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正文內(nèi)容

廣播電視技術(shù)概論知識(shí)總結(jié)(編輯修改稿)

2024-07-23 00:36 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 用播出工作站中始終保持3天的播出節(jié)目單和節(jié)目內(nèi)容。環(huán)境安全中應(yīng)該注意事項(xiàng):(1)要注意廣播中心的用電安全;(2)防雷接地系統(tǒng)應(yīng)符合要求;(3)溫濕度控制適宜。 第四章聲音廣播系統(tǒng)小結(jié)一、無線電廣播基礎(chǔ)知識(shí)(一)廣播電視波段(頻段)劃分中波(中頻):(570m)(187m),國內(nèi)聲音廣播。短波(高頻):(130m)(),國外聲音廣播。3 、米波(甚高頻VHF):()至223MHz(),又分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)波段。分米波(特高頻UHF):470MHz()至958MHz(),主要用于地面電視廣播,可容納56個(gè)頻道,它又分為Ⅳ、Ⅴ兩個(gè)波段。(1)Ⅳ波段470MHz —566MHz,DS13 ~DS24(2)Ⅴ波段606MHz —798MHz,DS25 ~DS48微波:可分為特高頻UHF(分米波)、超高頻SHF(厘米波)、極高頻EHF(毫米波)。衛(wèi)星廣播通常使用波段:(1)C波段(~),(2)Ku波段(~)。(二)無線電波的傳播特性電波的傳播途徑:(1)天波傳播—經(jīng)過電離層反射后到達(dá)接收點(diǎn);(2)空間波傳播—經(jīng)過對(duì)流層在自由空間傳播;(3)地波傳播—沿地球表面?zhèn)鞑?。各波段電波傳播的特點(diǎn):(1)中波傳播特點(diǎn):白天主要由地波傳播。晚間D層消失,天波由E電離層反射可傳到較遠(yuǎn)距離。(2)短波傳播特點(diǎn):主要由天波傳播。有衰落現(xiàn)象。傳播的距離很遠(yuǎn),可達(dá)上萬公里。(3)超短波(米波和分米波)傳播特點(diǎn):只能靠空間波視距傳播。傳播距離一般只有幾十公里。發(fā)射天線架得越高傳播效果越好。(4)微波傳播特點(diǎn):只能靠視距傳播。傳播距離只有幾十公里,可用中繼形成微波鏈路傳輸。(三)覆蓋網(wǎng)和傳輸網(wǎng)覆蓋網(wǎng):擴(kuò)大節(jié)目覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)。由轉(zhuǎn)播臺(tái)、差轉(zhuǎn)臺(tái)和同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)。傳輸網(wǎng):臺(tái)際節(jié)目信號(hào)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。通常主用光纖鏈路,備用微波鏈路。(四)調(diào)制和解調(diào)調(diào)制:在發(fā)送端,將要傳送的信息(調(diào)制信號(hào))運(yùn)載到高頻率的交變電流(載波)上的過程。涉及到三種信號(hào):(1)載波:受調(diào)制的高頻交變電流信號(hào)。(2)調(diào)制信號(hào):調(diào)制載波的信號(hào)。(3)已調(diào)波:調(diào)制后的載波信號(hào)。解調(diào):在接收端,從已調(diào)波上將它運(yùn)載的信息檢取出來的過程。模擬調(diào)制方式:調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)和調(diào)相(PM)。數(shù)字調(diào)制方式:幅度鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。(五)調(diào)幅技術(shù)定義:用調(diào)制信號(hào)(音頻信號(hào)或視頻信號(hào))去控制改變高頻載波信號(hào)的振幅,從而使高頻載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化。調(diào)幅過程實(shí)質(zhì)上是將調(diào)制信號(hào)的頻譜進(jìn)行“搬移”操作,搬至載頻的兩邊。分類:(1)普通調(diào)幅AM:主要應(yīng)用于中波調(diào)幅廣播(MW)。(2)平衡調(diào)幅DSBAM:“只傳兩個(gè)邊帶,不傳載波”。主要應(yīng)用于調(diào)頻立體聲廣播副信道差信號(hào)(S = L R)對(duì)38kHz副載波的調(diào)制。