廣播電視信號安全傳輸與發射探析

■ 江西省七〇七電視臺：張炯程

伴隨著人們生活經濟水平的持續提升，人們對廣播電視節目播出質量的要求也隨之提升。在時代邁入信息化時代以后，廣播電視領域也正式迎來了“發展的春天”，各種信息技術為廣播電視注入了新動能，可以促使人員、技術和業務等各方面內容得到全面整合，保障節目效果、質量均得到了顯著提升[1]。此外，近年來廣播電視臺跟隨時代發展的步伐，積極推動節目的多樣化和趣味化轉型，使得各種新興元素迅速融合，在豐富廣播電視臺特性的同時，也使得區域之間的關聯性更為密切。但在這種多元素、多技術融合以及數字化、高清化需求的發展背景下，對廣播電視信號安全傳輸與發射提出了更好的要求，一旦衛星信號在傳輸期間出現了中斷或者受到其他方面的干擾，這就極易造成廣播電視節目的整體質量和流暢性受到直接影響，致使廣大受眾群體的觀看體驗不斷下降[2]。為此，全面了解導致廣播電視信號傳輸和發射的影響因素，不斷提升安全傳輸與發射技術，是保障廣播電視節目的基礎條件。

1. 廣播電視信號傳輸與發射的發展現狀

1.1 廣播電視信號傳輸

廣播電視信號傳輸主要是基于廣播信息傳播平臺下所采用傳播系統平臺來實施的，這就意味著廣播電視的信號傳輸是一個復雜的過程，需要多個系統和環節的配合才能完成。只有完整的信號傳輸才能實現電視節目的完美傳播。這是對信號傳輸質量的重要強調，只有信號完整無誤，才能保證電視節目的質量和效果。為此，在廣播電視信號進行傳輸的第一步，就需要專業的工作人員進行技術把關，保障廣播電視信號的傳輸質量。這是對信號傳輸過程中質量控制的重要步驟，專業人員的技術把關可以確保信號在傳輸過程中的穩定性和可靠性。確保電視信號的接收是廣播電視信號傳輸的目標之一。廣播電視的信號傳輸不僅需要將信號發送到接收設備，還需要確保接收設備能夠正確地解碼和顯示信號，這需要對接收設備的技術要求和管理進行重視[3]?？傊?，廣播電視信號傳輸的過程和質量控制至關重要，同時強調了專業人員信號傳輸期間所發揮的關鍵性作用，并且還需要綜合考慮接收設備的兼容性和技術要求。

1.2 廣播電視信號接收

廣播電視在完成信號傳輸后，隨即可通過廣播電視信號來完成接收，這就意味著在整個電視信號處理期間必須保證其最大程度的完整性，信號的傳輸和接收是整個信號傳播的關鍵環節。廣播電視信號接收如果不順暢不完善，就會影響電視節目的播出質量，嚴重的還可能導致電視節目無法播出，這充分體現了信號接收工作對于電視節目播出的重要性。廣播電視信號接收作為一項非常重要的工作環節，需要完善接收流程，保障設備運轉正常，提升信號質量。這是對如何保障信號接收工作順利進行和質量的提高的具體建議。需要有良好的工作流程，正常的設備運行以及高質量的信號接收和處理。只有這樣才能在整個工作過程中為觀眾提供完美的觀看體驗。這是對最終目標的明確表述，良好的信號接收和高質量的節目播出，才能夠為廣大觀眾帶來更好的觀看體驗[4]。

1.3 廣播電視信號的節目內容安全

廣播電視信號傳輸從本質層面來看，實際上是數據化的電視節目，這使得其信號節目內容安全不僅僅取決于節目的內容，還受到節目錄制場地、設施和工作人員等因素的影響。比如，錄制場地的環境、設施的運行狀況和工作人員的操作規范等都可能影響節目的安全和質量。廣播電視信號安全還會因兩方面因素而受到較大影響，一是節目本身內容是否具有較高安全性，二是在節目傳輸期間客觀情況是否具有較高安全性。為此，必須從內容和傳輸過程兩個方面對信號的安全性進行全面把控。而針對不同現象，廣播電視行業在信號保障期間，必須采取相應措施，比如針對節目內容的安全性問題，工作人員需要把好關，確保內容的健康性；針對節目傳輸過程的安全性問題，工作人員需要關注傳輸過程的穩定性、可靠性和保密性等。

2. 廣播電視信號安全傳輸與發射質量的影響因素

廣播電視信號安全傳輸與發射主要因多方面因素而受到直接影響，這些各方面因素包括了傳輸路徑的耗損、干擾源、噪聲等。

2.1 信號傳輸路徑

信號傳輸路徑的損耗是影響廣播電視信號傳輸質量的重要因素之一，需要特別關注。在傳輸路徑中，其表現出信號傳輸期間能量逐步下降以及信號失真等情況，這些情況均會對信號的傳輸質量產生負面影響。同時，采取無線傳輸的過程中，傳輸路徑所表現出的損耗程度與距離之間表現出正相關性，即無線傳輸的損耗隨著距離的增加而增加。所以長距離的無線傳輸需要特別關注和控制損耗[5]。此外，建筑物和地形障礙等都會增加信號的損耗，影響傳輸質量，需要在實際工作中特別關注和解決。

