專利名稱：數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)及傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廣播電視通信領(lǐng)域，特別是指一種融合無線微波和光傳輸技術(shù)的移動(dòng)
數(shù)字微波組網(wǎng)技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，數(shù)字微波技術(shù)，尤其是數(shù)字微波移動(dòng)發(fā)射/接收技術(shù)，在廣播電視領(lǐng)域 的應(yīng)用推廣越來越普及，在重大電視直播、新聞報(bào)道、信號連線傳輸中發(fā)揮了重大作用， COFDM(coded orthogonalfrequency division multiplexing,編石馬正交步員分復(fù)用)是目前
世界最先進(jìn)和最具發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)制技術(shù)，其基本原理是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分配
到傳輸速率較低的若干子信道中進(jìn)行傳輸。編碼(c)是指信道編碼采用編碼率可變的巻積
編碼方式，以適應(yīng)不同重要性數(shù)據(jù)的保護(hù)要求；正交頻分(0FD)指使用大量的載波(副載 波)，它們有相等的頻率間隔，都是一個(gè)基本震蕩頻率的整數(shù)倍；復(fù)用(M)指多路數(shù)據(jù)源相 互交織地分布在上述大量載波上，形成一個(gè)頻道。COPDM技術(shù)對克服微波傳輸反射(多徑干 擾)、克服移動(dòng)發(fā)射/接收產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，以及對抗各種干擾信號有著優(yōu)秀的表現(xiàn)，可 實(shí)現(xiàn)在高速運(yùn)動(dòng)中的可靠傳輸，能在山區(qū)地起伏、城市樓宇林立、遮擋等復(fù)雜地理環(huán)境條件 下正常工作。 目前在實(shí)際應(yīng)用中，用戶已不滿足于數(shù)字微波技術(shù)的單點(diǎn)、局部使用，他們在成功 應(yīng)用數(shù)字移動(dòng)微波技術(shù)之后，紛紛提出微波組網(wǎng)覆蓋的思路和要求，并進(jìn)行了探索和實(shí)踐， 目前已經(jīng)出現(xiàn)了兩種組網(wǎng)方式無線微波差頻接力中繼和微波基站接收視頻解碼光端機(jī)進(jìn) 行中繼傳輸，參考圖1所示，是傳統(tǒng)的數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，各基站均設(shè)有 定向天線20、解碼器30和光端機(jī)40，作為數(shù)字微波發(fā)射端10的移動(dòng)微波車(或其它移動(dòng) 微波設(shè)備)的發(fā)射信號經(jīng)定向天線20接收處理后，送到解碼器30進(jìn)行接收解碼，輸出SDI 或A/V等電視信號，再由光端機(jī)40進(jìn)行光轉(zhuǎn)換處理，通過光纖傳輸?shù)浇K端的光端機(jī)及信號 處理設(shè)備50，將光信號恢復(fù)為電視信號，完成圖像的傳輸。
然而，前述兩種組網(wǎng)模式均具有以下不足之處 (1)這兩種組網(wǎng)模式中的基站都需要配置微波接收解碼裝置，而數(shù)字微波設(shè)備，尤 其是進(jìn)口數(shù)字微波設(shè)備非常昂貴，工作運(yùn)行時(shí)需要專業(yè)人員值守，增加了使用成本；同時(shí)， 貴重的進(jìn)口微波設(shè)備長期安裝在條件惡劣的室外基站，安全保障本身就存在隱患，維護(hù)成 本很高； (2)基站的安裝調(diào)試技術(shù)復(fù)雜，從而限制了組網(wǎng)的規(guī)模，且由于利用定向天線進(jìn)行 信號的接收，覆蓋范圍小，僅能保證重點(diǎn)區(qū)域的選擇性覆蓋，無法達(dá)到組網(wǎng)區(qū)域的完全無縫 覆蓋要求； (3)圖像信號是在基站由解碼器進(jìn)行解碼后再進(jìn)行光纖傳輸，傳輸過程中很容易 被截獲而造成信息泄露，特別是在傳輸一些保密度較高的信息時(shí)，此類圖像傳輸系統(tǒng)并非 優(yōu)先選擇，安全性較差； (4)某些圖像傳輸具有不定時(shí)性，需要解碼器全天候開啟，而這樣容易造成解碼器
