張海洲

摘要：文章闡述了當前軟件無線電技術的具體概念及實際特點，分析了具體的體系結構以及關鍵技術，總結了數(shù)字廣播電視發(fā)展過程中的具體需求以及對軟件無線電技術的實際要求：從系統(tǒng)平臺、核心技術以及系統(tǒng)應用的角度，分析了軟件無線電技術在數(shù)字廣播電視中的具體應用方法，結合實踐挖掘軟件無線電技術的實際應用效益，確保能夠為當前的數(shù)字廣播電視發(fā)展奠定良好基礎。

關鍵詞：數(shù)字廣播電視：軟件無線電技術：系統(tǒng)平臺：應用效益

中圖分類號：TN014

文獻標志碼：A

0 引言

隨著我國信息技術發(fā)展水平的不斷提高，傳統(tǒng)的廣播電視體系已逐漸轉(zhuǎn)型，強調(diào)傳播媒介的數(shù)字化、智能化，服務體系的多樣性和靈活性。新的體系不僅提升了人們的生活質(zhì)量，還為新時期廣電通信體系的高質(zhì)量發(fā)展奠定了良好的基礎。為確保數(shù)字廣播電視系統(tǒng)的科學運行，本文以軟件無線電技術為基礎構建的新型控制體系，依托軟件實現(xiàn)頻率以及寬帶控制，進一步提升了信號傳輸效益以及傳輸質(zhì)量。本文以理論分析和文獻研究為主要方式，探討了數(shù)字廣播電視中軟件無線電技術的應用，為數(shù)字廣播電視的創(chuàng)新提供參考。

1 軟件無線電技術面臨的挑戰(zhàn)

軟件無線電技術在當前數(shù)字廣播電視應用過程中面臨著較多的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要是由行業(yè)發(fā)展需求導致的，綜合實際情況來講，可以從以下兩點角度探討。

1.1 數(shù)字廣播技術的發(fā)展需求較為復雜

數(shù)字廣播電視是以數(shù)字處理技術為依托進行音頻信號、視頻信號、數(shù)據(jù)信息的智能化編碼、調(diào)制、解碼、傳遞，能夠為用戶提供靈活多樣的信息化產(chǎn)品和信息服務[3]，不僅是當前現(xiàn)代化廣電通信體系中的重要技術，還將成為新時期人們獲取外界信息的核心途徑。

隨著當前數(shù)字廣播技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，廣播電視業(yè)務也在逐步拓展，不僅有了更高的時間、空間以及頻譜要求，還需要實現(xiàn)多種資源體系的關聯(lián)和整合，進一步提升傳輸效益以及信息精準度。這不僅可以從本質(zhì)上改變傳統(tǒng)廣播電視帶來的一系列誤區(qū)和矛盾，還可以降低數(shù)字廣播電視信息傳輸過程中出現(xiàn)的時延擴展和多徑衰落問題出現(xiàn)的概率。除此之外，新時期的數(shù)字廣播電視體系還需要提升經(jīng)濟效益指標，這樣才可以為后續(xù)的持續(xù)性發(fā)展奠定良好基礎。其中，借助軟件無線電技術實現(xiàn)傳輸體系創(chuàng)新，能夠從根本上降低外界干擾影響，進一步提升資源利用效率，打造具有較強拓展性且靈活高效的廣播電視體系。

1.2 無線電技術的應用內(nèi)容繁多

軟件無線電技術在數(shù)字廣播電視領域的應用，主要是借助無線電波進行信號傳輸，通過對電流強弱的轉(zhuǎn)化能夠進行數(shù)據(jù)提取。將軟件無線電技術與數(shù)字廣播技術進行融合，不僅能夠從根本上提升廣播電視信號的傳輸質(zhì)量和效益，還可以降低電視畫面以及音質(zhì)失真等問題出現(xiàn)的概率。

結合我國當前數(shù)字廣播電視發(fā)展的特征，軟件無線電技術已與其進行了融合，并依托數(shù)字廣播電視的實際發(fā)展特點，打造其他新型的技術體系，具體內(nèi)容如表1所示。

