收信號(hào)之間會(huì)存在衰落現(xiàn)象,對(duì)于所有無線通信系統(tǒng)都會(huì)遇到類似的情況。所以接收機(jī)接收到的信號(hào)不是發(fā)送方發(fā)送的原始信號(hào),兩者之間存在著差距,故不能滿足人們的需求,分集接收的方法可以克服此缺陷,但僅適合于固定接收,對(duì)于移動(dòng)接收來說,還沒有有效的方法來解決,因此衰落現(xiàn)象尤為明顯。一般以電波方式發(fā)送信號(hào),最后實(shí)際到達(dá)接收方的電波由來自發(fā)射天線的直接波和各種物體的散射波及反射波三者匯合而成,并且場(chǎng)強(qiáng)在振幅和相位上都不斷發(fā)生著變化,因而接收到的信號(hào)很不穩(wěn)定,稱此為無線電波的衰落現(xiàn)象。通常衰落的嚴(yán)重程度與頻率或路徑長(zhǎng)度成正比,一般將衰落分為慢衰落和快衰落兩種,這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。移動(dòng)接收還存在一個(gè)特有的問題,即多普勒效應(yīng),這是因?yàn)橐苿?dòng)接收的特有特性移動(dòng)所導(dǎo)致的。
移動(dòng)接收的關(guān)鍵技術(shù)
OFDM是正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)的縮寫,它是一種保證數(shù)據(jù)傳輸在嚴(yán)重電磁干擾的通信環(huán)境下正常完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施。
OFDM的基本原理。一般OFDM的基本理念是將信道劃分為很多個(gè)相互正交的子信道,然后將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成低速數(shù)據(jù)流,再者將其調(diào)制到每個(gè)子信道上然后進(jìn)行傳輸。在接收端通過相關(guān)技術(shù)來獲取正交信號(hào),這樣會(huì)使子信道之間的干擾有所減少。因?yàn)槊總€(gè)子信道的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬,可以認(rèn)為是平坦性衰落,從而可以消除數(shù)據(jù)碼之間的干擾,由于子信道信號(hào)帶寬的特性,還會(huì)使信道均衡變得相對(duì)容易。
OFDM的主要技術(shù)特點(diǎn)。OFDM的主要技術(shù)特點(diǎn)如下:由于各子載波的編碼是聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的,故它的抗衰落能力比較強(qiáng);能夠?qū)π盘?hào)波形間的干擾得到適當(dāng)?shù)目刂?,比較適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸;可以使用離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實(shí)現(xiàn)對(duì)各子信道的調(diào)制和解調(diào);兩外OFDM有效解決了移動(dòng)接收中的兩個(gè)主要問題,即衰落和多普勒現(xiàn)象導(dǎo)致的缺陷,這樣受到干擾的信號(hào)在接收方會(huì)可靠的接收到。另外從誤碼率的角度來看,OFDM也做得比較好,相比其他的技術(shù)其誤碼率還是比較低的。
總之,在當(dāng)前的環(huán)境下,技術(shù)研究重點(diǎn)依然是廣播電視的移動(dòng)接收,從前面的分析中可以看到高速接收還存在很大障礙,為了使它能更好的為我們服務(wù),還有待于進(jìn)一步研究其傳播策略。但是它同時(shí)還存在著信號(hào)衰落、引起信號(hào)符號(hào)間干擾、多普勒效應(yīng)、接收機(jī)硬件成本高、耗電、攜帶不方便等問題,所以廣播電視的移動(dòng)接收還存在很大的發(fā)展空間,在這一領(lǐng)域內(nèi)不斷探索創(chuàng)新,相信在不久的將來會(huì)為我們的生活創(chuàng)造更多的驚喜和便利。endprint