广播电视无线数字化覆盖工程信号源传输功能实现方法
时间：2023-06-19 16:40:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
秦 飞，梁 军
（泗水县融媒体中心，山东 济宁 273200）
1.1 信号源的概念
信号源是指产生并给外界发出信号的物体，它是一个相对的概念，发送信号的一方称为信号源，如Y向W发送信号，此时Y为信号源，当W向Y发送信号时，W就是信号源。信号源是信号雷达系统中的重要组成部分，它可以是多种多样的器件，如收音头、高频头、录音卡座、录像卡座等，同时它也可以是一个抽象的概念，如电脑键盘的输入指令。信号源要保证自己稳定迅速的传输，并且信号的产生以及信号参数的组成可以灵活改变，容易操作[1]。
现在的无线电视广播支持多种信号，如音频（Audio Video，AV）信号、通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）信号、高清多媒体接口（High Defintion Multimedia Interface，HDMI）信号、电脑视频图形阵列（Video Graphics Array，VGA）信号等，这些信号在电视中有着各自的播放通道，需要观看者按照需求切换，电视遥控器上负责切换这些信号的按键就叫信号源键。而在无线广播中，信号源是指从声音转换而成的原始电信号[2]。
1.2 信号源的类型
常见的电视广播信号源主要分为3类，即视频信号、音频信号和设备控制信号。其中：视频信号就是指摄像头拍摄的视频，包括数字摄像头、IP摄像头和模拟摄像头；
音频信号就是电视广播中声音的传导与传输，最后供人们收听；
控制信号就是控制广播和电视显示屏的开关与换台，由一套软件设备或者多套软件设备合作完成，最终由人通过触摸屏开关完成控制[3]。
对于各地的电视发射台来说，让节目新闻安全顺畅并且及时播出是广播电视部门最基本的要求。在广播电视无线数字化覆盖工程中，目前已经解决了无线数字化的覆盖问题，广播电视工程的信号源传输还存在一些问题，部分地区存在信号源传输不稳定的问题，导致居民在家看电视听广播时容易中断。因此，广播电视无线数字化覆盖工程信号源传输方案需要改进和优化，主要优化方案包括以下4个方面的内容。
2.1 选用优质的信号源系统
信号源系统是指一种用于电子与通信技术领域的电子测量仪器，优化无线通信系统以及这种系统在协作集中切换时的资源配置[4]。在多方面联合处理这种切换的过程中，当目标区域接收信号显示该切换用户为协作用户时，就可以直接自动允许该用户接入信号并且建立信号源无线承载，当目标区域完成所有的资源配置之后，构造包括信号无线承载的广播电视无线信号资源控制连接重配置，并经过信号源发送给目标用户所使用的设备，同时目标用户的设备开始进行资源配置，保留在协作过程中已经建立的无线数据信号承载，减少一些不必要的烦琐步骤，避免用户资源重复建立，极大提高工作效率。
同时可以采用多种信号源配置系统，包括单片机中心控制器、与单片机中心控制器信号连接的复杂可编程逻辑器件（Complex Programming Logic Device，CPLD）模块和网络IC模块。前一种模块与DMX通信模块连接，后一种模块与网络通信或者光纤通信模块连接。这种信号源系统实现了DMX通信、网络通信、光纤通信等多种渠道的信号源传输，避免了在偏远地区和特殊地区出现信号源控制延迟等弊端。信号源传输渠道增加，信号加强，通信设备等具体地区不再受限制，提高了信号源传输的流畅性[5]。
2.2 完善并强化广播电视信号的自动检测的功能
广播无线电视将数字系统和卫星信号传输相结合，为人民群众提供高速度、高质量、准确的广播和电视节目，其中信号检测对广播和电视节目的质量有着关键性作用，需要做好广播电视无线信号源的自动检测工作，促进广播电视行业更加健康的发展。