2.2 干擾源

干擾源的存在和影響是不可避免的，無線設備如手機、電視和電腦等，電磁輻射源如無線電波和磁場等，都可能對廣播電視信號傳輸產生干擾。同時電力線、道路交通等環境噪聲都可能對廣播電視信號傳輸產生干擾。干擾源的存在會引起信號的衰減、失真或干擾，從而影響接收端對信號的解碼和處理能力，進而影響傳輸質量。

2.3 噪聲

噪聲的存在和作用是影響傳輸質量的一個重要因素。噪聲可能是源自信號傳輸路徑本身所存在的噪聲因素，具體包括了熱噪聲、沖擊噪聲等，這些噪聲會直接影響傳輸路徑本身，并因此引發進一步的噪聲問題。同時，在機械振動、電磁干擾等相關因素，以及雷電、雨雪等天氣因素影響下，都可能導致外部噪聲來源隨之改變。這些噪聲必然會致使信號的背景噪聲水平發生改變，使接收端無法客觀詳細地解讀信號內容，致使傳輸質量發生改變。

2.4 其他

除了上述問題之外，自然災害和火災等災害事故也會對廣播電視信號傳輸與發射帶來直接影響。在廣播電視過程中如果遇到臺風、地震等自然災害，也必然會對廣播電視的信號傳輸與發射工作造成較大的影響。這些災害的影響可能會導致信號傳輸和發射工作中斷或變劣，需采取相應的措施以減少其影響。環境因素對電視廣播所帶來的影響相對較小，但盡管環境因素的影響頻率不高，但一旦發生，其影響往往比較嚴重[6]。甚至超過人們的控制能力，即使采取了一些預防措施，也可能無法完全避免其影響。因此，選擇自然災害相對較少，且有著較強防火性能的工作環境可以減少災害和火災對信號傳輸的影響，促進電視信號傳輸的穩定運行。

3. 廣播電視信號安全傳輸與發射技術

3.1 模擬信號安全傳輸與發射技術

3.1.1 FM調制技術

FM調制（頻率調制）技術屬于一種較常用的模擬信號傳輸技術，其被廣泛應用于廣播電視信號傳輸。FM調制技術具體以下幾項優勢，即：①抗干擾性能更強：FM調制技術能通過將信號轉化為頻率變化的形式，減少噪聲和干擾的影響，提高信號的可靠性。這是因為在頻率變化的過程中，如果存在干擾，接收端仍然可以通過過濾和解析頻率來提取原始信號。②高信噪比：FM調制技術的信號質量較高，因為它在傳輸過程中可以有效地避免噪聲的干擾。這種技術可以更準確地還原音頻信號，提供更清晰的聲音。③頻帶較寬：FM調制技術使用的是寬頻帶，這使得它能夠同時傳輸多個信號。這尤其在廣播和電視信號傳輸中是極其重要的，因為它們需要同時傳輸多個音頻和視頻信號。雖然FM調制技術在許多方面表現出優越性，但它也有一些局限性。例如，FM調制技術的信號接收范圍主要取決于它的頻率，而且這個范圍是有限的。此外，FM信號在傳輸過程中可能會遇到頻率沖突的問題，這需要額外的技術來解決。盡管有這些局限性，FM調制技術仍然是廣播電視信號傳輸中的重要技術[7]。

3.1.2 AM調制技術

AM調制，也稱為幅度調制，是一種模擬信號傳輸方法。在AM調制中，音頻信號被疊加到載波信號上，通過改變載波的幅度來攜帶音頻信息。具體來說，音頻信號的振幅變化被用來調制載波信號的幅度，而載波的頻率則保持不變。AM調制技術的主要優點是其簡單的原理和較低的復雜性，這使得它在廣播電視領域得到了一定的應用。然而，它也存在一些問題，主要表現在以下幾個方面：①抗干擾性能差：AM調制技術的抗干擾性能相對較差。在信號傳輸過程中，如果存在噪聲或干擾，接收端可能難以從接收到的信號中提取出原始音頻信息。②信噪比低：AM調制技術的信噪比相對較低。這意味著在接收到的信號中，噪聲和干擾的成分較多，而原始音頻信息的成分相對較少。這會使得接收端接收到的音頻信號質量下降。③帶寬受限：AM調制技術使用的帶寬相對較窄，這限制了其傳輸能力。在傳輸多路信號或高分辨率信號時，可能會出現帶寬不足的問題。由于以上這些問題，現在許多廣播電視系統已經開始轉向更先進的數字調制技術，這些技術能夠提供更高的信號質量和更強的抗干擾能力[8]。然而，AM調制技術仍然在一些特定的應用場景中有所使用，例如在中波廣播和部分低成本廣播設備中。