彩色電視中的色度信號(hào)對(duì)彩色副載波的調(diào)制。(3)單邊帶調(diào)幅SSBAM:只用一個(gè)邊帶依然保持調(diào)制信號(hào)的特征,并可節(jié)省一半帶寬。主要用于短波廣播中。(4)殘留邊帶調(diào)幅VSBAM:主要用于電視廣播中對(duì)圖像信號(hào)對(duì)圖像載波的調(diào)制。上邊帶0~6 MHz全傳,下邊帶0~ MHz全傳, 0 .75 ~ MHz減傳, MHz ~6 MHz不傳 。發(fā)射總帶寬為  + + = 8 MHz 。頻譜結(jié)構(gòu):(1)載波分量fc,(2)上邊帶fcFm~fc,(3)下邊帶fc~fc+Fm。兩個(gè)重要參數(shù):(1)調(diào)幅度 m a:反映調(diào)幅波振幅變化的相對(duì)程度。(2)通頻帶 B=2 Fm:反映已調(diào)波的有效帶寬(最高話音頻率的兩倍)。(六)調(diào)頻技術(shù)角度調(diào)制:高頻載波的相位受到調(diào)制信號(hào)的控制的調(diào)制方式的統(tǒng)稱。(1)角度調(diào)制分類:調(diào)頻(FM)和調(diào)相(PM)兩種;(2)角度調(diào)制共性:①高頻已調(diào)波的振幅U c穩(wěn)定;②高頻已調(diào)波的總相角Φ(t)隨調(diào)制信號(hào)變化。調(diào)頻定義:高頻載波的瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號(hào)的變化而變化,而且幅度保持不變。調(diào)頻指數(shù):m f= Δωf /Ω=Δfm/F=最大頻偏/調(diào)制頻率m f實(shí)質(zhì)是最大的相位偏離值,表示在調(diào)頻過程中,瞬時(shí)相位Φ(t)變化幅度,反應(yīng)了調(diào)制深度,單位是[弧度]。有效帶寬: B = 2( m f + 1) F = 2( △f + F )調(diào)頻廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定B = 200 kHz;電視廣播中伴音標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定B = 250 kHz。調(diào)幅和調(diào)頻的主要區(qū)別(1)高頻載波振幅:調(diào)幅的振幅是變化的。調(diào)頻是等幅波。(2)高頻載波頻率:調(diào)幅高頻載波頻率不變;調(diào)頻頻率變化。(3)已調(diào)波頻帶寬度:調(diào)頻比調(diào)幅波寬得多。(4)聲音質(zhì)量:調(diào)頻比調(diào)幅好。(5)傳輸距離:調(diào)幅的傳輸距離和覆蓋范圍比調(diào)頻大。(七)廣播發(fā)射臺(tái)發(fā)射臺(tái)的基本任務(wù):(1)產(chǎn)生高頻振蕩激勵(lì)電能, 由高頻振蕩器將電源的能量轉(zhuǎn)換為高頻振蕩的能量,產(chǎn)生高頻電流或電壓;(2)控制高頻振蕩電能, 用傳送的節(jié)目信號(hào)(基帶信號(hào))去調(diào)制高頻振蕩,使高頻電能按所傳送信號(hào)的變化而變化;(3)將受控高頻振蕩電能轉(zhuǎn)換為空間電磁波,由天線向空間發(fā)射。廣播發(fā)射臺(tái)的構(gòu)成:(1)發(fā)射機(jī):用被傳送的音頻信號(hào)對(duì)其載波進(jìn)行調(diào)幅,并放大到額定功率電平。(2)饋線和天線:饋線將發(fā)射機(jī)輸出的已調(diào)制的高頻電流送到天線上去的裝置。天線將已調(diào)制的高頻電流的能量轉(zhuǎn)換成電磁波的形式輻射出去的設(shè)備。為了使天線輸入阻抗與饋線阻抗相匹配,在天饋線之間一般裝有調(diào)配裝置。(3)節(jié)目傳輸分配系統(tǒng):節(jié)目傳輸系統(tǒng)經(jīng)電纜、光纜、微波、衛(wèi)星、短波、調(diào)頻中繼將電臺(tái)節(jié)目信號(hào)送到發(fā)射臺(tái)。節(jié)目分配系統(tǒng)將STL送來的信號(hào)分配到發(fā)射機(jī)和監(jiān)聽、監(jiān)測設(shè)備。(4)附屬設(shè)備:冷卻系統(tǒng)采用強(qiáng)制冷卻使發(fā)射機(jī)耗散功率產(chǎn)生的熱量盡快散發(fā)。假負(fù)載當(dāng)發(fā)射機(jī)調(diào)整和功率計(jì)校正時(shí),為發(fā)射機(jī)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載電阻,并能承受發(fā)射機(jī)送來的全部功率。