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移動(dòng)接收技術(shù)實(shí)用13篇

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移動(dòng)接收技術(shù)

篇1

本來,無線電廣播在它誕生的時(shí)候,其特點(diǎn)之一就是它擺脫了原有的連線而有一定的移動(dòng)性,但在早期,這種移動(dòng)性主要受電源供電、設(shè)備尺寸的限制,基本上沒有辦法實(shí)現(xiàn),移動(dòng)接收帶來什么技術(shù)問題也沒有提到議事日程上。在電子管時(shí)代,器件的尺寸比較大,耗電也多,真正的“移動(dòng)”只在軍事方面,便攜式的收音機(jī)也有,但一直不能普及。到了晶體管時(shí)代,收音機(jī)小到可以放在口袋里,廣播的移動(dòng)接收算是在一定程度上解決了。但是電視的移動(dòng)接收問題要比廣播的移動(dòng)接收困難得多,所以至今還沒有得到解決。

1.?dāng)?shù)字電視地面廣播(DTTB)

數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)是廣播電視體系中的重要組成部分, 它與衛(wèi)星數(shù)字電 視廣播系統(tǒng)和有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)以及其它輔助系統(tǒng)一起相互協(xié)同提供全面 的受眾覆蓋,是我國廣播電視綜合覆蓋網(wǎng)的重要部分。作為 ATSC、DVB-T 和 ISDB-T 后的又一個(gè)地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)提出如下技術(shù)要求:業(yè)務(wù)模 式除了支持基本的單向廣播外,通過擴(kuò)展應(yīng)該能夠支持非對稱雙向傳輸,系統(tǒng)應(yīng) 該能夠支持室內(nèi)外的固定接收和移動(dòng)、便攜式接收,具有較強(qiáng)的抗噪聲、多徑、 脈沖、單頻、模擬及數(shù)字的同頻和鄰頻等干擾的能力和快捕、低時(shí)延、高速移動(dòng) 的接收能力,支持多頻網(wǎng)和大范圍的單頻網(wǎng)組網(wǎng)。數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)中 最核心的信號幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制方式。該標(biāo)準(zhǔn)(DTTB)具有自主創(chuàng)新特點(diǎn) 并能提高系統(tǒng)性能的主要關(guān)鍵技術(shù)有: 能實(shí)現(xiàn)快速同步和高效信道估計(jì)與均衡的 PN 序列幀頭設(shè)計(jì)和符號保護(hù)間隔填充方法、低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)、系統(tǒng) 信息的擴(kuò)頻傳輸方法等。

2.移動(dòng)接收所遇到的主要問題

移動(dòng)接收采用的方式是無線數(shù)字信號發(fā)射、地面接收。因此,移動(dòng)接收所遇到的問題之一就是衰落,這是所有無線通信系統(tǒng)都會遇到的問題。對于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但對于移動(dòng)接收而言分集接收的方法顯然不實(shí)用,因此衰落問題尤為突出。電波在沿地表傳播中會受到各種阻礙物的反射、散射和吸收,實(shí)際到達(dá)收信天線處的電波除了來自發(fā)射天線的直接波外,還存在來自各種物體(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動(dòng)通信中,還存在因移動(dòng)臺(天線)的快速移動(dòng)而劃過顛簸的波節(jié)和波幅的駐播現(xiàn)象及由于多普勒效應(yīng)而造成的相移,凡此種種原因,就使得實(shí)際移動(dòng)臺接收到的場強(qiáng)在振幅和相位上均隨時(shí)隨地在急驟變化,使信號很不穩(wěn)定,這就是無線電波的衰落現(xiàn)象。衰落的嚴(yán)重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進(jìn)行精確的預(yù)測,但區(qū)分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時(shí)信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。另外,與其他無線通信系統(tǒng)不同的是,移動(dòng)接收的關(guān)鍵點(diǎn)是移動(dòng)。因此,移動(dòng)接收還存在一個(gè)其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應(yīng)。

在日常生活中,我們會注意到遠(yuǎn)處迎面駛來發(fā)出警報(bào)聲的警車在離你越近時(shí),汽笛聲的音調(diào)越高。從警車到達(dá)你所在位置開始,音調(diào)開始降低,而當(dāng)警車離開你后,聽到的音調(diào)會越來越低,這種現(xiàn)象就稱為多普勒效應(yīng)。奧地利學(xué)家多普勒是這樣解釋這種現(xiàn)象的:朝你駛來的警車發(fā)出的聲波對你而言稍微壓縮從而相對集中,這時(shí)你聽到的聲音波長短于該聲源靜止時(shí)的波,而短波音調(diào)是高的。相反,離你而去的聲源的聲波稍微擴(kuò)散,這時(shí)你聽到的波長比該聲源靜止時(shí)的波長長,長波音調(diào)是低的,這樣的效應(yīng)對電磁波同樣適用。比如一個(gè)趨近我們的天線發(fā)出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時(shí)的頻率,波長相對變短;相反,一個(gè)離我們遠(yuǎn)去的天線發(fā)出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時(shí)相對于我們的頻率,波長相對變長。同時(shí)波長的位移量與天線的運(yùn)動(dòng)速度存在正比關(guān)系,即速度越快,則波長移動(dòng)越大。以上現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)(Doppler)。系統(tǒng)方面,移動(dòng)接收還要考慮覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(jī)(特別是便攜機(jī))的耗電,接收天線的安裝等問題。從基本原理考慮,模擬廣播信號是不宜實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收的。為了解決移動(dòng)接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。利用數(shù)字技術(shù)無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內(nèi),所有移動(dòng)工具,只要配有接收設(shè)備,都可以接收數(shù)字移動(dòng)電視信號。

