数字微波通信技术在广播传输中的应用

邵宏淼

【摘要】数字微波通信是一种以微波为载体传输数字信息的通信方式，它在通信领域发挥出了核心作用。本文阐述了数字微波通信的基本功能和原理，介绍了数字微波通信技术和数字微波通信在广播电视领域传输中的具体应用，为同行业者提供参考。

【关键词】数字微波通信;广播传输

中图分类号：TN929                    文献标识码：A                    DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.06.09

在我国，广播电视技术不断发展，微波通信传输技术得到广泛应用。作为一种以微波为载体的通信技术，数字信息的传输非常方便和高速。在西方发达国家，广播电视数字微波通信传输技术、理论体系和方法的应用非常成熟。我国的研究比较缓慢，但发展很快，对我国广播电视事业的发展具有重要的借鉴意义。基于此，本文对广播电视微波通信传输技术进行了分析和研究。

1. 数字微波通信技术

1.1 功能与特征

微波信号是工作频率范围为300至300103MHz的无线电波，由于它们的高频率和短波长，因此可以达到非常高的带宽，与低频无线电通信相比，它在通信传输方面更具优势，可以实现更大的信息容量。数字微波通信技术具有建网周期短、组网灵活方便、成本低、通信稳定等优点，是现代广播电视信号传输的重要手段。我国幅员辽阔，地形复杂，在气候条件较好、广电数据流量大的平坦地区，以光缆通信为主，以数字微波为后备手段。如果天气或地形条件不利，可以使用数字波通信技术。

1.2 通信原理

微波信号在空间传输的特性与光波相似，呈現笔直向前的运行方向，当它遇到障碍物时，就会发生发射或被阻挡。因此，这种通信方式为视距通信，视距通信受地面因素的影响更大，微波在太空中的传播也会因地球的曲率和空间的渗透而衰减。为了满足长距离通信要求，必须通过中继站的方式完成。换句话说，应调整和放大信号频率，以避免将信号发送到物体时信号变得微弱而不易识别，这就是地面数字微波的连续传输方式。微波信号的终端位于通信线路的两端，中继站是数字微波传输线路数量最多的站，每50公里必须安装一个中继站，要完成有效的信号传输，必须将站点数量增加到数十个。中继站可以对数字信号进行采集和放大，并将其传输到下一个中继站。这使得可以更可靠地保证数字信号的传输质量。这种微波传输方式也称为接力传输方式。为实现数字微波广播电视信号的远距离传输，由于能够通过中继站数十次，可将信号传输至数千公里，实现更高质量的传输。广播电视信号中的数字微波主要使用8GHz来实现信号传输，通过微波中继来保证信号的传输，这避免了自然灾害的影响，更有效地保证了地面有线广播电视信号的传输。

1.3 数字微波通信技术在广播电视信号传输中的运用

数字微波通信技术是在地面条件下传输广播电视信号应用最广泛的技术手段，它是通过微波通道完成数字信号的传输，这就需要使用数字信号为基带信号来构建完整的数字微波通信系统。微波数字信号传输过程采用数字技术对信号进行处理。这样既保证了高传输量，又抗拒外部信号干扰，实现更长的信号传输距离。广播电视台主要使用数字传输终端，终端设备具有发射器和接收器接口，可以在微波和光收发器之间提供优越的技术连接，发射器可以通过模数转换将发射的模拟信号转换为数字信号，将数字节目源的采样信号转换成串行通信的数字序列，将每个信号传输到微波调制器，通过信号的纠错编码和微波功率放大进行传输，它使用调制器和天线来传输信号。接收端完成对获取的码流的信道解码，对分析后的信号进行交织纠错，形成独立于采样信号的数据信号，通过各个接口电路恢复为模拟信号或数字信号。广播/电视信号通过广播控制系统的主控室通过矩阵切换转换为数字信号，其他广播节目信号传输到微波信号输入端，通过数字微波端传输信号，信号传输线两端装有数字微波传输处理单元，一端安装在广播电台和电视台，另一端安装在信号接收器中。例如，四川宜宾数字微波通信系统设计了一条二级微波干线，信号传输速率为34Mb/s。此为一用一备传输线，实现了备用微波通信线路，解决了基带信号的超远距离传输问题。

