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现代电视移动直播信号传输新技术的探索与应用(4)

发布时间:2012-10-08 文章来源:厦门广电集团(杨国和)


4 移动中卫星传输的关键技术及其创新应用与实践效果
微波组网解决了固定区域内的信号传输问题,但如果要实现全球范围内随时随地的传输,只能利用地球上空的同步通信卫星。通过地球同步卫星进行信号传输,是现场直播中最为快捷的手段,但要在运动中实现广播级电视信号的卫星传输,在很长一段时间内国内外这项技术都是空白。
随着全球观众对电视直播要求的不断提高,项目小组对电视直播技术下一步的发展方向作一番大胆的预测:未来的电视直播需要把移动卫星通信技术与广播电视技术有机地结合起来,建立一种能够在静止、移动状态下大范围传输广播级视音频信号的直播系统,这也就是项目小组设计的方向。国内目前也有类似的窄带移动卫星传输设备,主要应用于武警、公安的指挥监控,能不能在现有技术的基础上进一步扩展,将其变成适合于电视直播,传输带宽至少9M以上,还能实现多路图像同时传输的系统呢?答案是肯定的。经过长时间的调研,项目小组与北京航天13所通力合作,不断改进,终于成功研制了电视直播专用的“动中通”移动直播系统。这样的一套系统,结合了电视转播的信号采集、制作和处理的专业技术,而传输方面采用了军工方面的航天技术,两种技术通过紧密配合和互相渗透,取得了良好的移动直播效果。在厦门国际马拉松赛的直播中,这套系统用于直播女子全程比赛的场景,目前在国内外这种技术还没有其他转播机构使用。移动卫星传输技术的使用将使大范围大面积举行的大型体育赛事的电视直播(如环青海湖自行车赛等)成为可能。
    4.1 系统核心问题
 该系统的核心是移动卫星直播车安装的动中通系统。所谓动中通,就是在高速运动中,天线抛物面天线能始终对准目标卫星,实时传输广播级的视音频信号。
    实现“动中通”要解决的核心问题有两个:一是克服车体在运动过程中对天线产生的摇摆、冲击和颠簸等全频带的干扰,使天线在车体运动中快速准确地对准卫星;二是在天线对准卫星后的移动通信问题,包括如何克服或减小干扰,使通信效率最高。
    4.2 设计难点与创新
    由于移动卫星传输技术在广电领域的使用没有先例,无可借鉴的案例,因此系统的设计难度很大。针对电视直播高画质、高稳定性和高可靠性的要求,项目小组在精选先进核心技术的同时,立足创新。
(1)核心技术选型
目前在通讯领域的动中通大多采用双极化信标信号驱动天线的方案,再利用速率陀螺阻尼天线驱动轴的干扰运动来实现跟踪卫星,这种方式系统简单,成本低,但天线稳定效果差,遇到遮挡后极易丢失信号,根本无法满足电视移动转播对信号高质量的要求。通过调阅大量的文献资料,了解国内外技术的发展现状和趋势,充分分析论证后,项目小组采用了激光捷联惯导系统测量载体运动的方案,使运动中的天线始终对准卫星,再利用单极化信标信号修正天线的缓慢漂移来实现高质量的信号传输。其系统相对复杂,成本较高,但有最好的天线稳定效果,始终保持自主对星,不怕遮挡。天线伺服系统应用了标定惯组的高精度陀螺测试转台技术,去除了减速器等中间环节,避免了因减速器回差带来的天线对星误差。整个伺服机构所用技术、设备均在航天产品中得到过广泛应用,性能稳定、质量可靠。

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