3.移動(dòng)接收中的關(guān)鍵技術(shù)--OFDM

OFDM是正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的縮寫,是在嚴(yán)重電磁干擾的下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施。OFDM的基本原理是:高速信息數(shù)據(jù)流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個(gè)子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時(shí)間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。另外,由于引入保護(hù)間隔,在保護(hù)間隔大于最大多徑時(shí)延擴(kuò)展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。OFDM的特點(diǎn)是各子載波相互正交,擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。主要技術(shù)特點(diǎn)如下:(1)可有效對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸;(2)通過各子載波的聯(lián)合編碼,具有很強(qiáng)的抗衰落能力;(3)各子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可通過離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實(shí)現(xiàn);OFDM能夠有效地對抗衰落和多普勒現(xiàn)象帶來的負(fù)面影響,使受到干擾的信號能夠可靠地接收。OFDM碼率低,又加入了時(shí)間保護(hù)間隔,具有極強(qiáng)的抗干擾能力。其多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔,所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾。在有關(guān)移動(dòng)接收的幾種標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,都采用OFDM作為其核心技術(shù)。

篇2

〖正文〗

    隨著數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,無線傳播領(lǐng)域正在引發(fā)一場深刻的技術(shù)革命,就在這一兩年間,無線數(shù)字媒體的類型驟然豐富,除傳統(tǒng)媒體之外,手機(jī)電視、車載移動(dòng)電視,樓宇分類電視,多媒體信息亭、地鐵多媒體信息系統(tǒng)等新興媒體紛紛涌現(xiàn),移動(dòng)接收是個(gè)熱點(diǎn),尤其是廣播電視的移動(dòng)接收,成為發(fā)展方向之一。在早期,這種移動(dòng)性主要受電源供電、設(shè)備尺寸的限制,基本上沒有辦法實(shí)現(xiàn),移動(dòng)接收帶來的技術(shù)問題也沒有提到議事日程上。在電子管時(shí)代,器件的尺寸比較大,耗電也多,真正的“移動(dòng)”只在軍事方面,便攜式的收音機(jī)也有,但一直不能普及。到了晶體管時(shí)代,收音機(jī)小到可以放在口袋里,廣播的移動(dòng)接收算是在一定程度上解決了。但是電視的移動(dòng)接收問題要比廣播的移動(dòng)接收困難得多,所以至今還沒有得到解決。

一、數(shù)字電視地面廣播(DTTB:Digital Television Terrestrial Broadcdsting)

    在現(xiàn)代通信中,通信傳輸手段主要是光纖、衛(wèi)星、數(shù)字微波等,加上地面無線電視廣播電視發(fā)射構(gòu)成信息主體。目前在我國數(shù)字電視按信號傳輸方式可以分為地面無線傳輸數(shù)字電視、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視、有線傳輸數(shù)字電視三類。而移動(dòng)電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和便攜接收的功能,使整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點(diǎn),較之衛(wèi)星接收,有實(shí)現(xiàn)容易、價(jià)格低廉的特點(diǎn);較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響;數(shù)字電視地面廣播通過電視臺制高點(diǎn)天線發(fā)射無線電波,覆蓋電視用戶,用戶通過接收天線和電視機(jī)收看電視節(jié)目,主要的受眾也是針對本地區(qū)的。完善的數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)所具備的蜂窩單頻網(wǎng)功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應(yīng)用與寬帶無線接入市場;而移動(dòng)和便攜的獨(dú)特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會“信息到人”的要求,也就是無論何人何時(shí)在何地均能任意獲取他想得到的信息。

二、移動(dòng)接收所遇到的主要問題

    移動(dòng)接收采用的方式是無線數(shù)字信號發(fā)射、地面接收。因此,移動(dòng)接收所遇到的問題之一就是衰落,這是所有無線通信系統(tǒng)都會遇到的問題。對于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但對于移動(dòng)接收而言分集接收的方法顯然不實(shí)用,因此衰落問題尤為突出。

    電波在沿地表傳播中會受到各種阻礙物的反射、散射和吸收,實(shí)際到達(dá)收信天線處的電波除了來自發(fā)射天線的直接波外,還存在來自各種物體(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動(dòng)通信中,還存在因移動(dòng)臺(天線)的快速移動(dòng)而劃過顛簸的波節(jié)和波幅的駐播現(xiàn)象及由于多普勒效應(yīng)而造成的相移,凡此種種原因,就使得實(shí)際移動(dòng)臺接收到的場強(qiáng)在振幅和相位上均隨時(shí)隨地在急驟變化,使信號很不穩(wěn)定,這就是無線電波的衰落現(xiàn)象。衰落的嚴(yán)重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進(jìn)行精確的預(yù)測,但區(qū)分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時(shí)信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。

    另外,與其他無線通信系統(tǒng)不同的是,移動(dòng)接收的關(guān)鍵點(diǎn)是移動(dòng)。因此,移動(dòng)接收還存在一個(gè)其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應(yīng)。

    在日常生活中,我們會注意到遠(yuǎn)處迎面駛來發(fā)出警報(bào)聲的警車在離你越近時(shí),汽笛聲的音調(diào)越高。從警車到達(dá)你所在位置開始,音調(diào)開始降低,而當(dāng)警車離開你后,聽到的音調(diào)會越來越低,這種現(xiàn)象就稱為多普勒效應(yīng)。奧地利物理學(xué)家多普勒是這樣解釋這種現(xiàn)象的:朝你駛來的警車發(fā)出的聲波對你而言稍微壓縮從而相對集中,這時(shí)你聽到的聲音波長短于該聲源靜止時(shí)的波,而短波音調(diào)是高的。相反,離你而去的聲源的聲波稍微擴(kuò)散,這時(shí)你聽到的波長比該聲源靜止時(shí)的波長長,長波音調(diào)是低的,這樣的效應(yīng)對電磁波同樣適用。比如一個(gè)趨近我們的天線發(fā)出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時(shí)的頻率,波長相對變短;相反,一個(gè)離我們遠(yuǎn)去的天線發(fā)出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時(shí)相對于我們的頻率,波長相對變長。同時(shí)波長的位移量與天線的運(yùn)動(dòng)速度存在正比關(guān)系,即速度越快,則波長移動(dòng)越大。以上現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)(Doppler)。

    系統(tǒng)方面,移動(dòng)接收還要考慮覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(jī)(特別是便攜機(jī))的耗電,接收天線的安裝等問題。

    從基本原理考慮,模擬廣播電視信號是不宜實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收的。為了解決移動(dòng)接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。利用數(shù)字技術(shù)無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內(nèi),所有移動(dòng)交通工具,只要配有接收設(shè)備,都可以接收數(shù)字移動(dòng)電視信號。

三、移動(dòng)接收中的關(guān)鍵技術(shù)——OFDM

    OFDM是正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的縮寫,是在嚴(yán)重電磁干擾的通信環(huán)境下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施.

