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摘要：随着计算机技术的不断发展，数字电视已步八了寻常百姓家，但它和同模拟电视相比却有很多的不同之赴。本文双数字电视信号传输中的多载波调制技术为讨论对象进行分析。
关键词：数字电视 信号传输 多载波调制
中图分类号：TN949 文献标识码：A 文章编号：1674-098x(2012)02(b)-0040-01
引言
我国从1998年开始了对数字电视的研制和开发，到2004年已有10多个大中城市开通了数字电视，目前，数字电视以进入了寻常百姓家，成为人们生活中不可缺少的日用电器之一。数字电视由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。要保证数字电视传输过程中信号的高质量和高效率，就离不开调制技术的支持，因此，研究数字电视信号传输中的多载波调制技术就具有了现实意义。
1兼容制的彩色电视信号
1.1电视系统的兼容
由于数字电视需要以数字信号为传输模式，于是就得具备兼容的特性。在电视系统的兼容性中，又可以分为正向兼容和逆向兼容。所谓的正向兼容即我们家里的电视机一样，它既能接收黑白的电视信号，又能接收彩色的电视信号，进而在屏幕上呈现正常的黑白的图像。逆向兼容是指彩色电视机在接收色彩信号时，能将图像进行正常重现，而接收黑白信号时，也能正常重现。要保证亮度和色度信号的频谱交错，就要将-两个色差信号调制在一个恰当的副载波上，从而形成色度信号。通常色差信号的调制用正交平衡调幅。彩色电视机除了能兼容黑白电视机的垒部信号内容，还有经过正交平衡调幅的色度信号，更能更加齐备。因此，彩色电视机的电视信号就由亮度信号、色度信号、色同步信号、复合同步信号、复合消隐信号混合而成的彩色垒电视信号。
1.2电视信号的发送
电视系统的视频信号一般采用调幅方式，而音频信号则用调频方式，在传输过程中，两种信号不能同时发送，解决的办法就是分别调制在高频载波上。调制的高频载波合成为射频全电视信号，再将全电视信号对载波进行调幅，使之成为高频电视信号，其波形的包络于全电视信号一样。
但在各个不同的频率信号中，需要准确的进行调制，于是，多载波的调制技术就需要进一步分析。
2多载波的调制技术
1948年，电视信号数字化就以被提到电视发展的历程中，将R、G、B模拟电视信号取样、量化，进行A/D转化，将模拟电视的信号转换成二进制的代码进行传输。直到七八十年代，方见数字电视的雏形，如数字录像机、数字降噪器等。之后的很长一段时间，数字化的信号处理仍旧不断发展，实现了电视内的数字电视处理和传输、基本实现了电视内的全数字处理。在提高信号在质量上，以数学分量为基础的手段应用让信号质量大幅提高。但接收机仍然以模拟电视信号为主，这就需要对传输的电视信号进行调制。
2.1单载波调制
即用一个信号去调制一个载波，且在同一个信道内只有一个载波的信号。通俗的说就是用一个已经调制的信号来填满所有的宽带。单载波的调制信号主要是改变载波的振幅、频率和相位。在数学调制技术中则表现为振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)、移相键控(PSK)、正交调幅(QAM)以及其他一些相关的调制方法。
2.2多载波调制
多载波调制实质上是一种化整为零的方法，即将要传输的高速数据流进行分解，让其变成多个低速比特流，在用这些经过高速数据分解得到的比特率去并行调制多个子载波。即将一个传输信道进行分解成若干个子信道，在分解出的信道上用一个子载波去进行调制，让子信道之间无频谱重叠的方法。多载波调制本质上可以算是一种频分复用调制。其优点是能抵抗无信道时间的弥散。
2.3频分复用(FDM)调制
在通信系统中，通常一个信道的宽带要大于传输一路信号的宽带，若一个信道只用于传输一路信号，那多余部分就是一种浪费，于是，若能将一个信道进行多路信号的传输，就能极大的节省空间和材料，这就是频分复用(FDM)调制的方法。所谓的“频分”即将一个信道的宽带进行多路信号传输；而“复用”即将独立的信号合并在同一个信道内进行传输。在频分复用(FDM)调制中，按信号在信道内占的频率被称之为频分复用，而若按时间进行区分，则叫时分复用。
2.4正交频分复用