2 理論研究

2.1 軟件無線電技術的具體概念及發(fā)展歷史

在探討軟件無線電技術之前，首先需要了解無線電技術的概念。無線電本質(zhì)上是一種電磁波，可以在空氣和真空中傳輸，無線電本身也帶有額定頻率，上限頻率為300 GHz，其下限頻率并不固定。通常來講，當前生活中常用的無線電頻率為10 KHz -300 GHz.3 KHz-300 GHz這幾種標準[1]。

軟件無線電技術是近年提出的一種新型無線通信結構，主要是結合無線通信領域存在的傳統(tǒng)問題打造新型的通信體系，有效解決標準競爭激烈以及頻率資源緊張等矛盾。在無線個人通信發(fā)展領域，傳統(tǒng)的無線通信通常是以硬件設備為主，而軟件無線電的產(chǎn)生能夠代替硬件無線電實現(xiàn)傳輸效率的提升。最初軟件無線電概念誕生于20世紀90年代初期，是由美國電信系統(tǒng)領域提出的新型概念。其設計目標是打造一個具備通用性和開放性的硬件平臺。平臺中的相關軟件模塊，在加載的過程中便可以用于無線通信；更改軟件便能夠調(diào)整無線系統(tǒng)，可以進一步進行拓展和維修，不必要重新進行硬件設備的電路系統(tǒng)設計。這種無線通信技術本身具備極強的兼容性，能夠滿足不同主體的使用需求。最早的軟件無線電技術被應用于軍事領域，而隨著近些年社會發(fā)展需求的不斷提升，各領域也逐漸認識到軟件無線電技術的應用價值。從其原理角度來講，主要是將標準化以及模塊化的硬件單元通過總線方式連接，構建成基本平臺，再通過加載軟件實現(xiàn)無線通信功能的創(chuàng)新。該系統(tǒng)是利用軟件來完成盡可能多的無線電功能[2]。

2.2 軟件無線通信技術的應用原理

從應用原理的角度來講，軟件無線通信技術是建立在電波的基礎上實現(xiàn)的信息傳遞。電波是導體中電流運行過程中產(chǎn)生的，將電波進行調(diào)制之后，可以將其中的信息加載到無線電波上。電波則會通過其他傳出介質(zhì)傳輸?shù)浇K端設備，在傳輸?shù)倪^程中會引起周邊磁場出現(xiàn)變化，這時導體中就會產(chǎn)生電流。通過技術手段提取電流，然后以解碼的方式獲取其中的信息，便可以實現(xiàn)無線傳輸。

2.3 軟件無線電技術的應用特點

靈活性以及開放性，是軟件無線電技術應用期間的核心特點。

首先，從靈活性角度來講，以硬件平臺為依托，以軟件模塊為主要組成部分進行的無線電系統(tǒng)設計，只要增加其中的模塊，便可以增加額外的無線電系統(tǒng)。

其次，從開放性的角度來講，利用軟件無線電能夠與任何一個電臺進行直接的通信，不僅也可以為其他電臺提供射頻中繼服務，還可以同時與傳統(tǒng)的舊體制電臺以及新體制鍵盤進行重新連接，是提升無線通信體系，可持續(xù)發(fā)展質(zhì)量的重要技術。

3 軟件無線電技術的優(yōu)化使用策略

軟件無線電技術與數(shù)字廣播電視領域之間的融合，本身具備較強的交互性，二者都是以信息技術為依托進行數(shù)據(jù)傳輸。為了進一步解決當前數(shù)字廣播技術發(fā)展需求復雜、應用內(nèi)容繁多等挑戰(zhàn)，需要進一步發(fā)揮軟件無線電技術的實際應用優(yōu)勢，增強數(shù)字廣播電視信號傳輸效益以及傳輸質(zhì)量，更可以借助軟件無線電技術的靈活性和開放性，實現(xiàn)數(shù)字廣播電視服務的拓展。因此所構建的系統(tǒng)平臺就必須迎合廣播電視領域的發(fā)展需求。