3死機(jī)，甚至損毀；而若派專人值守，只在需要時(shí)才開啟，由于基站數(shù)目較多，若每個(gè)基站均派 人值守，將造成使用成本的提高。 有鑒于上述分析，本發(fā)明人針對目前所應(yīng)用的數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)的傳輸方式 進(jìn)行深入研究，并經(jīng)多次改進(jìn)，終致本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)及傳輸方法，其可降低
基站的投入成本，可實(shí)現(xiàn)全天候工作，具有較高的安全性和可靠性。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是 —種數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)，包括至少一個(gè)數(shù)字微波發(fā)射端、至少一個(gè)天線模塊、 至少一個(gè)中繼基站、一個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)信號集中處理中心，其中，天線模塊包括全向接收 天線和選頻濾波器，各中繼基站均包括放大模塊、選頻濾波模塊、放大處理模塊、多頻點(diǎn)混 合處理模塊和電/光轉(zhuǎn)換模塊，信號集中處理中心包含一個(gè)組網(wǎng)接收設(shè)備和一個(gè)數(shù)字微波 設(shè)備，而組網(wǎng)接收設(shè)備包括光/電轉(zhuǎn)換模塊和選頻模塊；任意一個(gè)數(shù)字微波發(fā)射端發(fā)出的 信號由對應(yīng)的天線模塊中的全向接收天線接收，經(jīng)選頻濾波器處理后送入對應(yīng)的中繼基 站，依次經(jīng)放大、選頻濾波、二次放大處理、多頻點(diǎn)混合處理和電/光轉(zhuǎn)換處理后，以光信號 的形式由光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇M網(wǎng)接收設(shè)備，依次進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換、選頻處理后送入數(shù)字微波 設(shè)備，進(jìn)行接收解碼，輸出電視信號。
上述全向接收天線為棒狀天線。 —種數(shù)字微波圖像傳輸方法，包括如下步驟(l)全向接收天線接收數(shù)字微波發(fā)
射端的發(fā)射信號，選頻處理后送入中繼基站；(2)中繼基站僅對信號進(jìn)行放大、選頻濾波、
二次放大處理、多頻點(diǎn)混合和電/光轉(zhuǎn)換處理，通過光纖送入信號集中處理中心；(3)信號
集中處理中心對接收的光信號進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換、選頻處理和解碼，輸出電視信號。 采用上述方案后，本發(fā)明通過將成本昂貴的解碼器設(shè)置在信號集中處理中心，具
有以下優(yōu)勢 (1)本發(fā)明在信號集中處理中心集中進(jìn)行解碼的處理程序，而各基站的作用簡化 為對信號進(jìn)行基本的中轉(zhuǎn)傳輸，這樣可大大減少數(shù)字微波設(shè)備的使用數(shù)量，降低產(chǎn)品成本， 且由于信號集中處理中心始終有專人值守，因此對數(shù)字微波設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)方便，能滿足 全天候的快速應(yīng)急用途； (2)基站中設(shè)置的均是全天候設(shè)備，無需專人值守，降低了使用成本，且這些設(shè)備 即使長時(shí)間工作也不會(huì)產(chǎn)生故障，可適應(yīng)全天候工作； (3)本發(fā)明所提供的基站投入少，安裝建設(shè)簡單，可根據(jù)今后發(fā)展和需求進(jìn)行擴(kuò) 展，而對已建成的網(wǎng)絡(luò)部分沒有任何影響，也不需要增加數(shù)字微波設(shè)備的投入，其強(qiáng)大的擴(kuò) 展性可滿足在任何需要的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)完全沒有盲區(qū)的無縫覆蓋組網(wǎng)； (4)本發(fā)明所提供的傳輸系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全兼容的中繼傳輸，因此對數(shù)字微波設(shè)備 固有的指標(biāo)不會(huì)有任何劣化。傳輸過程中的調(diào)制、加密方式保持不變，保密性好。