在正交频分复用中，子载波之间保持着正交性但有重叠。因正交频分复用系统中载波数量较多(通常达到上百)，故在实际的使用中不可能如频分复用般用多个振荡器和锁相环阵列进行调制。正交频分直到离散付立叶变换才得以实现，并使之技术得到应用。正交频分复用是将通常在载频实现的频分复用过程转化为基带数字预处理。应用中，离散付立叶变换又用快速傅里叶变换算法进行。于是正交频分复用在射频部分虽然此阿勇的还是单载波模式，但子载波之间的交调不在受干扰，多载波同步也能进行，并使系统结构得到简化。因此，正交频分复用是将频域分解成若干个正交子信道，在分解出的每个子信道上用一个子载波进行调制，实现的是子载波的并行传输。如此调制，可以将宽带变成各个不同的窄带，从而让频率选择性衰落问题得到解决。在频分复用中，频带不重叠。频谱利用率低。但在正交频分复用中，各个子载波相互正交，其间有部分重叠，频带利用率得到提高。因此，正交频分复用在DAB、DVB-T、无线局域网802.11和802.16、ADSL和VDSL等领域得到了广泛的应用。
2.5正交频分复用的干扰
虽然正交频分复用能将子载波的信号周期扩大，但也不能完全消除多径衰落。多径回波能让多载波系统中的同一载波前后相邻符合叠加，导致符号间的干扰，且会破坏正交性，导致载波间的串扰。要解决这一个问题的方法是增加间隔时间，让每个符号周期变成实际的符号传输周期。
2.6正交频分复用的缺点
在数字电视信号传输中的多载波调制技术中，正交频分复用是应用最广的一种，但也存在以下缺点：
(1)信号呈现很多的峰平功率比，需要更宽的线性范围。因为在正交频分复用中，是基于DFT而进行的调制，对相位噪声、频率偏移和非线性放大就更为敏感，为了避免信号的失真和频谱的扩展，就需要较大的线性放大器进行调节。
(2)正交频分复用中的子载波需要正交，若正交恶化，系统性自然降低，导致串扰的出现。加之无线衰落信道的时变性，多普勒频移效应也经常发生，为此，在正交频分复用系统中，实现子载波的精确同步也是一大关键。
当然，各种调制技术都有相应的优点和缺点，我们也只有在这种对比中，找到最适合数字电视信号传输的调制技术，方能推动数字电视信号传输技术的不断发展。
参考文献
[1]黎伟健.数字电视信号传输方式及其技术特性研列J].科技传播，201 1(16).
[2]贾天庆.基于多载波调制技术及在数字电视信号传输中应用[J].中国新技术新产品，201I(19)
[3]项肖民.浅析数字电视的调制方式[J].西部广播电视，2007(7).
关键词：数字电视 信号传输 多载波调制
中图分类号：TN949 文献标识码：A 文章编号：1674-098x(2012)02(b)-0040-01
引言
我国从1998年开始了对数字电视的研制和开发，到2004年已有10多个大中城市开通了数字电视，目前，数字电视以进入了寻常百姓家，成为人们生活中不可缺少的日用电器之一。数字电视由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。要保证数字电视传输过程中信号的高质量和高效率，就离不开调制技术的支持，因此，研究数字电视信号传输中的多载波调制技术就具有了现实意义。
1兼容制的彩色电视信号
1.1电视系统的兼容
由于数字电视需要以数字信号为传输模式，于是就得具备兼容的特性。在电视系统的兼容性中，又可以分为正向兼容和逆向兼容。所谓的正向兼容即我们家里的电视机一样，它既能接收黑白的电视信号，又能接收彩色的电视信号，进而在屏幕上呈现正常的黑白的图像。逆向兼容是指彩色电视机在接收色彩信号时，能将图像进行正常重现，而接收黑白信号时，也能正常重现。要保证亮度和色度信号的频谱交错，就要将-两个色差信号调制在一个恰当的副载波上，从而形成色度信号。通常色差信号的调制用正交平衡调幅。彩色电视机除了能兼容黑白电视机的垒部信号内容，还有经过正交平衡调幅的色度信号，更能更加齐备。因此，彩色电视机的电视信号就由亮度信号、色度信号、色同步信号、复合同步信号、复合消隐信号混合而成的彩色垒电视信号。
1.2电视信号的发送
电视系统的视频信号一般采用调幅方式，而音频信号则用调频方式，在传输过程中，两种信号不能同时发送，解决的办法就是分别调制在高频载波上。调制的高频载波合成为射频全电视信号，再将全电视信号对载波进行调幅，使之成为高频电视信号，其波形的包络于全电视信号一样。
但在各个不同的频率信号中，需要准确的进行调制，于是，多载波的调制技术就需要进一步分析。
2多载波的调制技术