3.1 打造立體化的平臺架構

軟件無線電技術在數(shù)字廣播電視應用時能夠從平臺構架和核心技術兩方面實現(xiàn)信號傳輸效益和信號質(zhì)量的全面提升，在頻譜資源整合基礎上拓展數(shù)字廣播電視的兼容性和貫通性，為我國數(shù)字廣播電視發(fā)展奠定了良好的基礎。

軟件無線電技術在實際應用的過程中，系統(tǒng)需要由硬件平臺和軟件模塊組成，其具體結構如下：數(shù)字上下變頻器、高速數(shù)字信號處理器、寬帶數(shù)模變換器、模擬前端等結構共同組成了軟件無線電技術的硬件平臺[4]。在具體系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的過程中，需要合理運用不同的模塊來進行拓展和創(chuàng)新。例如，社會生產(chǎn)生活過程產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)源類型較多，音視頻以及文字是最基礎的傳輸對象，在系統(tǒng)運作的過程中，需要結合實際的傳輸對象，選擇不同的調(diào)制方式。當前，應用較為廣泛的調(diào)制方式為ksp兼容方式。需要注意的是為了進一步提升信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。在硬件平臺構建過程中，需要把握好其系統(tǒng)的開放性、拓展性和模塊性，形成集成化體系。一般來講，針對多種類型的數(shù)據(jù)信息，往往會通過多路訪問技術獲取信息，完成模擬前端數(shù)據(jù)采集。采集完成后通過模數(shù)變換器和變頻器處理后將信號傳輸?shù)絉F前端，再通過數(shù)模變換器和數(shù)字信號處理器等提取信息，實現(xiàn)系統(tǒng)信息處理。

而從軟件體系的角度來講，調(diào)制算法庫、函數(shù)庫、信號流變換庫以及DSP指令是無線電通信技術的分層軟件體系，這些要素將影響軟件的開發(fā)質(zhì)量和實際應用性能，進而會影響軟件無線電技術的傳輸效率。雖然當前市場上的軟件無線電硬件平臺數(shù)量較多，但并不是意味著所有的軟件都可以和硬件平臺相適應。因此需要結合硬件平臺本身的特點，打造靈活的軟件兼容方式，這樣才可以讓系統(tǒng)具備開放性和靈活性，形成系統(tǒng)化、層次化的無線電傳輸軟件體系，為數(shù)字廣播電視中無線電技術的應用提供完備的軟件支撐。

3.2 科學創(chuàng)新軟件無線電技術的分支技術

3.2.1 寬帶多頻段技術

軟件無線電技術在通信領域具備著較強的應用價值，能夠和計算機技術相互融合。寬帶多頻段是其核心技術。在傳統(tǒng)的廣播無線電視信號傳輸體系中，天線是主要的傳輸介質(zhì)，但天線的傳輸效果并不理想，因此要想更好地提升信號傳輸質(zhì)量，就必須提高寬帶多頻段技術的應用價值，將各種多頻段進行有效組合。

3.2.2 高速數(shù)字處理及DSP技術

高速數(shù)字處理及DSP技術是當前無線電技術中的重要組成部分。DSP技術主要負責進行數(shù)字處理，是無線電系統(tǒng)運行過程中的關鍵步驟。該技術主要負責對高頻段數(shù)據(jù)進行處理。其不僅可以解決大量數(shù)據(jù)信息集中處理的難題，還可以提升數(shù)據(jù)處理效率和處理質(zhì)量。在數(shù)據(jù)處理過程中，需要依托數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以便更好地應變多元化的信息傳播環(huán)境，提升模數(shù)轉(zhuǎn)換器的速率和寬帶的層級。DSP技術應用過程中數(shù)據(jù)流量較大且計算量復雜，需要配合數(shù)據(jù)庫、數(shù)字處理器模塊和集成電路等完成處理任務，必要時可以設置專用集成電路提升數(shù)據(jù)處理速率和成效[5]。