    OFDM的基本原理是:高速信息數(shù)據(jù)流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個(gè)子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時(shí)間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。另外,由于引入保護(hù)間隔,在保護(hù)間隔大于最大多徑時(shí)延擴(kuò)展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。

    在過去的頻分復(fù)用系統(tǒng)中,整個(gè)帶寬分成N個(gè)子頻帶,子頻帶之間不重疊,為了避免子頻帶間相互干擾,頻帶間通常加保護(hù)帶寬,但這會使頻譜利用率下降。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),OFDM采用N個(gè)重疊的子頻帶,子頻帶間正交,因而在接收端無需分離頻譜就可將信號接收下來。

    OFDM的特點(diǎn)是各子載波相互正交,擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。主要技術(shù)特點(diǎn)如下:

1)可有效對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸;

2)通過各子載波的聯(lián)合編碼,具有很強(qiáng)的抗衰落能力;

3)各子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可通過離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實(shí)現(xiàn);

    OFDM能夠有效地對抗衰落和多普勒現(xiàn)象帶來的負(fù)面影響,使受到干擾的信號能夠可靠地接收。OFDM碼率低,又加入了時(shí)間保護(hù)間隔,具有極強(qiáng)的抗干擾能力。其多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔,所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾。

在有關(guān)移動(dòng)接收的幾種標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,都采用OFDM作為其核心技術(shù)。

四、移動(dòng)接收制式

    眾所周知,地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)目前有多種制式,這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類,美國用的ATSC是單載波的,歐洲的DVB-T是多載波的。英國是實(shí)施DVB-T標(biāo)準(zhǔn)最成功的一個(gè)國家,并成功地開通了地面數(shù)字電視廣播。法國、瑞典、西班牙在實(shí)施地面數(shù)字廣播方面也獲得了成功。除我國自己提出的若干種制式,我國DTTB的制定原理是:(1)傳輸信息要大,支持包括高清電視的多媒體廣播服務(wù);(2)抗干擾能力強(qiáng),在一般室內(nèi)環(huán)境下可接收;(3)與現(xiàn)有模擬廣播電視頻道兼容,并有利于頻道規(guī)劃和摸擬向數(shù)字過渡;(4)具有靈活性;支持標(biāo)準(zhǔn)高清晰度和高清晰度兼容的是視廣播,支持移動(dòng)接收設(shè)備,支持便攜接收設(shè)備;(5)具有可擴(kuò)展性;支持包括互聯(lián)網(wǎng)的交互數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù),支持廣播網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要。整體性能指標(biāo)應(yīng)優(yōu)于或相當(dāng)于相應(yīng)的國外現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的性能。

    在歐洲,針對DVB-T(Digital video broadcasting Terrestrial)在移動(dòng)接收中的不足,人們提出了一種DVB-H的制式專門用于移動(dòng)接收,而原有的數(shù)字音頻廣播(DAB)也發(fā)展到播出多媒體,下文將重點(diǎn)比較DVB-H和DAB的差別。

DAB是在1988到1992年間開發(fā)的。系統(tǒng)當(dāng)初主要打算作為音頻廣播,但對傳送數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)也有準(zhǔn)備。盡管到目前為止在許多國家沒有達(dá)到普及的程度,但DAB業(yè)務(wù)已經(jīng)在多個(gè)國家開始。DAB系統(tǒng),尤其是它的傳輸網(wǎng)絡(luò),是以1.5m的天線高度作為戶外的接收而設(shè)計(jì)的。因此,DAB為汽車接收提供良好的覆蓋。

    DVB-H(Digital video broadcasting handheld),通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T的擴(kuò)展應(yīng)用。和DVB-T相比,DVB-H終端具有功耗更低、移動(dòng)接收和抗干擾性更強(qiáng)的特點(diǎn),因此該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動(dòng)電話、手持計(jì)算機(jī)等小型便攜設(shè)備通過地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)接收信號。也可以說DVB-H標(biāo)準(zhǔn)依托DVB-T傳輸系統(tǒng),通過增加一定的附加功能和改進(jìn)技術(shù)使手機(jī)等手持便攜設(shè)備能夠在固定和移動(dòng)狀態(tài)下穩(wěn)定地接收廣播電視信號。如圖1

    DVB-H采用時(shí)分?jǐn)?shù)字多媒體廣播帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數(shù)據(jù)。一般情況下,除接收所需頻道的數(shù)據(jù)外,調(diào)諧器電路在其它時(shí)間均處于關(guān)閉狀態(tài),因此可有效減少耗電。圖2是DVB-H傳輸系統(tǒng)框圖。

圖2

    DAB(Digital Audio Broadcasting)適合于多媒體的分發(fā),而DVB-H則是來自DVB的最新標(biāo)準(zhǔn),它們有不同的歷史:

    DVB-T接收機(jī)的普及是令人鼓舞的。在德國的柏林,2003年從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字電視之后,賣出的DVB-T接收機(jī)達(dá)到250,000臺。不同的歐盟贊助項(xiàng)目,如ACTS-MOTIVATE(1998-99),MCP(2000-2001)和CONFLUENT(2002-2003),對DVB-T用作移動(dòng)和手提式接收進(jìn)行過考察,也對接收機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)論是,使用(雙天線)分集接收機(jī)技術(shù)可以使DVB-T實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)接收。