3.2 數字信號安全傳輸與發射技術

3.2.1 基帶信號與載波調制技術

基帶信號與載波調制技術是數字信號傳輸期間的核心內容，該項技術傳輸期間，聲音和圖像信號首先在源端以數字形式生成。這些信號是離散的數字值，經過采樣和量化處理，從連續的模擬信號轉換為離散的數字信號。而基帶信號主要是通過數字調制器轉換為調制信號。調制是改變載波信號的某些特性以攜帶信息的過程。在數字調制中，調制信號的幅度、頻率或相位被離散的數字值所控制。調制信號隨后與一個載波波形（通常是一個正弦波）合并，形成一個可以在信道中傳輸的信號。在接收端，相應的解調過程將這些信號還原為原始的基帶信號。不同的載波調制技術如調頻（FM）、相位偏移鍵控（PSK）和振幅移動鍵控（ASK）等可用于數字信號的傳輸，每種技術都有其特定的優點和適用場景?；鶐盘柵c載波調制技術在廣播電視和通信系統（包括衛星通信和廣播、互聯網數據傳輸等）中都有廣泛應用，該項技術能夠高效、可靠地傳輸數字信息，并確保信息的準確接收和還原。

3.2.2 數字壓縮與編碼技術

數字壓縮和編碼技術確實是數字信號傳輸的關鍵技術之一。這些技術的使用，可以大大提高信號的傳輸效率和減少對帶寬和存儲空間的需求。盡管壓縮技術聲音和圖像信號可以被數字化，但其數據量依然很大。數字壓縮技術通過去除信號中的冗余信息，可以顯著減小數據的大小。這樣就可以減少所需的存儲空間，并降低對傳輸帶寬的需求。數字壓縮技術有許多種，例如JPEG和MPEG等，分別用于圖像和視頻的壓縮。編碼是將信息從一種形式轉換為另一種形式的過程。在數字信號處理中，編碼是將信息從一種特定的格式轉換為可以在數字網絡上傳輸的格式。編碼過程可以使信號更適合于數字傳輸。數字編碼技術有許多種，例如摩爾斯電碼、ASCII編碼等。在實際的信號傳輸過程中，壓縮和編碼技術常常是同時使用的。這些技術的應用可以大大提高數字信號的傳輸效率和可靠性[9]。

4. 廣播電視信號安全傳輸與發射保障措施

4.1 信號加密保護

信號加密是保障廣播電視信號安全的重要手段。通過對信號進行加密處理，可以防止未經授權的用戶獲取和利用信號，保障播出單位和接收方的利益。在信號加密方面，可以采用多種加密技術，如數字版權管理（DRM）、條件接收（CA）等，根據實際需要進行選擇。同時，要加強對加密系統的安全管理，嚴格控制密鑰的生成、分發、使用和銷毀等環節，防止密鑰泄露對信號安全造成威脅。

4.2 傳輸系統安全

傳輸系統是廣播電視信號傳輸的重要環節之一，保障傳輸系統的安全是確保信號安全的關鍵。在傳輸系統安全方面，應加強對傳輸設備的保護，防止未經授權的人員接觸和破壞設備。同時，應對傳輸鏈路進行嚴格監控，及時發現并解決鏈路故障。此外，應對傳輸系統進行備份和冗余設計，提高系統的可靠性和穩定性?？梢圆捎枚喾N傳輸技術，如光纖傳輸、衛星傳輸、地面傳輸等。

4.3 信號隱藏技術

信號隱藏技術是采用特定的信號處理方法，將有用的信號隱藏在其他信號中，以達到保護有用信號的目的。常用的信號隱藏技術包括：數字水印技術、擴頻通信等。數字水印技術可以將有用的信號嵌入到其他數字產品中，以便在發現盜用行為時進行追蹤；擴頻通信可以將有用信號擴展到多個頻率上，使非法截獲和盜用變得更加困難。在應用信號隱藏技術時要注意隱藏信號的幅度、頻率和作用時間等，確保不會對正常的廣播電視信號造成影響[10]。

4.4 無線通信安全技術

無線通信安全技術是保障無線廣播電視信號傳輸安全的重要手段。主要包括無線加密技術、無線認證技術、無線信道檢測技術等。無線加密技術可以對無線信號進行加密處理，防止非法截獲和盜用；無線認證技術可以驗證用戶的身份，防止未經授權的訪問；無線信道檢測技術可以檢測無線信道的質量和安全性，保障信號的穩定傳輸。

4.5 數據完整性保護技術

數據完整性保護技術是保證廣播電視信號在傳輸過程中不被篡改和破壞的重要措施。常用的數據完整性保護技術包括循環冗余校驗(CRC)、哈希校驗等。循環冗余校驗可以通過對比發送端和接收端的CRC值，判斷數據是否在傳輸過程中出現錯誤；哈希校驗則可以利用哈希函數計算數據的哈希值，比對發送端和接收端的哈希值是否一致。

5. 結束語

廣播電視信號傳輸與發射是關系地方電視臺發展，涉及到社會穩定和諧，為此，必須高度重視廣播電視信號傳輸與發射，借助現代化的技術手段，提升信號傳輸與發射安全性，為行業的發展奠定基礎。