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广电工程信号覆盖优化与抗干扰技术

作者

韩凤玉

上口镇人民政府 山东省潍坊市寿光市 262732

信息技术飞速发展,广电工程在现代生活中的地位越发重要,优质信号覆盖是改善服务品质的关键要素。实际应用时常常因为覆盖范围受限,传输质量下降,外界干扰等诸多问题陷入困境,这些问题不但影响用户的视听感受,而且对广电行业的可持续发展施加很大限制,在这种情况下,探究广电工程信号覆盖改良以及抗干扰技术变得十分紧迫并且意义重大。

1 广电工程信号覆盖现状及问题

1.1 信号覆盖现状

当下广播电视网络在城市区域已经完成较好的信号覆盖。但是偏远山区、农村地区以及复杂地形环境下信号质量依然有较大差距,部分区域信号弱覆盖甚至存在盲区,用户无法接收到清晰的节目内容,在人口密集的城市中心区域,建筑物遮挡和多径干扰共同作用也会降低信号传输的稳定性[1]。

1.2 存在的问题

覆盖范围存在局限性,由于受到地理环境特点、基站分布规划以及通信技术特性等诸多因素的制约。广电信号很难做到全面有效的覆盖,在偏远地区以及地形复杂的地方尤为突出。信号强度的分布表现出非常明显的非均衡性特点。在覆盖范围之内,不同区域之间的信号强度存在着比较明显的差别,有些地方的信号质量不佳,这样的情况在某种程度上影响了用户的使用感受,从而影响到服务满意度。信号传输的稳定性受许多外部因素影响,气候改变,电磁环境干扰,致使广电信号经常出现波动状况,造成图像模糊,音频间歇性断开等现象。

2 广电工程信号干扰来源分析

2.1 自然干扰

自然环境中的雷电、恶劣天气条件,比如暴雨和浓雾,对无线通信系统运行稳定造成严重威胁。雷电带来的强电磁脉冲有可能致使设备遭到毁坏,而且会中断信号传输通道,降水和雾霾通过吸收和散射作用削减信号强度,进而给信号传播特性带来不良影响。

2.2 电磁干扰

工业源干扰:工厂里大型电机、变压器之类的设备运作起来的时候发出的强电磁场,会明显减小无线通信信号传送的稳定性。通信干扰现象的根源剖析:移动通信技术不断发展,各种通信基站和终端设备发出的电磁波信号,容易和广播电视信号耦合,造成干扰。

2.3 内部干扰

广电工程里,设备出现故障或者线路老化的情况,就可能会造成内部干扰现象。发射机的功率出现波动,接收机的灵敏度有所下降之类的因素,都会对信号的传输品质带来很大的影响。

3 广电工程信号覆盖优化技术

3.1 基站布局优化

根据地形地貌特点以及人口分布数据来决定基站的部署位置,在那些信号难以到达的山区和偏远农村等地,适当提高基站的数量,从而明显改善通信网络的服务水平和覆盖范围。分布式基站架构的设计理念是把信号发射单元分散放置,大幅缩减信号传输过程中的衰减损耗,进而极大提升信号的覆盖范围和传输品质。

3.2 天线选型与调整

天线选型要兼顾应用环境和覆盖范围的需求,在城市密集楼宇区,宜用高增益、窄波束的定向天线来加强信号传输效能,在乡村广阔区域,则应选用全向性天线来改善信号覆盖效果。通过精确调整天线高度,方位角,俯仰角等关键属性来改善天线的辐射特性,进而拓展信号覆盖范围,改进数据传输速率。

3.3 信号增强技术

在信号薄弱区域,安装信号放大器可增强信号强度,提升覆盖质量中继站作为信号传输及转发的重要节点,主要功能就是扩大通信网络的覆盖范围,在复杂的地理环境或是远距离通信情况下,其主要作用更为显著且必不可少 [2]。

4 广电工程抗干扰技术

4.1 滤波技术

高通滤波器能够滤除低频干扰,仅让高频广电信号通过,提升信号纯度低通滤波器可以有效地抑制高频噪声,同时精确地保留低频通信信号,大幅度地减小了高频干扰对信号传输质量的影响程度。仅允许特定频率范围内的信号通过,有效滤除其他频率的干扰

