鐘 丹

（北流電視臺，廣西 北流 537400）

1 電視直播系統(tǒng)數(shù)字信號處理平臺設計基本要求

平臺設計，最基本的要求是獨立作業(yè)能力，并且能夠在特殊作業(yè)環(huán)境中，針對不同的信號特點，高性能、低功耗、高可靠、方便易用地處理各種信號，其基本的設計要求如下：

1.1 高性能要求

隨著信號處理作業(yè)環(huán)境的日益復雜，探測背景的噪音也越來越多，對信號處理能力的要求，是能夠克服克服外界各種干擾，滿足信號處理對計算量的需求。

1.2 低功耗要求

信號處理平臺通常采用電池供電的模式，但平臺的內部系統(tǒng)復雜，要求在設計平臺的時候，選擇低功耗的元件，并事前制定高效的電源管理方案，結合試驗的結果，對平臺各個內部系統(tǒng)的功耗進行有效控制。

1.3 高可靠性要求

信號處理平臺具有獨立性作業(yè)的要求，對平臺的可靠性要求比較高，即在獨立的環(huán)境狀態(tài)之下，以非滿載狀態(tài)作業(yè)，采用分級管理方法，嚴格監(jiān)測值班電路產生的信號處理影響，避免系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰。

1.4 方便易用要求

信號處理平臺內部系統(tǒng)復雜，而可能需要同時執(zhí)行各種信號處理任務，因此在布線的時候，需要綜合考慮同步作業(yè)操作和維護的難易程度，利用現(xiàn)有的試驗設備，完成各種數(shù)據采集的任務。

以上的四點電視直播系統(tǒng)數(shù)字信號處理平臺設計基本要求，是平臺設計時需要綜合考慮的因素，也是構成數(shù)字信號處理平臺的基本要求，缺一不可。

2 電視直播系統(tǒng)數(shù)字信號處理平臺的設計要點

為了順利實現(xiàn)電視直播系統(tǒng)信號處理平臺的高性能、低功耗、高可靠性、方便易用等基本要求，需要兼顧以下幾方面的設計要點：

2.1 總體任務布置

電視直播系統(tǒng)信號處理平臺設計的主要任務是進行某種環(huán)境的目標信號探測，平臺需要具有信號處理和數(shù)據通信的功能，屬于協(xié)同完成的綜合平臺。其中信號處理平臺包括工作平臺和通信浮標，而工作平臺又由通信節(jié)點和顯控平臺組形成，通過接插件和高耐壓電纜將各個通信節(jié)點與接收機、電池和底板等連接起來，完成遠距離的通信數(shù)據處理工作。具體的作業(yè)信號處理流程是安置兩部交換機于無線網橋和信號處理節(jié)點之間，各個信號處理節(jié)點的處理信號通過交換機轉移到另外一部交換機，最后通過無線網橋進行傳送。電視直播系統(tǒng)信號處理平臺總體設計需要重點考慮平臺的通用性和易用性，因此設計的時候要求采用統(tǒng)一的設計方案，以便進行維護和使用。

2.2 平臺通信設計

電視直播系統(tǒng)信號處理平臺分為多種作業(yè)模式，在進行平臺通信設計的時候，需要兼顧眾多的節(jié)點，信號處理平臺通信方式有四種設計方案，第一種是有線網絡，適用于200m近距離無障礙信號處理，其信號通信的速率是100Mbps；第二種是無線網絡，適用于中距離10km通信，其信號通信的速率是54Mbps；第三種是特殊通信，適用于1-10km的通信，其信號通信的速率是1kbps以下；第四種是衛(wèi)星通信，適用于100km以上遠距離通信，鑒于節(jié)點之間的分布距離比較遠，要求用透明的無線網橋進行網絡連接，通過制定標準網絡傳輸協(xié)議，確定具體的無線網絡速度，可設置4根100Mbps標準的傳輸線，以及提供多播、廣播、不可靠信息傳送等網絡通信服務，確保數(shù)據傳輸?shù)臏蚀_性，以及結合其他通信的方式，提高平臺通信的靈活性。

2.3 平臺監(jiān)控設計

由于電視直播系統(tǒng)信號處理處于遠距離的獨立狀態(tài)，為了確保信號處理的完整性和安全性，需要結合信號處理環(huán)境的特征，設計可靠的監(jiān)控平臺。信號處理監(jiān)控平臺，需要制定完善的電源管理系統(tǒng)，確保信號處理節(jié)點的可靠性，其中信號處理節(jié)點的電源工作模式分為三種：第一種是停機模式，在節(jié)點不需要長時間作業(yè)的時候，關閉信號處理節(jié)點的電源；第二種是待機模式，在信號處理任務與任務的間隙，暫時性停止DSP的工作，直到APM中斷被網絡數(shù)據觸發(fā)的時候，才恢復節(jié)點工作電流的作業(yè)狀態(tài)；第三種是工作模式，即各個節(jié)點在執(zhí)行信號處理任務的時候，保持各個節(jié)點元件的工作電流保持在330-390mA之間。總之，電視直播系統(tǒng)信號處理平臺監(jiān)控的可靠性設計，需要滿足平臺程序運行狀態(tài)監(jiān)控的需求，可以采用分級管理的方式，利用局域網和多臺三端口交換機，形成信號處理節(jié)點的獨立監(jiān)控平臺。

2.4 其他設計

除了以上的平臺設計內容，電視直播系統(tǒng)信號處理平臺的硬件和軟件也是設計的重點所在。硬件方面分為信號處理節(jié)點硬件、網絡交換機硬件、監(jiān)控系統(tǒng)硬件、平臺值班系統(tǒng)硬件、平臺底板硬件設計幾種，需要通過選型核心器件、交換機芯片，以及其他系統(tǒng)器件等，結合信號監(jiān)測的環(huán)境特點，整體規(guī)劃信號處理節(jié)點、網絡交換機、監(jiān)測平臺等設計思路。軟件方面則包括嵌入式LINUX系統(tǒng)、APM系統(tǒng)功能軟件、DSP系統(tǒng)通信程序、MSP430電源管理和其他網絡程序等，在基于硬件平臺設計的基礎上，以及結合信號處理具體需求的同時，進行軟件的修改、移植、程序實現(xiàn)、數(shù)據收發(fā)控制等。

3 結束語

綜上所述，電視直播系統(tǒng)數(shù)字信號處理平臺要求有獨立性的作業(yè)能力，并且能夠在特殊作業(yè)環(huán)境中，針對不同的信號特點，高性能、低功耗、高可靠、方便易用地處理各種信號，是平臺設計時需要綜合考慮的因素，也是構成數(shù)字信號處理平臺的基本要求。在設計平臺的時候，需要布置總體任務，重點考慮平臺的通用性和易用性，同時做好通信、監(jiān)控和其他平臺設計工作，以順利實現(xiàn)信號處理平臺的高性能、低功耗、高可靠性、方便易用等基本要求。

［1］劉國東，劉薇.數(shù)字視頻光端機在電視現(xiàn)場直播中的運用[J].中國有線電視，2009（2）：183-185.

［2］鄭義.利用光端機實現(xiàn)電視直播信號的回傳[J].聲屏世界，2011（9）71-72.

［3］吳迪.淺談電視直播中數(shù)字微波通信技術的有效應用[J].中國新通信，2012（20）：36-39.

［4］盧琦.電視遠程直播傳輸方式的應用實踐[J].中國數(shù)字電視,2011(1)：62-65.