张洁琼
内蒙古自治区广播电视局微波传输总站，内蒙古 呼和浩特 010050
摘要：通过对基于微波传输的地面数字电视系统中前向纠错码技术、星座旋转技术、高阶调制技术、交织技术几个关键技术进行分析，探讨保障地面数字电视系统高效运行的方法。
关键词：微波传输；地面数字电视系统；关键技术
1、引言
地面数字电视逐步取代传统模拟电视,是我国广播电视技术历史性的一次飞跃。地面数字传输有很多优势,这些优势很难被其他传输方式取代。广播电视的数字化,加快构建了技术先进、传输快捷、覆盖广泛的无线数字广播电视公共服务体系,对国家具有非常重要的战略意义。地面数字电视借助微波来实现对信号的覆盖与传输，由于这种方式有着突出的优势，有较好的灵活性、所需投资不多、移动性较好、恢复能力较强等，近年来得到了大力推广。不过这种方式也存在不足，在传输信号时，有着较多的干扰因素，而且接收系统较为复杂。怎样克服这些不利因素，或通过技术手段进行解决，是从事微波传输工作的技术人员需要思考的问题。
2、无线通信技术介绍
在70年代，出现了无线网概念，无线技术的进步对人们的生活造成了极大的影响。建立无线通信系统，就是为了方便人们交流，使人们更加容易获取到想要的信息而不受距离的限制。基于相关的协议，促使无线通信得以发展。通常而言，构成无线通信系统的组成部分较多。对于发射端而言，转换器是非常重要的，它能实现对信息的转换，最终形成电信号，这一点类似于话筒。发射机能对电信号进行转换，最终形成高频电信号。天线可将信号转变成电磁波，随之进行发射。对于接收端而言，就是一个逆过程。首先利用天线来接收信息，同时变成电信号，之后利用转换器来对信号进行转换，向用户发送信息。相比于有线而言，不用铺设线路，无线通信就能实现对数据的传输。基于传输媒介的差异，针对无线通信，可将其分为卫星通信与微波通信。不管是哪一种无线通信，都需要频谱，不过频谱资源是有限的，基于此，对于无线通信的发展，要采取科学合理的方式来管理和利用
频谱，在保证数据可靠性前提下，最大限度提高信道传输能力。现如今，网络化，信息化改变了人们的生活，地面数字电视系统在广播电视领域占有重要地位。下文将探究地面数字电视系统几个主要的应用技术。
3、前向纠错码技术
对于前向纠错码技术而言，其实质上是一种手段，就是在传输信号时，用来对错误进行控制的，传输时所增加的纠错码能确保在接收端进行探测及纠错，在不利的环境中确保传输的可靠性。在T2标准中有着相关的规定，针对数字电视系统，参考所要求的门限值，若噪声干扰比门限值大，则数字电视系统需符合有关要求。具体而言，若传输速率为每秒5Mb，则在1h内，错误事件次数不超过1，在T2目标中，提升传输速率是关键目标。应达到流净输入速率不可小于每秒50Mb，并且在处于8赫兹带宽的情况下，输入速率要大于每秒100Mb。所以，T2系统应用了编码模式，就是基于线性循环码，同时结合奇偶检验码。在60年代，发现了线性循环码，通过BCH码，针对生成多项式，将其和纠错能力融合起来。依据纠错能力，可将生成多项式设计出来。奇偶检验码基本上可应用于全部的通信信道，因此得到了广泛的应用。合理应用译码算法，能获取较为理想的误码性能。稀疏检验矩阵可提供长度不同的2种比特码，存在数种不一样的码率，便于译码，能达到并行操作的目的，对硬件有着较高的适用性。
4、星座旋转技术
星座旋转就是基于2个星座点，来提升分集度，在空间层次中，达到符号分集的目标。有效应用前向纠错码技术，当遇到恶劣信道时，能增强抗干扰能力，在保障系统稳定的同时，也能提升传输效率。在T2中含有星座旋转，针对单元及比特交织，此模块位于两者间。基于衰落信道，有效应用该技术，同时提高额外分集，进而可获取两种增益，一是容量增益，二是分集增益。