目前，广播电视信号的自动检测功能还不够成熟，存在许多干扰因素。如在信号源传输过程中受到自然环境与恶劣天气的影响较大，周围其他的卫星、磁场等也会影响信号源的传输，严重时会导致信号拥堵中断。针对外界干扰的情况必须升级完善传输过程中的自动检测功能，提高检测数字微波的技术和光纤传输方面的技术，将载噪比与图像技术迁移使用。同时针对不同类型的干扰，采用多种技术相结合的检测方式，如信号滤波器，通过进行数据信号采集并将其输入到ADC模块，对数据进行分析，再交给数字信号处理器将其他干扰信号过滤掉，保证目标信号的稳定传输[6]。
可以利用现有的HP 8902A测量接收机，外面的计算机作为接收机的主控机，通过IEE488接口总线，利用自己编制的测控软件来构成测量接收机的自动测试系统。这种自动检测系统可以适应多种多样的精密信号源，提高了自动检测的效率。
2.3 避雷天线、铁塔以及机房地线的设置
避雷天线、铁塔和机房地线都是减小雷电对无线信号传输影响的重要设备，通过对这些设备的加强升级来有效减小雷电的负面影响，保证广播电视无线信号的顺利传输[7]。图1为广播电视无线数字化覆盖工程信号源传输设置。
图1 广播电视无线数字化覆盖工程信号源传输设置
避雷信号传输天线设置有连接板，可以有效地将整个传输天线的面板重量转移到辅助杆上面，调节杆位置转动的灵活性可以满足转动件绕辅助杆转动，从而改变传输天线垂直于地面的角度，进而将水平角度调到一定的合适位置，避免雷电的干扰，保证广播电视信号的稳定传输[8]。
通信铁塔是包括避雷天线在内的通信传输天线承载物，由于铁塔是露天工作，经常受恶劣天气摧残的影响，因此性能会受到影响。通过提高铁塔的抗风力度、防腐强度等提高铁塔的工作寿命。同时可以利用现有的5G技术，给铁塔安装5G天线，增加铁塔载面、天线支架、平台等，或者将已有的平台拆除变为支架，对通信铁塔进行扩容改造。通过降低平台的高度来有效减少塔面的负荷，拆除塔上的徽标，从而减少塔的荷载，增加天线的创造条件。
机房地线系统由3部分组成，分别为机房专用的接地网部分、机房均压等电位部分以及机房双电源防雷接地部分[9]。加强电源防雷部分对信号进行有效防护，设置地下B、C、D共3级电源来逐级泄放雷电产生的电流，在B级电源安装较大通量的防雷器，泄放80%的电流以达到限流的目的，在C、D级电源安装较小通量的防雷器，泄放B级电源剩余的雷电量，将过压限制到信号传输设备可以承受的范围。
2.4 优化天馈系统
天馈系统由天线和馈线组成，是信号传输的重要部分。提高天馈系统的性能指标，如下行平衡、上下行干扰、上下行质量等，专项优化提升天馈系统。加强建网时期的监督规划，减少隐患，主设备和运营商区域在建造时结合模型矫正和链路预算，保证后期信号全覆盖和干扰控制的有效实现。
无线电视广播有较强的互动性，并且不受时间与空间的限制。随着时代的不断发展，数字化无线广播在内容和形式上都发生了巨大的改变，新媒体时代给信号的传输提出了更高的要求，既要迅速又要稳定准确，所以优化并完善无线信号传输方式是必要的。
在信号源系统、信号传输的自动检测系统、天馈系统以及避雷天线、铁塔、机房地线等设备上还有很大的技术进步空间，许多功能不够完善，不能满足和维持广播电视无线数字化信号的输出和传输。虽然数字化无线信号已经近乎实现了面积全覆盖，但是部分偏远地区和环境较为恶劣的地区仍然存在信号不稳定的情况，影响少数居民的日常学习与生活。所以要进一步探索无线数字化信号的传输方案，优化承载信号传输的载体，并且定期检查和巡视，保证其质量与性能不会被恶劣天气和其他不相关信号所干扰，这是一项巨大的工程，也是非常关键的一步[10]。
通过对无线广播电视台发射站进行数字化改造，广播无线数字化覆盖工程目前已经逐渐成熟，近乎实现无线信号的全覆盖，但是要保证信号源的稳定输出与传输还需要一定的技术加持。探究广播无线电视无线信号源传输的最佳途径与方案，并优化信号的承载体，改善其性能，保证信号源持续不断的稳定传输，在原有的设备上去旧添新，防患于未然。
广播电视传播信号网是信息化建设的关键组成部分，也是人们日常生活与工作中沟通交流的重要保障。无线电视广播要想更好地发展，就必须分析信号传输中存在的问题，顺应时代的发展和要求，及时实现优化与变革，保证广播电视无线信号的稳定传输，实现电视广播的可持续发展。
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