監(jiān)控、監(jiān)測設(shè)備(調(diào)試檢測)測試發(fā)送設(shè)備技術(shù)指標(biāo),供監(jiān)聽、監(jiān)測發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)。控制臺(tái)切換被傳送的信號(hào)到發(fā)射機(jī)的輸入端;對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行開、關(guān)機(jī)等主要操作;對(duì)發(fā)射機(jī)主要工作狀態(tài)和運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。(5)變電配電系統(tǒng)為了不間斷地向各種設(shè)備供電,發(fā)射臺(tái)一般都有兩路電源,用一備一,并設(shè)有配電裝置。二、中、短波廣播發(fā)射技術(shù)板極調(diào)幅發(fā)射機(jī)的組成 (1)激勵(lì)器:產(chǎn)生發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率(載頻)。(2)高頻放大器:對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行放大。(3)被調(diào)級(jí)(高末級(jí)):用音頻信號(hào)對(duì)高頻載波進(jìn)行幅度調(diào)制,并進(jìn)行功率放大。(4)音頻處理器:按發(fā)射機(jī)的要求,對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行加工處理。音頻處理器三個(gè)作用:①壓縮節(jié)目動(dòng)態(tài)范圍,提高平均調(diào)幅度。②防止過調(diào)制。③改善傳輸系統(tǒng)的信雜比。(5)音頻放大器(調(diào)幅器):把微弱的、經(jīng)過加工處理的音頻信號(hào)放大到所需的電平。脈寬調(diào)制PDM發(fā)射機(jī)的組成(1)數(shù)字編碼器:把音頻信號(hào)變成一系列用脈沖寬度反映音頻信息的脈沖波。(2)開關(guān)放大器:經(jīng)若干級(jí)開關(guān)放大器放大到所需功率電平。(3)低通濾波器:把音末調(diào)制級(jí)脈沖波還原為音頻電壓。(4)射頻末級(jí):再用還原后的音頻電壓對(duì)射頻末級(jí)進(jìn)行調(diào)幅。脈沖階梯調(diào)制PSM發(fā)射機(jī)(1)脈沖階梯調(diào)制:將音頻模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào),利用數(shù)字處理技術(shù)將它輸出疊加成一種能反映音頻信號(hào)變化規(guī)律的階梯波形。(2)過程:音頻信號(hào)222。串聯(lián)電壓源的數(shù)量222。階梯輸出電壓222。低通濾波222。高末級(jí)板壓222。板調(diào)。數(shù)字調(diào)幅DAM發(fā)射機(jī)(1)數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī):將連續(xù)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字式開關(guān)脈沖信號(hào),直接用數(shù)字化音頻控制信號(hào)在射頻功率放大器末級(jí)實(shí)行高電平調(diào)幅,產(chǎn)生階梯形已調(diào)波的發(fā)射機(jī)。(2)工作原理:①音頻信號(hào)先經(jīng)數(shù)字處理,變換為12比特?cái)?shù)字流,并進(jìn)行編碼,用來控制各射頻功率放大器的開關(guān)。②通過接通射頻功率放大器的數(shù)量多少,來控制發(fā)射機(jī)輸出射頻電平。③經(jīng)帶通濾波器光滑處理濾除量化臺(tái)階和不需要的頻譜分量后,就得到幅度調(diào)制的射頻已調(diào)波輸出。④最后經(jīng)饋線、調(diào)配室傳送到天線系統(tǒng)發(fā)射出去。三、調(diào)頻廣播發(fā)射技術(shù)導(dǎo)頻制調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)(1)編碼器:將立體聲的左、右兩路聲音信號(hào)編碼成一個(gè)復(fù)合信號(hào)。(2)調(diào)頻器:將復(fù)合信號(hào)調(diào)頻成高頻已調(diào)波。(3)鑒頻器:將高頻已調(diào)波解調(diào)成復(fù)合信號(hào)。