4.2 屏蔽技术

利用金属材料对广电设备及传输线路进行屏蔽,阻隔外部电磁干扰侵入设备内部优良的接地系统可将设备产生的静电与干扰电流导入大地,降低干扰对设备的影响

4.3 编码与调制技术

纠错编码技术在原始数据中加入冗余信息,可以在接收端准确检测并纠正传输过程中产生的误码,极大地提升通信系统的可靠性和稳定性。调制方案的优化设计:调制方法的选择,选择合适的调制方法可以提高信号的抗干扰能力,正交频分复用技术具有很好的多径衰落抑制能力。

4.4 分集技术

空间分集技术是把天线阵列放置在几个相距较远的位置上,同时接收相同的信号,然后对产生的多路信号进行联合处理,以降低由于信号衰减而造成的通信质量下降的影响。通过在不同频率发送同一信号,利用信号独立性降低干扰影响

5 技术应用案例分析

5.1 山区广电信号覆盖优化案例分析

某地方由于地势复杂造成广播电视信号覆盖范围过小的现象,严重影响到用户的收视效果。要破解这个问题,我们就把分布式基站同中继站这两种技术和解决方案给融合起来,极大地扩充信号覆盖的范围,再结合当地的地理位置特点,挑选合适的天线型号,并且准确地修改天线的各种参数,让信号强度变得更强烈,同时提升其传送品质,经过这样的改善处理之后,该地区的无线通讯网络在覆盖面积上就有了明显的提升效果。

5.2 某城市电磁干扰治理案例

某城市因为工业设施和通信基站分布密集,广播电视信号受到严重干扰。为解决此问题,利用滤波技术和屏蔽技术对广电设备及其传输路径展开改造,在系统里加入高通滤波器和带通滤波器,有效地遏制了多种干扰源的影响,而且执行电磁屏蔽措施,很大程度上缩减了外部电磁环境给信号品质带来的负面影响,经过治理之后,这个区域的广播电视信号总体性能有了明显改善。

6 广电工程信号覆盖发展趋势

6.1 智能化技术的应用

在人工智能、大数据技术快速发展的大环境下,广播电视工程领域中的信号覆盖改善、抗干扰研究正朝着智能化方向发展,通过对海量信号数据的搜集与分析,能够达到对覆盖范围以及干扰状况的即时监测效果,并且依靠智能算法完成动态调节与精准改良的目的 [3]。

6.2 融合通信技术的发展

广电工程将与移动通信、利用互联网技术和新兴信息技术相结合的方式,可以做到信号多渠道传输并且资源共享,这样既能扩展信号的覆盖范围,又能提高抗干扰的能力,还能给用户带来更丰富、更贴合的服务体验。

6.3 绿色节能技术的推广

随着通信信号覆盖优化以及抗干扰技术不断发展过程中,绿色节能理念已经成为行业发展的重要方向之一,利用低功耗硬件设备配合高效节能技术方案可以大幅度降低能耗水平,同时也能够减少对生态环境造成的影响。

结束语

广播电视工程里信号覆盖改善同抗干扰技术研究,对于保持信号传递质量和覆盖面的稳定意义重大,依靠全面评价已有信号覆盖情形及其受到干扰的特点,就可以找出有针对性的改良计划和技术路线,基站布局优化,天线性能调节,滤波装置设计以及电磁屏蔽等手段已显示明显成效,在实际项目中得到卓越成就。展望以后,随着智能化趋势,融合通信发展和绿色低碳技术进步,此方面的技术创新和体系改进会持续推进,从而给广播电视行业发展给予更强力的技术依托。

参考文献

[1] 唐尧 , 王磊 . 广电工程技术发展的现状及有效措施探讨 [J]. 西部广播电视 ,2020,(01):188-189.

[2] 李锐 . 无线数字覆盖技术在广电工程中的应用 [J]. 西部广播电视 ,2019,(07):188-189.

[3] 王 朝 霞 . 广 电 工 程 技 术 的 现 状 及 发 展 策 略 [J]. 电 视 技术 ,2022,46(10):103-105.