    在對DVB-T的移動(dòng)性進(jìn)行測試的時(shí)候,也提出了DVB-T在移動(dòng)環(huán)境下是否適合其他多媒體應(yīng)用的問題。移動(dòng)電話制造商,對通過DVB-T的高數(shù)據(jù)率的應(yīng)用提供移動(dòng)的多媒體服務(wù)特別感興趣。其動(dòng)機(jī)是,在移動(dòng)電話商業(yè)價(jià)值鏈中,電視是最后一個(gè)不在手上的鏈路。由于用DVB-T向移動(dòng)電話廣播有缺點(diǎn),所以有了制定以DVB-T為基礎(chǔ)的,專用于手持接收機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)的主意。這方案叫做DVB-H。

    DVB-H的基本商業(yè)要求是用電池供電的小的屏幕移動(dòng)終端。它應(yīng)該能夠在手提式的,移動(dòng)的和室內(nèi)的環(huán)境中,使用單一天線接收多媒體業(yè)務(wù)。

五、DAB和DVB-H在技術(shù)上的異同

    從總體上看,DAB和DVB-T/H傳輸系統(tǒng)是以相同的調(diào)制和編碼技術(shù)為基礎(chǔ)的,這就是編碼正交頻分頻復(fù)用(COFDM)。它們之間的差別主要是在特定的區(qū)域,如載波間隔,載波調(diào)制,F(xiàn)FT的大小(也就是副載波的數(shù)量)等等。

    FFT大小: DAB在一個(gè)1.5MHz的信道里,可以應(yīng)用256,512,1k和2k的FFT;DVB-H可以在5,6,7或8MHz帶寬的信道中應(yīng)用2k,4k和8k的FFT。

    時(shí)間分片:DVB-H的時(shí)間分片是一種在接收機(jī)上節(jié)省功率的新機(jī)制。如果在沒有業(yè)務(wù)傳輸?shù)哪切r(shí)間段,接收機(jī)可以斷開,那么就可以節(jié)省電池的電力。DVB-H的時(shí)間分片意味著數(shù)據(jù)是以突發(fā)脈沖串的方式傳輸?shù)模@些脈沖串從幾毫秒到幾秒之間。這項(xiàng)技術(shù)以下列二個(gè)與業(yè)務(wù)有關(guān)的問題的折衷為基礎(chǔ):業(yè)務(wù)需要什么數(shù)據(jù)率?而在接收機(jī)這邊應(yīng)當(dāng)節(jié)省多少電池的電力?

    DAB也是用串的形式傳輸數(shù)據(jù)的。這種“數(shù)據(jù)脈沖串”是DAB幀的一部份,幀跟隨在一個(gè)無效符號后,持續(xù)24ms。

    時(shí)間交織:DVB-H沒有采用時(shí)間交織,因?yàn)镈VB-T標(biāo)準(zhǔn)不提供時(shí)間交織:DVB-T原先不是作為高速移動(dòng)接收而設(shè)計(jì)的。DAB從一開始就是為移動(dòng)接收而設(shè)計(jì)的。時(shí)間交織解決了在單天線的移動(dòng)接收條件下的衰落問題。時(shí)間交織把突發(fā)誤碼分配在一個(gè)較大的時(shí)段上,使得FEC能夠校改正這些誤碼。在移動(dòng)接收中,更有可能出現(xiàn)的是突發(fā)誤碼而不是單個(gè)誤碼。在DAB中,時(shí)間交織工作在16個(gè)“數(shù)據(jù)串”上。一個(gè)數(shù)據(jù)串持續(xù)24ms,使得時(shí)間交織工作在384ms上。

    不相等的誤碼保護(hù)(UEP):不相等的誤碼保護(hù)意味著在解碼過程中,較重要的比特的保護(hù)優(yōu)于較低重要性的比特。DAB支持UEP。這意味著對解碼過程,比特是依照它們的重要性進(jìn)行保護(hù)的。這對移動(dòng)和便攜接收是非常重要的,因?yàn)橐话銇碚f,惡劣的接收條件是無可避免的,在惡劣的接收條件下的服務(wù)性能是關(guān)鍵問題。借助UEP,通過設(shè)計(jì)相對于主業(yè)務(wù)保護(hù)的不同的誤碼保護(hù)類型,就可以把失效特性對客觀或主觀的服務(wù)品質(zhì)實(shí)現(xiàn)最佳化。DVB-T/H沒有準(zhǔn)備UEP。這意味著,那些損害某些重要信息(例如控制信息)的誤碼只能像那些不明顯的比特那樣來保護(hù)。對于用戶,不明顯的比特是否被破壞是不要緊的,他們最關(guān)心的是,重要的同步是否丟失。

    多協(xié)議封包-前向誤碼糾錯(cuò)(MPE-FEC):在DVB-H中,多協(xié)議封包結(jié)合附加的前向糾錯(cuò)(FEC),是用來改善單天線的移動(dòng)接收的。但是這種誤碼保護(hù)只在一個(gè)時(shí)間片工作。但傳輸?shù)恼`碼通常不是單個(gè)的誤碼而是作為突發(fā)誤碼串出現(xiàn)的,如果時(shí)間片被擾亂太多,業(yè)務(wù)就丟失,不僅在時(shí)間片的期間,也延伸直到下個(gè)時(shí)間片被傳輸?shù)钠陂g。MPE-FEC是一個(gè)在較高的協(xié)議層的附加FEC,能夠校正在較低層上的剩余誤碼,但只能在某個(gè)范圍內(nèi)。因此,DVB-H對它的有效比特沒有獨(dú)立的保護(hù)。現(xiàn)在計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)室測試和現(xiàn)場試驗(yàn),以研究帶和不帶MPE-FEC兩種情況下,只用一個(gè)天線的DVB-H的接收性能。DAB不使用MPE-FEC,因?yàn)檫@只是在一個(gè)較高的傳輸層上的一個(gè)附加的誤碼保護(hù)機(jī)制。不過在DAB中使用MPE-FEC或類似的誤碼保護(hù)系統(tǒng)也不是問題。WorldDAB協(xié)會現(xiàn)在正在考慮DAB標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,它會包括像DVB-H那樣基于MPE-FEC的誤碼保護(hù)方案,或者如DVB-T和DVB-S標(biāo)準(zhǔn)所用的,MPEG-2傳輸流的基于R-S碼。