2. 广播电视中微波通信传输技术的优势

2.1 传播能力强

广播电视微波通信传输技术的传输方式决定了其传输信息的能力。广播电视采用微波通信技术传输，突破地域和环境限制，成本极低，优于光纤传输。

2.2 信息安全性高

公众接收广播电视的安全非常重要，尤其是不允许在传输过程中篡改电视信号。一些不法分子利用通信技术破坏信息、篡改信息或传播小视频，这会影响观众的正常观看。使用微波通信技术可以避免这种情况，而且传输的信号比较稳定，不易破译，因此可以安全地分发信息。

2.3 传输质量高

在广播电视节目中，保证电视节目质量是用户的重要标准。广播电视微波通信技术采用中继技术进行传输，最大限度地减少外界干扰，提高图像和视频传输质量，保证清晰的画面质量，增强信息传递的及时性。

3. 数字微波采用的关键技术

3.1 编码调制技术

微波是一种频带有限的传输介质。根据ITU-R的建议，我国4-11GHz频段大部分采用28-301IHz的信道间隔和40MHzfITU-R相关频率配置，在有限频带内传输SDH信号需要采用更高状态的调制技术，SDH微波和PDH微波的信道间隔相同。

3.2 交叉极化干扰抵消～（XPIC）技术

除了多态调制技术（64QAM、128QAM或512QAM调制），双极化频率复用技术也被数字化用于进一步增加数字微波系统的容量，提高频谱利用率。支持单通道数据的微波系统的传输速率已经翻了一番。但是，当存在多径衰落时，交叉极化鉴别率（XPD）会降低，产生交叉极化干扰。因此，需要使用交叉极化消除器来减少正交极化信号的干扰。自适应交叉极化干扰消除技术的基本原理是从发射信号与其正交的干扰信道中提取一部分信号，进行适当的处理，然后将其加入有用信号中叠加在有用的信号，它是为了消除正交极化化学信号干扰。原则上，干扰消除过程可以在射频、中频或基带进行。采用XPIC技术后，抑制干扰的能力一般可以达到15dB左右。

3.3 自适应频域和时域均衡技术

如果系统采用多态0AM调制方式，则必须采取抗多径衰落的措施才能达到rrU-R规定的性能指标。新的ITU-R提案应考虑到不再为数字微波系统提供额外的差错性能分配，并应采取强有力的抗衰落措施。在各种衰落防止技术中，除了分集接收技术之外，最常用的技术是自适应均衡技术，包括自适应频域均衡技术和自适应时域均衡技术。频域均衡主要用于减少频率选择性衰落的影响。换句话说，它是利用插入中频通道的补偿网络的频率特性来补偿实际通道频率特性的失真，时域自适应均衡用于去除各种形式的码间干扰。可用于最小和非最小相位衰落，可以引入二维时域均衡器来消除正交干扰。高线性功率放大器与自动传输功率控制多态调制技术对传输通道的线性度提出了严格的要求，尤其是大功率放大器。

例如，对于使用640AM的系统，发射通道的三阶互调失真必须至少比主信号的失真低45dB。如果采用128QAM或256QAM调制技术，则要求更加严格。为满足系统整体传输性能要求，除了微波大功率放大器的输出回退对策外，还采用了几种非线性补偿技术，如增加中频或射频失真器，，提高放大器的线性度。高线性功率放大器和自动发射功率控制（ATPC）技术的关键是在ATPC的控制范围内，微波发射机的输出功率随着接收端接收电平的变化而自动变化，使用ATPC技术的好处是减少同一路径上相邻系统的干扰，减少上行衰落对系统的影响，降低功耗，减少非线性失真。