(4)解碼器:將立體聲復(fù)合信號(hào)解碼成左、右兩聲道音頻信號(hào)。導(dǎo)頻制立體聲廣播制式:采用“和差傳送”方式和二重調(diào)制(AMFM)方法以實(shí)現(xiàn)兼容性的立體聲廣播制式。導(dǎo)頻制調(diào)頻立體聲編碼器(1)由L和R信號(hào)形成主信道信號(hào)和副信道信號(hào)–主信道信號(hào):M=L+R,頻譜范圍:0Hz~15kHz–副信道信號(hào):S=L-R,頻譜范圍:0Hz~15kHz(2)用差信號(hào)對(duì)38kHz的副載波信號(hào)進(jìn)行平衡調(diào)幅,調(diào)制后的信號(hào)的頻譜范圍:23kHz~53kHz。(3)采用平衡調(diào)幅方式抑制副載波,降低發(fā)射功率(副載波中不攜帶要傳送的信息)。(4)將主信道信號(hào)和調(diào)制后的副信道信號(hào)相加,另外再加上導(dǎo)頻信號(hào)P(19kHz),就得到了基帶復(fù)合信號(hào):U=(L+R)+ (L-R)M +P調(diào)頻多工廣播:指在正常調(diào)頻節(jié)目播出的同時(shí),利用頻譜所附加的副載波來增加聲音和其它信息的一種擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍的廣播方式。(1)輔助通信許可業(yè)務(wù) SCA:增加一路不同內(nèi)容的單聲道廣播通道,基帶信號(hào)中心頻率:67kHz,基帶信號(hào)頻譜范圍:61~73kHz。(2)廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)RDS:為少數(shù)特定用戶服務(wù)。用戶購買專用附加接收設(shè)備可收聽到附加節(jié)目廣播?;鶐盘?hào)中心頻率:57kHz,基帶信號(hào)頻譜范圍:57kHz177。2400Hz。調(diào)頻同步廣播:采用多部發(fā)射機(jī)、具有相銜接的覆蓋區(qū)域、使用相同的載波頻率和廣播節(jié)目以實(shí)現(xiàn)特定區(qū)域覆蓋的技術(shù)手段。主要技術(shù)要求(三同一保):(1)保證多部發(fā)射機(jī)之間的同頻;(2)保證在發(fā)射天線饋源端系統(tǒng)同相;(3)保證發(fā)射機(jī)有相同的調(diào)制度;(4)保證交疊區(qū)最低可用場強(qiáng)。四、廣播接收技術(shù)(一)調(diào)幅廣播接收機(jī)天線:感應(yīng)電磁波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào);高頻調(diào)諧放大器:通過改變回路的諧振頻率來進(jìn)行頻道選擇,同時(shí)對(duì)所選頻道的高頻信號(hào)進(jìn)行放大;本地振蕩器:自行產(chǎn)生高頻信號(hào),其頻率與調(diào)諧回路的諧振頻率同步改變,且總是比后者高465kHz;混頻器:將放大后的高頻信號(hào)與本地振蕩器產(chǎn)生的高頻信號(hào)進(jìn)行頻率混合,并輸出二者的差頻信號(hào);中頻放大器:對(duì)混頻器輸出的中頻信號(hào)(載波為465kHz)進(jìn)行放大;檢波器:對(duì)調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行解調(diào),恢復(fù)原來的音頻信號(hào);低頻放大器:對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大;揚(yáng)聲器:完成電-聲轉(zhuǎn)換,并以足夠的強(qiáng)度輻射聲波。(二)導(dǎo)頻制調(diào)頻解碼器(1)利用低通濾波器得到復(fù)合信號(hào)中的主信道信號(hào)L+R;(2)利用帶通濾波器得到已調(diào)的副信道信號(hào)(LR)M ;(3)利用選頻電路得到導(dǎo)頻信號(hào)P;(4)對(duì)(LR)M進(jìn)行平衡解調(diào),得到副信道信號(hào)LR;(5)將主信道信號(hào)和副信道信號(hào)相加、相減,得到立體聲的左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R。五、數(shù)字音頻廣播(一)數(shù)字聲音廣播DAB技術(shù)要點(diǎn):以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),采用先進(jìn)的音頻數(shù)字編碼、數(shù)據(jù)壓縮、糾錯(cuò)編碼及數(shù)字調(diào)制技術(shù),在接收端可獲得與原始發(fā)送信息相同質(zhì)量的節(jié)目內(nèi)容。