    可擴(kuò)縮性:DAB的復(fù)接是以864個(gè)容量單元為基礎(chǔ)的,它們可以組合起來以適合業(yè)務(wù)需要的任何數(shù)據(jù)率。因此業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)率的最小值受容量單元的限制。根據(jù)所選擇的誤碼保護(hù),這在1.3kbit/s的數(shù)量級:作為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),通常用8kbit/s的倍數(shù)。DVB-H提供的業(yè)務(wù)可以從0-10Mbit/s。它只取決于時(shí)間片的大小。

    因?yàn)楦鞣N不同的理由,如果每個(gè)業(yè)務(wù)用的數(shù)據(jù)率為300kbit/s或更少,DAB更適合移動(dòng)終端的技術(shù)需求。舉例來說,它在多工方面比較簡單。經(jīng)由DAB可以傳輸四到六套節(jié)目,然而在DVB-H有30套或更多的節(jié)目需要復(fù)接。這么多節(jié)目的處理是更困難的。利用差分相移鍵控(DQPSK),DAB的解調(diào)技術(shù)比較簡單。藉由這種解調(diào)技術(shù),接收機(jī)的復(fù)雜性減少了。在接收機(jī)方面,DAB只需要DVB-T的5-20%的功率,而DVB-H消耗DVB-T的大約33%的功率。功率的減少取決于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)率。

    相對DVB-H,DAB的帶寬較低,DAB發(fā)射網(wǎng)絡(luò)比DVB-H發(fā)射網(wǎng)絡(luò)的功率小得多。DVB-H網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射功率至少與DVB-T相同。通過利用大的SFN,DAB可以提供高的網(wǎng)絡(luò)頻譜效率。此外,通過為每個(gè)業(yè)務(wù)運(yùn)行者進(jìn)行頻譜規(guī)劃,頻率資源可以非常有效地利用。今天,DAB音頻業(yè)務(wù)在L波段上用得不多,這波段仍然有DAB多工可用的頻譜。

六、DVB-H和DAB的其他方面

    全國性的單頻網(wǎng):大體而言,DVB-H和DAB都可能建立全國性的單頻網(wǎng),但是,因?yàn)闇p少自擾的靈敏度,DAB允許大的SFN。這是非常有頻譜效率的。與此相比,用16QAM模式的DVB-T/H,最大的SFN大約是200km。

    在歐洲,DVB-H和DAB之間開始合作,目標(biāo)是回答下列問題:是否有一個(gè)以DAB為基礎(chǔ)的,類似DVB-H的,有用的或可能的標(biāo)準(zhǔn)一種迎合兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的最終用戶器件是否容易實(shí)現(xiàn)? DAB向移動(dòng)用戶提供DVB-H業(yè)務(wù)需要什么?人們正在協(xié)調(diào)DAB和DVB-H。例如讓DAB能使用DVB-H的MPE-FEC。另外,另一種可能性可能在比較高層,例如視頻編碼(MPEG-4,H.264)和傳輸層(IP的使用)。真正需要的是在IP-Datacast/DVB-H業(yè)務(wù)和DAB物理層之間有一個(gè)公共接口定義。

有人提出,移動(dòng)接收應(yīng)當(dāng)用DAB,他的理由是:從標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的最開始,DAB就是為用單天線作移動(dòng)接收而設(shè)計(jì)的;數(shù)據(jù)率從小顯示到1.2Mbit/s(在較低的誤碼保護(hù)為1.5Mbit/s)是可擴(kuò)展的;DAB發(fā)射網(wǎng)絡(luò)的建立比DVB-H網(wǎng)絡(luò)便宜;由于它的時(shí)間交織特征,DAB對脈沖噪聲是穩(wěn)健的;DAB需要的發(fā)射機(jī)功率比DVB-H低;不管音頻還是多媒體業(yè)務(wù),DAB都是由廣播界推動(dòng)的。

小結(jié)

    廣播電視的移動(dòng)接收作為當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn),盡管它的市場前景和受眾分析還有待進(jìn)一步的研究,但它的技術(shù)還在發(fā)展中。要說哪一種制式最適合移動(dòng)接收還為時(shí)尚早,因?yàn)槊糠N制式都會根據(jù)市場的需要及時(shí)改進(jìn)其技術(shù),從而改善其移動(dòng)接收的性能。

參考文獻(xiàn):

篇3

一、數(shù)字電視地面廣播(DTTB)

在現(xiàn)代通信中,通信傳輸手段主要是光纖、衛(wèi)星、數(shù)字微波等,加上地面無線電視廣播電視發(fā)射構(gòu)成信息主體。目前在我國數(shù)字電視按信號傳輸方式可以分為地面無線傳輸數(shù)字電視、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視、有線傳輸數(shù)字電視三類。而移動(dòng)電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和便攜接收的功能,使整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點(diǎn),較之衛(wèi)星接收,有實(shí)現(xiàn)容易、價(jià)格低廉的特點(diǎn);較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響;數(shù)字電視地面廣播通過電視臺制高點(diǎn)天線發(fā)射無線電波,覆蓋電視用戶,用戶通過接收天線和電視機(jī)收看電視節(jié)目,主要的受眾也是針對本地區(qū)的。完善的數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)所具備的蜂窩單頻網(wǎng)功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應(yīng)用與寬帶無線接入市場;而移動(dòng)和便攜的獨(dú)特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會"信息到人"的要求,也就是無論何人何時(shí)在何地均能任意獲取他想得到的信息。