3.2.3 接口技術

軟件模塊和硬件平臺之間的融合需要通過多種類型的接口來完成，軟件無線電通信體系與其他電臺之間的聯(lián)合也需要通過接口來完成。其中，無線電技術中應用的總線接口以及I/O接口是最常見的數(shù)據(jù)傳輸方式，能夠進一步發(fā)揮虛擬網(wǎng)絡的靈活性和通用性。這種接口類型當前應用較為廣泛，相關結構和零部件質(zhì)量可靠。從具體的接口選擇角度來講，可以結合不同的接口類型進行針對性分析，比如，在總線接口技術標準選擇過程中，可以適當運用VME標準．I/O接口技術標準選擇的過程中可以適當運用PCII/O接口標準、USB接口標準等，形成靈活的接口指標，從而全面提升數(shù)字廣播電視無線電系統(tǒng)的靈活性和通用性。

3.3 全面增強軟件無線電技術的應用成效

依托軟件無線電技術進行數(shù)字廣播電視系統(tǒng)的優(yōu)化，強調(diào)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)相配合，不僅可以提升信號傳輸效率和質(zhì)量，還可以為數(shù)字廣播電視的業(yè)務體系拓展奠定良好的基礎。

最初的軟件無線電技術，在廣播電視領域的應用是在20世紀末期，世界數(shù)字廣播drm首次進行無線電技術的融合，并且提升了廣播質(zhì)量[6]。發(fā)展至今，國際上已經(jīng)誕生了多種類型的數(shù)字廣播電視運行體系，且形成了科學的數(shù)字廣播電視軟件，無線電系統(tǒng)平臺，進入無線電技術能夠進行信號帶寬的調(diào)整，進一步提升信號動態(tài)范圍。

另外，軟件無線電技術還可以將變頻技術和數(shù)字廣播電視進行融合。變頻器能夠進行信號處理，同時調(diào)整信號發(fā)射系統(tǒng)的運行狀態(tài)，在數(shù)字編碼以及變頻調(diào)制的基礎上進行數(shù)字相位和信號的轉(zhuǎn)變，進一步提升數(shù)字信號的傳輸范圍。

我國當前也誕生了多種類型的無線電平臺，便是當前較為標準的軟件無線電臺結構，軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兼容，不僅可以及時調(diào)整數(shù)字廣播電視接收的效果，還可以利用DSP處理器落實數(shù)字轉(zhuǎn)換以及系統(tǒng)調(diào)制。在提升信號精度的過程中，可以處理雙向通信困難等問題，不僅提升了信號傳輸?shù)慕?jīng)濟效益，還能夠為數(shù)字廣播電視服務體系的多元化創(chuàng)新提供保障，如圖1所示。

4 結語

綜上所述，在當前的數(shù)字廣播電視系統(tǒng)發(fā)展過程中，為了進一步增強數(shù)字信號傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量，打造相互聯(lián)合的數(shù)字廣播電視服務體系，可以積極利用軟件無線電技術實現(xiàn)系統(tǒng)創(chuàng)新。軟件無線電技術能夠提供空時無線電、感知無線電、ipcn技術以及無線電資源管理技術。不僅能夠增強數(shù)字廣播電視的系統(tǒng)運行質(zhì)量，滿足新時期不同群體的實際娛樂需求，還可以提升廣播電視系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會價值。

參考文獻

[1]韓淑梅．數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術研究[J]．電視技術．2022（ 7）：200-202．

[2]趙偉莉．數(shù)字化時代加快廣播電視無線發(fā)射技術發(fā)展的措施[J]．黑龍江科學，2020（14）：92-93．

[3]鄭慶偉．淺析數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術[J]．傳播力研究，2019（ 31）：284.

[4]李文波．數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術[J]．電子技術與軟件工程，2019（7）：54.

[5]青格勒．淺析數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術的應用[J]．數(shù)字傳媒研究，2018（2）：58-60．

[6]尹定國．論數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中的軟件無線電技術[J]．中國傳媒科技，2017（11）：60-61．

（編輯姚鑫）