3.4 大规模专用集成电路（ASIC）设计技术

数字微波通信是一种在微波频段范围内传输广播节目信号的无线广播传输方式。数字微波通信系统使用微波信道传输数字信号。由于基带信号是数字信号，所以称为数字微波通信系统。数字微波通信采用数字处理技术进行微波传输，具有传输质量可靠、抗干扰能力强、传输线路长等优点，设备配备数字微波接口和光终端接口，可方便地与微波设备和光终端连接。发射机将采样信号、信道状态和模拟独立数据（通过A/D转换）或数字节目源经过纠错编码，交织，信道编码与多路复用器转换成串行数字序列，能够分别传输微波调制器和光调制器，传输到微波调制器的信号通过功率放大器和天线传输。接收端对接收到的码流进行信道解码，对解码后的信号进行解交织，纠错解码电路得到独立于各信道采样信号的数据信号，通过相应的接口电路恢复模拟或数字信号。广播电台节目信号的传输方法之一是通过数字微波通信系统，广播电台播控系统主控室将数字矩阵转换后的输出信号通过数字微波终端传送到微波终端的输入端，数字微波传输装置安装在传输线的两端，传输线一端的传输装置安装在广播电台中，传输线的另一端的传输装置安装在接收机中。

4. 数字微波通信技术的发展与展望

为了使数字微波通信技术在通信信号传输中得到充分的展示，需要结合我国通信产业的当前发展和未来发展趋势，对数字微波的发展前景进行展望。数字微波通信技术和其他通信技術确保现代化，技术互联互通为后续数字微波通信技术的可靠发展提供动力支撑。

4.1 三网融合

所谓数字微波通信技术的三网融合，主要是指数字网络、通信网络和远程控制网络的融合。这三个网络之间既有竞争关系，也有合作关系。数字微波通信技术优化者应加强对上述三个网络的收购，为发展数字微波通信技术提供机会。加强数字微波通信技术三网融合，保障各网间资源共享效果，为通信用户提供优质服务，提高通信信号传输效果。传统的通信信号传输技术在应用过程中容易浪费通信资源，影响当前通信产业的发展态势，严格限制了各种通信传输技术的发展。数字微波通信技术中三网融合处理的实现，在改善常规通信传输不足的情况下，为通信用户提供优质的特殊服务，实现通信设备信号传输的网络处理，将移动终端转化为数字微波，可以使通信技术的实际应用效果产生影响得到有效控制，使数字微波通信技术的综合服务能力进一步提高。

4.2 宽带无线接入

宽带无线接入作为一种新型通信技术，在改善数字微波通信技术的隐性不足的情况下，实现了各种通信高速传输的目标，从而增强了国家各通信行业的竞争力，提供了全面的覆盖。国家现有的社会传播行业。发展水平迈上新台阶。通过将宽带无线接入与数字微波通信技术相结合，可以对数字微波通信技术的微波频率进行优化和调整，使数字微波频率最能满足各种通信信号的传输需求。与卫星通信相比，实施数字微波通信技术宽带无线接入优化，可以减少数字微波通信技术开发和部署过程中的资金消耗，在短时间内实现数字微波通信技术组网目标，有效减少维护成本。数字微波通信技术的成本为该技术产生了良好的发展前景。如果在优化数字微波通信技术方面存在问题，应采用宽带无线接入方式，解决数字微波通信技术具体应用的不足，优化数字微波通信技术发展进程。

4.3 5G移动终端

随着信息社会的不断发展，5G移动终端受到人们的高度重视。5G移动终端可以改善独特移动终端的隐藏问题，提高各种通信信号的传输效果和通信设备的运行质量。因此，在未来的发展形势下，数字微波通信技术可以与5G移动终端相结合，不断完善数字微波通信技术，或者相关部门可以及时解决数字微波通信技术存在的隐患，提高数字化性能。数字微波通信技术与一般的光纤传输技术或远距离卫星传输技术有很大不同。如有必要，可利用5G移动终端，加强和巧妙提升数字微波通信技术与其他通信传输技术的融合度。数字微波通信在具体应用中的问题，使得数字微波通信技术在我国通信业未来的发展中得到了很好的发展。

5. 总结

综上所述，微波通信传输技术是一种基于数字传输的多通道数字通信信号载体，广泛应用于广播电视节目中。本研究描述了微波通信传输技术在广播电视中的特点和运行功能。分析并主要指出其优点：通信能力强、信息安全性高、应急响应能力强、传输质量高，并呈现出在现代广电中的应用前景，可以满足不同用户的需求。

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