1948年，电视信号数字化就以被提到电视发展的历程中，将R、G、B模拟电视信号取样、量化，进行A/D转化，将模拟电视的信号转换成二进制的代码进行传输。直到七八十年代，方见数字电视的雏形，如数字录像机、数字降噪器等。之后的很长一段时间，数字化的信号处理仍旧不断发展，实现了电视内的数字电视处理和传输、基本实现了电视内的全数字处理。在提高信号在质量上，以数学分量为基础的手段应用让信号质量大幅提高。但接收机仍然以模拟电视信号为主，这就需要对传输的电视信号进行调制。
2.1单载波调制
即用一个信号去调制一个载波，且在同一个信道内只有一个载波的信号。通俗的说就是用一个已经调制的信号来填满所有的宽带。单载波的调制信号主要是改变载波的振幅、频率和相位。在数学调制技术中则表现为振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)、移相键控(PSK)、正交调幅(QAM)以及其他一些相关的调制方法。
2.2多载波调制
多载波调制实质上是一种化整为零的方法，即将要传输的高速数据流进行分解，让其变成多个低速比特流，在用这些经过高速数据分解得到的比特率去并行调制多个子载波。即将一个传输信道进行分解成若干个子信道，在分解出的信道上用一个子载波去进行调制，让子信道之间无频谱重叠的方法。多载波调制本质上可以算是一种频分复用调制。其优点是能抵抗无信道时间的弥散。
2.3频分复用(FDM)调制
在通信系统中，通常一个信道的宽带要大于传输一路信号的宽带，若一个信道只用于传输一路信号，那多余部分就是一种浪费，于是，若能将一个信道进行多路信号的传输，就能极大的节省空间和材料，这就是频分复用(FDM)调制的方法。所谓的“频分”即将一个信道的宽带进行多路信号传输；而“复用”即将独立的信号合并在同一个信道内进行传输。在频分复用(FDM)调制中，按信号在信道内占的频率被称之为频分复用，而若按时间进行区分，则叫时分复用。
2.4正交频分复用
在正交频分复用中，子载波之间保持着正交性但有重叠。因正交频分复用系统中载波数量较多(通常达到上百)，故在实际的使用中不可能如频分复用般用多个振荡器和锁相环阵列进行调制。正交频分直到离散付立叶变换才得以实现，并使之技术得到应用。正交频分复用是将通常在载频实现的频分复用过程转化为基带数字预处理。应用中，离散付立叶变换又用快速傅里叶变换算法进行。于是正交频分复用在射频部分虽然此阿勇的还是单载波模式，但子载波之间的交调不在受干扰，多载波同步也能进行，并使系统结构得到简化。因此，正交频分复用是将频域分解成若干个正交子信道，在分解出的每个子信道上用一个子载波进行调制，实现的是子载波的并行传输。如此调制，可以将宽带变成各个不同的窄带，从而让频率选择性衰落问题得到解决。在频分复用中，频带不重叠。频谱利用率低。但在正交频分复用中，各个子载波相互正交，其间有部分重叠，频带利用率得到提高。因此，正交频分复用在DAB、DVB-T、无线局域网802.11和802.16、ADSL和VDSL等领域得到了广泛的应用。
2.5正交频分复用的干扰
虽然正交频分复用能将子载波的信号周期扩大，但也不能完全消除多径衰落。多径回波能让多载波系统中的同一载波前后相邻符合叠加，导致符号间的干扰，且会破坏正交性，导致载波间的串扰。要解决这一个问题的方法是增加间隔时间，让每个符号周期变成实际的符号传输周期。
2.6正交频分复用的缺点
在数字电视信号传输中的多载波调制技术中，正交频分复用是应用最广的一种，但也存在以下缺点：
(1)信号呈现很多的峰平功率比，需要更宽的线性范围。因为在正交频分复用中，是基于DFT而进行的调制，对相位噪声、频率偏移和非线性放大就更为敏感，为了避免信号的失真和频谱的扩展，就需要较大的线性放大器进行调节。
(2)正交频分复用中的子载波需要正交，若正交恶化，系统性自然降低，导致串扰的出现。加之无线衰落信道的时变性，多普勒频移效应也经常发生，为此，在正交频分复用系统中，实现子载波的精确同步也是一大关键。
当然，各种调制技术都有相应的优点和缺点，我们也只有在这种对比中，找到最适合数字电视信号传输的调制技术，方能推动数字电视信号传输技术的不断发展。
参考文献
[1]黎伟健.数字电视信号传输方式及其技术特性研列J].科技传播，201 1(16).
[2]贾天庆.基于多载波调制技术及在数字电视信号传输中应用[J].中国新技术新产品，201I(19)
[3]项肖民.浅析数字电视的调制方式[J].西部广播电视，2007(7).