二、移動(dòng)接收所遇到的主要問題

移動(dòng)接收采用的方式是無線數(shù)字信號發(fā)射、地面接收。因此,移動(dòng)接收所遇到的問題之一就是衰落,這是所有無線通信系統(tǒng)都會遇到的問題。對于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但對于移動(dòng)接收而言分集接收的方法顯然不實(shí)用,因此衰落問題尤為突出。電波在沿地表傳播中會受到各種阻礙物的反射、散射和吸收,實(shí)際到達(dá)收信天線處的電波除了來自發(fā)射天線的直接波外,還存在來自各種物體(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動(dòng)通信中,還存在因移動(dòng)臺(天線)的快速移動(dòng)而劃過顛簸的波節(jié)和波幅的駐播現(xiàn)象及由于多普勒效應(yīng)而造成的相移,凡此種種原因,就使得實(shí)際移動(dòng)臺接收到的場強(qiáng)在振幅和相位上均隨時(shí)隨地在急驟變化,使信號很不穩(wěn)定,這就是無線電波的衰落現(xiàn)象。衰落的嚴(yán)重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進(jìn)行精確的預(yù)測,但區(qū)分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時(shí)信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。另外,與其他無線通信系統(tǒng)不同的是,移動(dòng)接收的關(guān)鍵點(diǎn)是移動(dòng)。因此,移動(dòng)接收還存在一個(gè)其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應(yīng)。

在日常生活中,我們會注意到遠(yuǎn)處迎面駛來發(fā)出警報(bào)聲的警車在離你越近時(shí),汽笛聲的音調(diào)越高。從警車到達(dá)你所在位置開始,音調(diào)開始降低,而當(dāng)警車離開你后,聽到的音調(diào)會越來越低,這種現(xiàn)象就稱為多普勒效應(yīng)。奧地利物理學(xué)家多普勒是這樣解釋這種現(xiàn)象的:朝你駛來的警車發(fā)出的聲波對你而言稍微壓縮從而相對集中,這時(shí)你聽到的聲音波長短于該聲源靜止時(shí)的波,而短波音調(diào)是高的。相反,離你而去的聲源的聲波稍微擴(kuò)散,這時(shí)你聽到的波長比該聲源靜止時(shí)的波長長,長波音調(diào)是低的,這樣的效應(yīng)對電磁波同樣適用。比如一個(gè)趨近我們的天線發(fā)出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時(shí)的頻率,波長相對變短;相反,一個(gè)離我們遠(yuǎn)去的天線發(fā)出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時(shí)相對于我們的頻率,波長相對變長。同時(shí)波長的位移量與天線的運(yùn)動(dòng)速度存在正比關(guān)系,即速度越快,則波長移動(dòng)越大。以上現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)(Doppler)。系統(tǒng)方面,移動(dòng)接收還要考慮覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(jī)(特別是便攜機(jī))的耗電,接收天線的安裝等問題。從基本原理考慮,模擬廣播電視信號是不宜實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收的。為了解決移動(dòng)接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。利用數(shù)字技術(shù)無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內(nèi),所有移動(dòng)交通工具,只要配有接收設(shè)備,都可以接收數(shù)字移動(dòng)電視信號。

三、移動(dòng)接收中的關(guān)鍵技術(shù)--OFDM

OFDM是正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的縮寫,是在嚴(yán)重電磁干擾的通信環(huán)境下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施。OFDM的基本原理是:高速信息數(shù)據(jù)流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個(gè)子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時(shí)間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。另外,由于引入保護(hù)間隔,在保護(hù)間隔大于最大多徑時(shí)延擴(kuò)展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。OFDM的特點(diǎn)是各子載波相互正交,擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。主要技術(shù)特點(diǎn)如下:1) 可有效對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸;2) 通過各子載波的聯(lián)合編碼,具有很強(qiáng)的抗衰落能力;3) 各子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可通過離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實(shí)現(xiàn);OFDM能夠有效地對抗衰落和多普勒現(xiàn)象帶來的負(fù)面影響,使受到干擾的信號能夠可靠地接收。OFDM碼率低,又加入了時(shí)間保護(hù)間隔,具有極強(qiáng)的抗干擾能力。其多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔,所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾。在有關(guān)移動(dòng)接收的幾種標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,都采用OFDM作為其核心技術(shù)。

篇4

近年來,數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,在無線傳播領(lǐng)域內(nèi)掀起了一場技術(shù)革命,促使無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字媒體的快速發(fā)展,不管是手機(jī)電視,多媒體電視還是車載電視等系統(tǒng)全部開始更新,儼然,廣播電視移動(dòng)接收已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)重點(diǎn),其中最明顯也是最重要的就是廣播電視的移動(dòng)接收。吸引了廣播業(yè)者及很多生產(chǎn)廠家的關(guān)注。廣播電視最初產(chǎn)生的時(shí)候潛在的移動(dòng)性已經(jīng)開始表現(xiàn)出現(xiàn),不過這種移動(dòng)接收要受電源、設(shè)備的限制,無法從根本上實(shí)現(xiàn)無線接收。不過,隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展,無線廣播電視的移動(dòng)接收技術(shù)也有了明顯的提高,實(shí)施,最移動(dòng)接收最困難的不是廣播而是電視,因此,必須加強(qiáng)對電視的移動(dòng)接收問題的分析、研究制定出切合實(shí)際的方案。

