浅谈广播电视信号传播与发展趋势

　　摘 要：科学技术高速发展的大环境下，我国的广播电视事业迎来了新的发展机遇和挑战。先进的微波、卫星和光纤传输技术为电视广播传输带来了广阔的前景，不仅为各台电视节目的播出赢得了时间，还提高了收视效果。但是，随着我国通信需求量的持续增加，相应出现了一些技术层面的问题亟待解决。本文对广播电视信号传播与技术维护方面的问题进行探讨，供参考。 　　关键词：广播电视；信号传播；技术维护 　　对于广播电视系统而言，其信号传输过程多数是通过卫星作为中继站进行一对多点的无线传输过程，因而卫星信号传输过程具有诸如传播距离相对较远、覆盖面积广以及传输质量相对较高等优点，因此该信号传输方式得到了广泛的使用。但是，应当注意的是，卫星信号传输同样存在着不少缺点，例如容易因雨衰以及日凌等天气条件而对传输的质量带来影响，甚至导致停传的发生。此外，作为一种开放式的信道，卫星信道更易受到恶意的干扰，进而对广播电视系统造成相当严重的后果，因此，如何确保广播电视卫星信号传输的安全性已经成为该领域的研究热点，应当引起相关部门和人员的高度重视。 　　一、信号传播过程中的干扰因素 　　通常而言，从干扰的来源方面来看，广播电视卫星信号传播过程中的干扰因素主要包括如下方面：自然条件的干扰、故障设备的干扰、电磁干扰、邻星干扰以及人为干扰等等，以下分别对其进行分析。 　　1.自然条件的干扰 　　对于自然条件的干扰而言，其主要包括了日凌、雨雪衰等的干扰，对于日凌干扰而言，如今还没有一个有效的方法进行避免，通常是卫星公司提前将各地日凌时间进行通知，使用户提前进行准备，对于地球站而言，可对天线的口径进行增大或提高接收的灵敏度，以最大程度地缩短干扰的持续时间，对于雨衰所引起接收信号的恶化过程其实是一个渐变的过程，因此，可对上行链路的雨衰损耗进行补偿，或是将下行链路的雨衰备余量准备充足，以降低因雨衰干扰所带来的损失。 　　2.故障设备的干扰 　　对于故障设备的干扰而言，其主要包括两种类型，一是地面设备故障所引起的干扰，二是卫星故障所引起的干扰两种类型。对于后者而言可通过及时进行备份器件的切换来予以解决，若严重时可进行转星或进行转发器的更换予以解决。对于地面设备故障所带来的干扰则可求助卫星公司进行干扰源的排查，或是确保相应系统和传输过程中的电磁屏蔽效果，以最大程度地降低干扰所带来的影响。 　　3.电磁干扰 　　对于电磁干扰而言，其主要包括了雷达信号以及微波中继信号等的干扰，因此，对于此类干扰而言，可通过对电磁进行检测，对频率进行协调以及电磁屏蔽等方法来予以解决。 　　4.邻近卫星的干扰 　　对于邻近卫星的干扰而且，其主要包括了邻近卫星的上行以及下行两种干扰，通常而言，上行干扰需要借助卫星公司进行邻星运营商的协调方可解决，而对于下行干扰则需要通过地球站进行天线指向的调整，对万向图进行性能方面的改善，以及降低邻星的上行功率予以解决。 　　5.人为干扰 　　对于人为干扰而言，其主要包括了人为失误，同极或反极化以及恶意等干扰类型，对于人为失误而言，通常是可避免的，即建立一个完善有效的管理制度，并制定一个全面的故障处理预案，同时不断进行系统智能化水平的增强即可避免。而对于同极化干扰而言，可借助卫星公司来及时制止并纠正用户的超频范围以及超功率使用予以解决。反极化干扰则可在天线上星之前或者迁移之后，要求用户进行极化调整，同时对其上行功率进行严格控制来解决。对于恶意干扰而言，可对卫星转发器进行增益档的降低，或者加大上行功率来实现对非法信号的压制，与此同时，还需要不断进行抗干扰新型卫星的研发，以彻底杜绝恶意干扰现象的发生。 　　二、信号传播的抗干扰技术 　　对于如今广播电视信号传播的抗干扰技术而言，多数针对的是那些非法信号对广播电视卫星所带来的干扰，相关人员在对广播电视信号传播的抗干扰技术进行选择时，一定要根据实际需要进行灵活的组合和选择，以下重点对集中关键的抗干扰技术进行分析。 　　1.信号压制抗干扰技术 　　对于信号压制技术而言，其主要包括了如下方法：一是通过高强度上行信号的使用，实现转发器输入信干比的增强，以防止非法信号的干扰；二是采用低增益转发器，注意选足转发器增益档的变化范围及其最小值，为增强其抗干扰能力，应尽可能将转发器设置在低增益档进行工作。三是采用MCPC上行信号，尽可能不要使用单路单载波信号，以防止转发器进行多载波输入的过程中始终处在输入补偿的状态，同时还应尽可能降低用户射频信号的功率强度。各用户应合用多路单载波信号，以实现用户射频信号功率强度最大程度的增强。 　　2.空间隔离抗干扰技术 　　对于空间隔离抗干扰技术而言，其包括了许多方法，例如上行通过固足赋形波束进行接收，对于接收天线固足赋形波束而言，应仅仅进行设有合法上行站地区的覆盖，且对于那些有可能会有干扰产生的地区则不用覆盖。