國際上三種DAB系統(tǒng):(1)歐洲的尤里卡147DAB制式;(2)美國的帶內(nèi)同頻道(IBOC)DAB制式;(3)日本的單路節(jié)目的DAB廣播方案。DAB系統(tǒng)工作頻段:30MHz~3GHz。DAB 覆蓋手段:地面單頻同步網(wǎng)、本地電臺(tái)、衛(wèi)星和有線網(wǎng)絡(luò)。DAB系統(tǒng)的發(fā)送端(1)音頻編碼器:利用MUSICAM算法進(jìn)行音頻信源編碼,目的是壓縮音頻數(shù)據(jù),降低數(shù)碼率;(2)復(fù)用器:壓縮后的信號(hào)送入多路復(fù)用器與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一起復(fù)用;(3)信道編碼:信道編碼的作用是對(duì)傳輸信息碼流進(jìn)行糾錯(cuò)編碼,使傳輸碼流本身有一定的糾錯(cuò)檢錯(cuò)能力,由此來提高傳輸?shù)目煽啃裕唬?)正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)制:OFDM是一種對(duì)多徑傳播不敏感的傳輸方法。另外,在OFDM調(diào)制過程中,還將通過復(fù)合器加入快速信息信道FIC(Fast Information Channel)符號(hào)、同步信號(hào)等。(5)發(fā)射機(jī):經(jīng)OFDM調(diào)制后的信號(hào)送到發(fā)射機(jī)進(jìn)行載波調(diào)制和功率放大,然后通過天線發(fā)射出去。DAB系統(tǒng)的接收端(1)高頻部分(又稱調(diào)諧器):通過天線選擇出所需要的傳送聲音節(jié)目和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的頻率塊,然后進(jìn)行頻率變換,將高頻信號(hào)變成中頻信號(hào)和基帶信號(hào);(2)OFDM解調(diào):完成對(duì)OFDM信號(hào)各個(gè)載波的解調(diào),恢復(fù)出分配在各個(gè)載波上的數(shù)據(jù)流。在這一過程中,還將通過解復(fù)合器把每個(gè)傳輸幀的比特流細(xì)分為同步信道(SC)、快速信息信道(FIC)和主業(yè)務(wù)信道(MSC)。(3)信道解碼:對(duì)接收到的碼流進(jìn)行糾錯(cuò)解碼,實(shí)現(xiàn)誤碼的糾錯(cuò)和檢錯(cuò);(4)解復(fù)用部分:將復(fù)用在一起的音頻和數(shù)據(jù)分開;(5)MUSICAM信源解碼:對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行去壓縮,獲得原始的音頻數(shù)據(jù)。(二)DAB五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)信源編碼:采用掩蔽型自適應(yīng)通用子頻帶綜合編碼與復(fù)用MUSICAM,聲音信號(hào)頻譜分割為32個(gè)子頻帶,充分利用了人類聽覺的心理聲學(xué)現(xiàn)象和聲音信號(hào)統(tǒng)計(jì)的內(nèi)在聯(lián)系。(1)減少冗余:盡量降低聲音信號(hào)中冗余。(2)丟棄不相關(guān):盡量降低聲音信號(hào)中不相關(guān)(人耳不能感覺到的部分),只對(duì)人耳能感覺到的信號(hào)進(jìn)行編碼和傳輸。信道編碼:(1)卷積編碼:碼率兼容刪除型卷積碼RCPC,(2)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼CRC:對(duì)聲音輔助信息和比例因子(SCF)加入檢測比特錯(cuò)誤的校驗(yàn)。,(3)交織技術(shù):時(shí)間交織(相鄰碼元在時(shí)間上分開傳送)和頻率交織(相鄰碼元在頻率上分開傳送)。傳輸方法:編碼正交頻分復(fù)用COFDM,一種對(duì)多徑傳播不敏感的多載波寬帶傳輸方法。(1)編碼(C):信道編碼采用編碼率可變的可刪除卷積編碼;(2)正交頻分(OFD):數(shù)據(jù)流分配到有相等間隔的、頻譜關(guān)系彼此正交的大量副載波上傳送,調(diào)制采用四相差分相移鍵控DQPSK=4DPSK。(3)復(fù)用(M):多套節(jié)目數(shù)據(jù)相互交織地分布在大量副載波上,形成DAB塊復(fù)合在一起傳送。COFDM基帶信號(hào)或 “DAB塊”:在DAB信號(hào)傳送時(shí)
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