廣播電視發(fā)送技術(shù)概論

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1、廣播電視發(fā)送技術(shù)概論中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院2010.09.08（一）無線電廣播歷史麥克斯韋提出了電磁波的概念赫茲通過實(shí)驗(yàn)得到證明：由振蕩回路可以產(chǎn)生出電磁波波波夫和馬可尼同年實(shí)現(xiàn)無線電發(fā)送和接收的實(shí)驗(yàn)（二）廣播歷史1906年美國在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行首次無線電廣播公眾無線電廣播始于20世紀(jì)20年代，采用全載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）的方式傳送聲音廣播節(jié)目調(diào)頻理論產(chǎn)生在20世紀(jì)30年代，1941年出現(xiàn)調(diào)頻廣播電臺（單聲道廣播），70年代出現(xiàn)調(diào)頻立體聲廣播（三）電視歷史1904年，英國人貝爾威爾和德國人柯隆發(fā)明了一次電傳一張照片的電視技術(shù)。1924年，英國和德國科學(xué)家?guī)缀跬瑫r運(yùn)用機(jī)械掃描方式成功地傳出

2、了靜止圖像。1923年，俄裔美國科學(xué)家茲沃里金申請到光電顯像管、電視發(fā)射器及電視接收器的專利，他首次采用全面性的“電子電視”發(fā)收系統(tǒng)，成為現(xiàn)代電視技術(shù)的先驅(qū)。1928年，美國紐約31家廣播電臺進(jìn)行了世界上第一次電視廣播試驗(yàn)（四）無線還是有線廣播：開路，有線（網(wǎng)絡(luò)，有線電視的FM端口）電視：開路，有線（有線電視，網(wǎng)絡(luò)）發(fā)展變化1.1廣播電視發(fā)送技術(shù)的發(fā)展新型調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)不斷出現(xiàn)，PDM、PSM、DX和M2W，其整機(jī)效率可達(dá)85%利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播廣播電視近二十年發(fā)展迅速，當(dāng)今我國絕大部分采用了DVB-S制式的數(shù)字衛(wèi)星廣播數(shù)字高清晰電視HDTV已在國慶45周年之日，利用無線傳輸進(jìn)行了慶祝大會現(xiàn)

3、場的播放數(shù)字聲音廣播DAB和DRM已試播多年移動多媒體廣播CMMB廣泛應(yīng)用于奧運(yùn)轉(zhuǎn)播1.1.1廣播電視頻段分類526～1606kHz頻率范圍內(nèi)中波調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)；3MHz～22MHz頻率范圍內(nèi)短波調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)；88MHz～108MHz米波調(diào)頻發(fā)射機(jī)；48.5MHz～84MHz米波Ⅰ波段電視發(fā)射機(jī)；167MHz～223MHz米波Ⅲ波段電視發(fā)射機(jī)；470MHz～566MHz分米波米Ⅳ波段電視發(fā)射機(jī)；606MHz～958MHz分米波Ⅴ波段電視發(fā)射機(jī)；1.1.2載波攜帶信息的類型載波攜帶的信息有圖像、聲音及數(shù)據(jù)。聲音、圖像是隨時間變化是連續(xù)的，稱為模擬信號。而數(shù)據(jù)是離散信號，稱其為數(shù)字信號。

4、聲音和圖像經(jīng)模數(shù)變換(ADC)變?yōu)閿?shù)字信號，采用數(shù)字信號載波傳輸帶來一系列優(yōu)勢：①抗干擾性強(qiáng)，傳輸質(zhì)量好。②降低發(fā)送設(shè)備的發(fā)射功率。③充分利用頻率資源，8MHz傳輸4套數(shù)字節(jié)目④復(fù)用性強(qiáng)，復(fù)用器將多路信息一起傳輸。⑤保密性強(qiáng)1.2模擬廣播電視發(fā)送系統(tǒng)信源是幅度隨時間連續(xù)變化的聲音、圖像信號或模擬信號的已調(diào)信號載波發(fā)生器產(chǎn)生射頻調(diào)制信號的載波調(diào)制器可采用幅度調(diào)制和頻率調(diào)制，以產(chǎn)生載頻幅度或頻率已調(diào)信號混頻器作用是頻譜搬移射頻放大器包含電壓放大器和能量轉(zhuǎn)換效率高的功率放大器，輸出標(biāo)稱功率信號1.3數(shù)字廣播電視發(fā)送系統(tǒng)信源是音、視頻壓縮碼流。數(shù)字信號可改變射頻正弦信號的幅度、頻率及相位等三個

5、參量進(jìn)行傳輸，如將ASK和PSK結(jié)合在一起形成相位-幅度調(diào)制QAM數(shù)字廣播電視發(fā)送系統(tǒng)的大部分設(shè)備都可以采用模擬的發(fā)送系統(tǒng)。1.4新器件、新技術(shù)用固態(tài)半導(dǎo)體器替代真空電子器件，制造出體積大大縮小的發(fā)射機(jī)。利用模數(shù)變換及編碼技術(shù)，將傳統(tǒng)的板極調(diào)制廣播發(fā)射機(jī)中的聲音調(diào)幅器省掉，開發(fā)出高效率大功率短波PSM脈沖階梯調(diào)制發(fā)射機(jī)。利用模數(shù)變換、數(shù)字編碼、功率合成電路及D類放大器，替代傳統(tǒng)的調(diào)制方法，開發(fā)出整機(jī)效率高達(dá)85%的數(shù)字調(diào)制中波大功率發(fā)射機(jī)。采用數(shù)字頻率合成器，作為發(fā)射機(jī)載波激勵源。既保證載波頻率高準(zhǔn)確度，又使得更換頻率迅速簡便。2電波傳播無線電通信是利用電磁波在空間傳送信息的通信方式。

6、電磁波由發(fā)射天線向外輻射出去，天線就是波源。電磁波中的電磁場隨著時間而變化，從而把輻射的能量傳播至遠(yuǎn)方。無線電波有七種傳播方式波導(dǎo)方式　當(dāng)電磁波頻率為30kHz以下（波長為10km以上）時，大地猶如導(dǎo)體，而電離層的下層由于折射率為虛數(shù)，電磁波也不能進(jìn)入，因此電磁波被限制在電離層的下層與地球表面之間的空間內(nèi)傳輸，稱為波導(dǎo)傳波方式。電波傳播主要受電離層下緣和地面的影響。地波方式沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波稱為地波（或地表波），這種傳播方式比較穩(wěn)定，受天氣影響?。浑姴▊鞑ブ饕艿厍虮砻娴挠绊?。天波方式射向天空經(jīng)電離層折射后又折返回地面（還可經(jīng)地面再反射回到天空）的無線電波稱為天波，天波可以傳播到

7、幾千公里之外的地面，也可以在地球表面和電離層之間多次反射，即可以實(shí)現(xiàn)多跳傳播?？臻g波方式主要指直射波和反射波。電波在空間按直線傳播，稱為直射波。當(dāng)電波傳播過程中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑接口時，還會像光一樣發(fā)生鏡面反射，稱為反射波。繞射方式由于地球表面是個彎曲的球面，因此電波傳播距離受到地球曲率的限制，但無線電波也能同光的繞射傳播現(xiàn)象一樣，形成視距以外的傳播。對流層散射方式　地球大氣層中的對流層，因其物理特性的不規(guī)則性或不連續(xù)性，會對無線電波起到散