此外，对于固足赋形波束的服务区而言，其边缘的滚降率必须够大，这样方可减弱邻近区域的干扰所带来的影响。再如，上行通过可变赋形波束进行接收，根据预先所设定可避开各区干扰源多种赋形波束对卫星的接收天线进行设计，在使用的过程中，若所用的赋形波束受到或可能受到干扰时，可将星上接收天线的可变赋形波束进行变更，转变为另一种能够避开干扰的赋形波束进行工作，这样即实现了抗干扰的目的。 　　3.频率隔离抗干扰技术 　　对于此技术而言，其主要是进行上行信号频率的改变来实现抗干扰的目的，即当星上转发器收到干扰信号的时候，转发器以控制信号为依据及时对接收频率进行改变，以防止进行干扰信号的接收。同时，地面上行站也应改变发射频率，这样方可确保转发器能够继续进行合法上行信号的接收和转发。 　　4.信号处理隔离抗干扰技术 　　此技术包括许多方法，如上行地球站进行直接序列扩频装置，同星上转发器直接序列的解扩装置相对应，这样通过装置的直接序列的扩频性能可以直接抑制其他的干扰信号。再如对地球站的上行信号进行某一种编码的加密处理，并在星上的转发器上进行相应处理装置的安装，这样卫星即可对所输入信号进行解调与识别，从而有效阻断了非法信号的干扰。 　　三、广播电视传播技术发展趋势与对策 　　1.播出频率、频道和播出时间不断增加。广播电视频率得到充分的挖掘和利用，从而使电视播出频道急剧增加，从原来的三、四个频道发展到二、三十个（国外有的系统已发展到一百多个电视频道）。每天每个频道的节目播出时间也从原来的3、4个小时迅速增加到17、18个小时，有些电视台甚至24小时连续滚动播出。 　　2.播控系统、传输系统日趋复杂。随着播出频率、频道的迅猛增加，以前那种单一的、相对独立的单频道播出方式已不能适应，为此出现了相对复杂的、有单频道播出系统和总控制室系统相结合的、调度相对灵活的综合性播控系统。这种系统，不仅有规模庞大的视音频切换矩阵，更有功能齐全的诸如同步机、制式转换器等周边设备。 　　3.传输系统容量迅速增加、传输手段多样化。广播电视的覆盖与传输系统的发展关系密切。高科技手段的发展，出现了卫星传输手段、光缆传输手段、数字压缩手段等等。这些手段的出现，解决了以前传输容量小、传输覆盖面小的问题，从而为大面积的广播电视覆盖、多通道的广播电视节目传输提供了有效的“绿色通道”。 　　4.发射系统的固体化。中短波、调频、电视广播的发射在我国是广播电视覆盖的主要技术手段。由于技术的局限性，在我国这些发射系统以前都具有设备庞大、功耗大、效率低、设备老、改造周期又长、维护困难等缺点。所以发射系统这一广播电视维护岗位相对而言既是一个工作环境艰苦、工作强度大、故障风险大（容易出大故障）的岗位，又是播出关中的最后一关。 　　5.系统的数字化、多功能化。广播电视的发展轨迹，由数字方式取代模拟方式这已经是必然的趋势。广播要向DAB过渡，电视要向DVB过渡、HDTV过渡。而目前正是模拟向数字转变的过渡期。在这一过渡期，播控系统、传输系统、发射系统都要逐步地实现数字化，三大系统的设备也将逐步地进行更换和改造。同时，随着数字技术的发展，高效的数字压缩技术、信道附加信息传输技术也迅速发展，从而使一条传输通道的传输容量变得越来越大，传输的内容越来越多。多声道传输技术、图文电视技术、数字信息传输技术等等也相继发展起来，使广播、电视的功能越来越多，质量越来越高。 　　6..系统的自动化和计算机网络化。当今世界已变成计算机的世界，计算机技术无孔不入。广播电视领域传统的那种模拟硬件，早已被计算机技术改变得面目全非。计算机已渗透到广播电视的各个领域，传统最为典型的所谓“放音机+调音台”的广播播出模式，也被计算机网络传输自动播出系统所取代。广播电视技术发展之快，使我们长年工作在广播电视技术维护第一线的工程技术人员也变得手足无措起来。知识爆炸的时代，使原来的“知识分子”一不留心便会变成新时代的“新文盲”。面对这扑面而来的技术变革，这始料未及的大规模设备更新，如何能自如地驾驭好这一变化多端的“变形金刚”，使工作在广播电视技术维护一线的工程技术人员也能顺应这时代的变化，跟上世界的发展潮流，根据新时代广播电视技术维护的新特点和新要求，研究好、掌握好、使用好、维护好这些新技术下诞生的新设备，使这一“绿色通道”不但始终不间断，而且质量越来越高，是从事广播电视技术维护的管理工作人员必须尽快加以探索、研究和解决的重大课题。 　　在众多的广播电视传输中，卫星广播电视是其中相当重要的手段之一。但是，若卫星遭受了恶意的干扰或攻击，则会导致广播电视无法正常进行播出。因此，在卫星受到干扰或攻击时，如何确保广播电视信号传播的安全性已经成为卫星公司以及卫星广播电视地球站亟待解决的问题。在面对恶意干扰和攻击时，选择适宜的抗干扰技术，不仅能有效的降低卫星广播电视的播出成本，还能大幅度提高广播电视的播出效率，同时实现了广播电视信号传输过程的安全、可靠。