1 數(shù)字電視的地面廣播

數(shù)字電視的地面廣播簡稱為DTTB。數(shù)字電視在現(xiàn)在的通信過程中嗎,主要是通過光纖、衛(wèi)星以及數(shù)字微波等傳輸手段進(jìn)行的,并與地面上的無線電視廣播電視發(fā)射構(gòu)成一個(gè)信息主體。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前我國的數(shù)字電視均是按信號的傳輸?shù)氖侄畏譃榈孛嫔系臒o線傳播數(shù)字電視、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視以及有線傳輸數(shù)字電視等三大類。其中移動(dòng)電視是數(shù)字電視地面廣播的主導(dǎo)。數(shù)字電視地面廣播根據(jù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用要求必須實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收的功能,達(dá)到整個(gè)接受系統(tǒng)的最高化。數(shù)字電視廣播具有易接收,易實(shí)現(xiàn)以及價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)。不過數(shù)字電視廣播接收不易城市施工建設(shè)以及自然災(zāi)害等環(huán)境的影響,容易造成網(wǎng)絡(luò)斷路。除此之外,數(shù)字電視地面廣播主要是利用電視臺制高點(diǎn)天線所發(fā)出的無線電波傳輸給電視用戶,使用戶利用天線接收信號搜索到要看的節(jié)目,針對的范圍主要是本地區(qū)的群眾。因此,逐漸完善數(shù)字電視地面廣播不僅可以提高頻譜的利用率,還能夠使寬帶無線進(jìn)入競爭市場,此外,數(shù)字電視地面廣播還便于移動(dòng)和攜帶,在系統(tǒng)要求上已經(jīng)滿足了“信息到人”,不管人們在任何地方、任何時(shí)間均可以接受到自己想要了解的信息等。

2 數(shù)字電視地面廣播過程中遇到的問題

1)數(shù)字電視地面廣播的額移動(dòng)接收采取的方式主要是無線數(shù)字信號發(fā)射和地面接收。因此,可以發(fā)現(xiàn),數(shù)字移動(dòng)地面廣播在移動(dòng)接收過程中遇到的最大難題就是衰落,衰落這個(gè)問題很普通,幾乎是所有無線通信系統(tǒng)都會遇到的問題。要想解除它就必須制定相應(yīng)的有利措施。

經(jīng)分析,顯而易見,分集接收對移動(dòng)接收來說毫無作用,滿足不了數(shù)字電視地面廣播的移動(dòng)需求,因此,衰敗問題出現(xiàn)。無線電波在沿地面?zhèn)鞑サ倪^程中容易受到障礙物的反射、散射以及吸收,實(shí)質(zhì)上,能夠達(dá)到的接受信號的天線處除了發(fā)射天線的直波外,還有物體發(fā)射和散射的電波,并且易產(chǎn)生電波干擾。除此之外,在移動(dòng)通信中還容易出現(xiàn)移動(dòng)天線劃過波幅而駐波的現(xiàn)象,導(dǎo)致實(shí)際移動(dòng)臺接收到的場強(qiáng)在振幅及相位上發(fā)生變化,信號極度的不穩(wěn)定,這就是無線電波衰敗的現(xiàn)象表現(xiàn),并且隨著線路頻率的增加而增加,根據(jù)研究分析,目前還沒有合適的解決方法,對其的預(yù)測明顯的不準(zhǔn)確。另外,移動(dòng)接收的重點(diǎn)是移動(dòng),除了存在這些衰敗現(xiàn)象外,還具有其他無線網(wǎng)絡(luò)不曾有的現(xiàn)象——多普勒效應(yīng)等。

2)關(guān)于多普勒效應(yīng),在日常生活中常見。比如警車鳴笛。我們在車的遠(yuǎn)處時(shí)候聽到車的鳴笛聲一步步靠近自己,等到越來越近時(shí)汽車的笛聲音調(diào)越來越高,離開之后聲音越來越低,這種變化就是多普勒效應(yīng)。

3 數(shù)字電視地面廣播移動(dòng)接收關(guān)鍵技術(shù)OFDM

1)OFDM在數(shù)字化電視地面廣播具有十分重要的作用,它可以抵抗電磁場的干擾,確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定的完成傳輸任務(wù)的一項(xiàng)重要措施。基本原理為高速信息數(shù)據(jù)流通過串/并變換,針對較低的子信道進(jìn)行傳輸,并且每個(gè)子信道是根據(jù)周期相應(yīng)增加的,這樣做就可以減少由無線信道多徑時(shí)因擴(kuò)展而產(chǎn)生的時(shí)間彌漫性對無線系統(tǒng)所造成的干擾。因此,在引入大于最大多徑時(shí)延擴(kuò)展保護(hù)間隔的情況下,可以阻止或避免多徑帶給信道間的干擾。

2)OFDM的個(gè)子載波相互正交,是它顯著的特點(diǎn)之一。數(shù)字電視地面廣播內(nèi)擴(kuò)頻經(jīng)過調(diào)制使頻譜相互重疊,既可以減少子載波間的互相干擾,有可以提高頻譜的利用率等。除此之外,OFDM具有跟多技術(shù)方面的特點(diǎn),例如:①能夠有效的阻止信號波形間的干擾,可以廣泛應(yīng)用于多徑環(huán)境以及衰敗信道中高速數(shù)據(jù)的傳輸過程。②聯(lián)合各子載波編碼,增強(qiáng)對抗衰敗的能力。③通過離散傅里葉反變換以及離散傅里葉的變換來正交調(diào)節(jié)各子信道。

4 數(shù)字電視地面廣播移動(dòng)接收制式

數(shù)字電視地面廣播具有多種多樣的制式,主要分為單載波與多載波兩大類,在美國、英國得到過廣泛的應(yīng)用。我國應(yīng)用的DTTB制式是根據(jù)特定原理制定的:1)能夠傳輸大量的信息,支持高清電視的廣播服務(wù)。2)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。3)跟現(xiàn)在模擬的電視廣播頻道相兼容,為頻道規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。4)靈活性較大,能夠支持移動(dòng)性的設(shè)備。5)擴(kuò)展性較強(qiáng),能夠支持互聯(lián)網(wǎng)等,適應(yīng)國內(nèi)外的發(fā)展需求等。

5 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,廣播電視移動(dòng)接收技術(shù)必須跟隨發(fā)展的腳步,加強(qiáng)對自身的管理,增強(qiáng)移動(dòng)技術(shù)能力,并拓展發(fā)展的空間,為大眾營造一個(gè)良好的無線網(wǎng)絡(luò)接收空間等。

參考文獻(xiàn)

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[3]陳影.數(shù)字地面廣播電視移動(dòng)接收技術(shù)分析[J].中國科技縱橫,2011,20:101-102.