5、高阶调制技术
在T2中，同样使用了高速传输技术，相比于DVB-T而言，这一点是完全不同的。为提升信道利用率，通过正交频分系统来分割信道，对于所划分的子信道来讲，在频谱上有重叠的地方，为避免受到影响，在对传输媒介进行选择时，数字电视系统采用子载波。通过这样的方式，促使频谱得到充分利用。在频域范围内，通过正交频分系统来实现对信道的正交划分，降低传输速率，将串行转变为并行，之后依次进行传输。关于正交频分复用，其属于一种组合技术，就是针对信道编码，将其和OFDM融合起来。有效应用此项技术有助于处理信道衰落，同时获取较好的解决效果。通过COFDM，能实现对不同噪声与衰落的抵消。为解决好多径衰落，可在信号周期之前，添加保护间隔。对于同频干扰，可借助频谱开槽法。对于不同噪声的处理，可采用交织方式，并结合级联码。在T2标准中，在对参数进行选择时，采用正交频分技术，可促使选择更加灵活，针对QAM星座调制而言，不但可支持256阶的调制，而且也可支持64阶，变换点数可达到六种，其中32K为最大。
6、交织技术
通常而言，可将交织技术划分为两种，一是分组交织，二是卷积交织。针对无线信道，因为不存在具体的线路铺设，在空间中，有着较多的影响因素，基于此情况，极有可能被干扰。此外，如果信号没有较好的稳定性，在传输时，不但会受到噪声的影响，而且也会被物理因素干扰，若碰上恶劣信道，则会极大干扰信号。若未采用交织技术来对信号进行相应的调整就直接传输，极有可能会出现大段数据错误的情况。由此，有必要处理好此类问题，可采用交织技术来分割信号，依据一定的长度对数据进行分割，最终生成小段数据，达到最小时，可将比特视为单位，同时依据一定的规则来重组邻近的比特。通过这样的方式，在进行传输时，即便大段的比特存在错误，由于对位置进行了调整，差错变为随机，之后借助向前纠错编码实现对比特错误的消除。有效应用交织技术，能有效改变信息结构，而且不会对信息内容造成影响，促使通信特性得到改善。
在T2标准中，提供了多种不一样的交织器，比如频率。对于时间交织器而言，以一定的时间空隙，反复输送相同信号，所以在接收端能收到多个信号。对于这些信号来讲，存在不一样的衰落情况，而且是独立的个体，可提升数字电视系统的抗干扰能力。对于频率交织而言，应遵守一定的原则，具体而言，基于不一样的载波来传输数据，同时在对载波进行选择时，要优先选取最远的，尽可能降低频率，避免对传输信道造成影响。依据以上原则，对于频率交织器而言，在处理完数据之后，需对这些数据进行有效的配置，并置于相应的载波上，最终采取随机化方式再次处理这些数据；对于比特交织器而言，在传输之前，需重新排列比特，以便实现随机化差错，由此针对噪声脉冲给出抗干扰能力。
结论
通过以上分析得知，有效利用前向纠错码技术，在恶劣信道方面，可提升系统的抗干扰能力，在保证数字电视系统稳定的同时，也能提高传输效率；合理应用译码算法，能获取较为理想的误码性能；通过COFDM，能实现对不同噪声与衰落的抵消，为解决好多径衰落，可在信号周期之前，添加保护间隔；有效应用交织技术，能有效改变信息结构，而且不会对信息内容造成影响，促使通信特性得到改善。文中所列几个关键技术的应用，可以更好地维护基于微波传输的地面数字电视系统运维效率，提高系统运行质量，后期可以继续完善更新，从而更好地提升整体可靠性。
参考文献
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