實(shí)驗(yàn)測試 表明，本發(fā)明不僅對數(shù)字微波傳輸?shù)膱D像、視音頻信號沒有絲毫影響，甚至其覆蓋范圍和接 收靈敏度也沒有降低；由于本發(fā)明完全基于解決中繼傳輸通路的設(shè)計(jì)，并不關(guān)注數(shù)字微波 設(shè)備本身的編碼、調(diào)制方式、加密方式保持不變，因此可適用于不同廠家、不同品牌型號的數(shù)字微波設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)應(yīng)用； (5)由于本發(fā)明所提供的基站僅對信號進(jìn)行基本的放大、變頻等處理，直到信號集 中處理中心才進(jìn)行解碼，因此在傳輸過程中即使被截獲也不易破解，傳輸過程中保密性強(qiáng)， 具有高度的安全性和可靠性，滿足電視直播的技術(shù)要求。


圖1是傳統(tǒng)數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是本發(fā)明所提供的數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)中接收中繼基站的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖；
圖4是本發(fā)明所提供的數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)中組網(wǎng)接收設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明的工作原理及工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
參考圖2所示，是本發(fā)明所提供的數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，其包含至 少一個(gè)數(shù)字微波發(fā)射端1、至少一個(gè)天線模塊2、至少一個(gè)中繼基站3、一個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)4和一 個(gè)信號集中處理中心5。 數(shù)字微波發(fā)射端1用于發(fā)射圖像、視音頻信號，其可以是位于現(xiàn)場的移動(dòng)微波車 或其它移動(dòng)微波設(shè)備，向四周發(fā)射COFDM信號。 天線模塊2包括棒狀全向接收天線21和選頻濾波器22，其中棒狀全向接收天線 21覆蓋范圍大，其工作頻段在65MHz-2. 4GHz之間可選，為提高接收靈敏度，本實(shí)施例中的 天線模塊2根據(jù)組網(wǎng)技術(shù)要求，進(jìn)行工作頻段定制，保證微波的良好接收，并可根據(jù)技術(shù)發(fā) 展和需要隨時(shí)進(jìn)行修改和調(diào)整并擴(kuò)張到2. 4GHz以上的頻道。 天線模塊2接收的C0F匿信號送入中繼基站3，該中繼基站3包括依次連接的放 大模塊31、選頻濾波模塊32、放大處理模塊34、多頻點(diǎn)混合處理模塊35和電/光轉(zhuǎn)換模塊 36 ，可同時(shí)參考圖3所示，其輸出直接連接光纖網(wǎng)絡(luò)4，接口為FC/UPC或SC/APC，此外，為了 提高工作的穩(wěn)定性和可靠性，采用雙電源冗余備份，可適應(yīng)7X24小時(shí)不間斷長期運(yùn)行。
信號集中處理中心5通過光纖網(wǎng)絡(luò)4與所有中繼基站3連接，接收來自各基站3 的光信號，并進(jìn)行處理后輸出SDI或A/V等電視信號，其中，信號集中處理中心5包括一個(gè) 組網(wǎng)接收設(shè)備51和一個(gè)數(shù)字微波設(shè)備52，而組網(wǎng)接收設(shè)備51又包含依次連接的光/電轉(zhuǎn) 換模塊511和選頻模塊512，如圖4所示。
本發(fā)明的工作過程為 (1)移動(dòng)微波車(或其它移動(dòng)微波設(shè)備)在直播現(xiàn)場采集圖像及視音頻信息，并向 四周發(fā)出0F匿信號； (2)全向接收天線21接收到前述信號，送入選頻濾波器22進(jìn)行信號處理，送入對 應(yīng)的中繼基站3 ; (3)中繼基站3接收到前述信號后，依次進(jìn)行放大、選頻濾波、二次放大處理、多頻 點(diǎn)混合處理和電/光轉(zhuǎn)換處理，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，由FC/UPC或SC/APC接口送入光纖 網(wǎng)絡(luò)4 ;本發(fā)明中所提供的基站3僅對信號進(jìn)行簡單處理，并不改變其編碼及加密狀態(tài)，既 可補(bǔ)償信號傳輸中的損耗，降低信號的失真度，又因不必進(jìn)行解碼操作而降低基站的建設(shè)成本； (4)信號集中處理中心5經(jīng)由城域光纖網(wǎng)絡(luò)4接收到中繼傳輸光信號后，首先由 組網(wǎng)接收設(shè)備51進(jìn)行反向處理——光/電轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行選頻處理，恢復(fù)成數(shù)字微波發(fā)射端 1發(fā)出的原始信號，然后送入數(shù)字微波設(shè)備52進(jìn)行接收解碼，輸出SDI或A/V等電視信號。
以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)，其特征在于包括至少一個(gè)數(shù)字微波發(fā)射端、至少一個(gè)天線模塊、至少一個(gè)中繼基站、一個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)信號集中處理中心，其中，天線模塊包括全向接收天線和選頻濾波器，各中繼基站均包括放大模塊、選頻濾波模塊、放大處理模塊、多頻點(diǎn)混合處理模塊和電/光轉(zhuǎn)換模塊，信號集中處理中心包含一個(gè)組網(wǎng)接收設(shè)備和一個(gè)數(shù)字微波設(shè)備，而組網(wǎng)接收設(shè)備包括光/電轉(zhuǎn)換模塊和選頻模塊；任意一個(gè)數(shù)字微波發(fā)射端發(fā)出的信號由對應(yīng)的天線模塊中的全向接收天線接收，經(jīng)選頻濾波器處理后送入對應(yīng)的中繼基站，依次經(jīng)放大、選頻濾波、二次放大處理、多頻點(diǎn)混合處理和電/光轉(zhuǎn)換處理后，以光信號的形式由光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇M網(wǎng)接收設(shè)備，依次進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換、選頻處理后送入數(shù)字微波設(shè)備，進(jìn)行接收解碼，輸出電視信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述全向接收天線為棒 狀天線。
3. 使用如權(quán)利要求1所述的數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)的一種數(shù)字微波圖像傳輸方法，其 特征在于包括如下步驟(1) 全向接收天線接收數(shù)字微波發(fā)射端的發(fā)射信號，選頻處理后送入中繼基站；(2) 中繼基站僅對信號進(jìn)行放大、選頻濾波、二次放大處理、多頻點(diǎn)混合和電/光轉(zhuǎn)換 處理，通過光纖送入信號集中處理中心；(3) 信號集中處理中心對接收的光信號進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換、選頻處理和解碼，輸出電視信號。
全文摘要
本發(fā)明公開一種數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)，包括至少一個(gè)數(shù)字微波發(fā)射端、至少一個(gè)天線模塊、至少一個(gè)中繼基站、一個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)信號集中處理中心，其中，天線模塊包括全向接收天線和選頻濾波器，各中繼基站均包括放大模塊、選頻濾波模塊、放大處理模塊、多頻點(diǎn)混合處理模塊和電/光轉(zhuǎn)換模塊，信號集中處理中心包含一個(gè)組網(wǎng)接收設(shè)備和一個(gè)數(shù)字微波設(shè)備，而組網(wǎng)接收設(shè)備包括光/電轉(zhuǎn)換模塊和選頻模塊。此傳輸系統(tǒng)通過將數(shù)字微波設(shè)備設(shè)置在信號集中處理中心，可降低基站的投入成本，可實(shí)現(xiàn)全天候工作，具有較高的安全性和可靠性。本發(fā)明還公開一種使用前述數(shù)字微波圖像傳輸系統(tǒng)的傳輸方法。
文檔編號H04W88/08GK101702775SQ20091011246
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者莊漢輝, 曾麗瓊, 魏東輝 申請人:廈門科安技術(shù)開發(fā)有限公司