篇5

條件接收(CA)是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)授權(quán)的一種技術(shù)手段[2],是CMMB實(shí)施運(yùn)營的關(guān)鍵技術(shù)。條件接收系統(tǒng)(CAS)是實(shí)現(xiàn)這一功能的模塊,承擔(dān)著對業(yè)務(wù)進(jìn)行加密、對用戶及其訂閱的節(jié)目進(jìn)行授權(quán)管理和計(jì)費(fèi)等任務(wù)。

1 CA的基本原理

CA利用加/解擾技術(shù)和加/解密技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)授權(quán)[3]:在發(fā)送端,通過CAS改變被傳送業(yè)務(wù)的特性,并提供一個(gè)受CAS控制的與解擾相關(guān)的信息,將此信息加密后與加擾信息復(fù)用。該復(fù)用信息在接收端解復(fù)用后,授權(quán)用戶能對其進(jìn)行解密并用于節(jié)目解擾,從而正常接收授權(quán)業(yè)務(wù),而非授權(quán)用戶則無法解密此信息,不能對節(jié)目進(jìn)行解擾。

常用的加解擾系統(tǒng)采用尋址控制的加/解擾模式[4],這種模式主要通過控制偽隨機(jī)序列(PRBS)對節(jié)目進(jìn)行加擾和解擾:在發(fā)送端利用PRBS按照一定的加擾算法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行擾亂控制,接收端也有一個(gè)和發(fā)端結(jié)構(gòu)相同的PRBS發(fā)生器,通常采用移位寄存器來實(shí)現(xiàn)。只有收發(fā)兩端間的PRBS序列同步,即收端和發(fā)端PRBS發(fā)生器的初始值相同,接收端的PRBS才可以用來解擾。因此,發(fā)端必須向收端發(fā)送一個(gè)用于同步PRBS的同步控制字(CW)。CW是系統(tǒng)安全的基本要素,其安全傳輸成為CAS實(shí)現(xiàn)安全性的關(guān)鍵。在CAS中通常將CW加密后傳輸,現(xiàn)代密碼學(xué)中常用的加密算法有DES、IDEA、AES和RSA等,具體實(shí)現(xiàn)時(shí)要根據(jù)算法復(fù)雜度和系統(tǒng)安全性的需要而選擇。

CA的實(shí)現(xiàn)方式有同密和多密兩種方式,前者CAS使用相同的CW生成器和擾碼生成器,使用通用加擾算法進(jìn)行加擾;但從對CW的加密開始,不同的廠商實(shí)現(xiàn)方案各不相同。后者CAS的CW生成器、擾碼生成器、加擾算法、對CW的保護(hù)均不同。可見,多密方式的通用性較差,破解多密方式的復(fù)雜度和成本高于同密方式,因此安全性更高。

2 CA在CMMB中的應(yīng)用[2]

移動(dòng)多媒體廣播條件接收系統(tǒng)(MMB-CAS)通過在業(yè)務(wù)中加入條件接收控制機(jī)制,提供針對業(yè)務(wù)的廣播通道保護(hù),其核心技術(shù)是加密算法和密鑰管理。

MMB-CAS由發(fā)端子系統(tǒng)(CAM-S)和終端子系統(tǒng)(CAM-C)組成[2,5],CAM-S完成節(jié)目流的加擾,并生成授權(quán)控制信息與加擾節(jié)目復(fù)用后傳送,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的加密傳送和授權(quán)管理。CAM-C通過解復(fù)用授權(quán)信息,驗(yàn)證用戶的合法性,得到與節(jié)目解擾相關(guān)的信息,解擾受保護(hù)的業(yè)務(wù),從而實(shí)現(xiàn)條件接收。

2.1 MMB-CAS分層模型

為了構(gòu)建安全適用的CAS,MMB-CAS技術(shù)體系以四層密鑰模型為基礎(chǔ),建立密鑰安全管理及分發(fā)機(jī)制,該機(jī)制中下層密鑰由上層密鑰加密后傳輸,實(shí)現(xiàn)了密鑰的分層保護(hù)。如圖1所示,MMB-CAS的密鑰體系模型包括用戶注冊層、授權(quán)/安全管理層、授權(quán)控制層和業(yè)務(wù)加擾層,各層實(shí)現(xiàn)的功能如下:

(1)用戶注冊層完成用戶密鑰(UK)與終端安全模塊的捆綁,可以通過預(yù)置或雙向注冊方式實(shí)現(xiàn)。

(2)授權(quán)管理層完成授權(quán)管理信息(EMM)的安全傳遞,利用UK對業(yè)務(wù)密鑰(SEK)加密,生成EMM,終端解密EMM獲得SEK。安全管理層實(shí)現(xiàn)信令數(shù)據(jù)的安全傳輸,利用UK加密系統(tǒng)信令并封裝在EMM中,終端進(jìn)行解密獲得系統(tǒng)信令。

(3)授權(quán)控制層完成授權(quán)控制信息(ECM)的安全傳輸,前端利用SEK對CW進(jìn)行加密,生成ECM,終端進(jìn)行解密獲得CW。

(4)業(yè)務(wù)加擾層完成業(yè)務(wù)的安全傳輸,前端利用CW對業(yè)務(wù)進(jìn)行加擾,通過廣播信道傳給終端,終端利用CW對加擾業(yè)務(wù)進(jìn)行解擾,實(shí)現(xiàn)正常接收。

2.2 MMB-CAS功能模塊

根據(jù)MMB-CAS的四層密鑰模型,CAM-S在實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)加密和授權(quán)管理的過程中有如圖2所示模塊(CAM-C有相對應(yīng)的模塊):

(1)節(jié)目信息管理模塊

此模塊是一個(gè)用戶管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),用于建立節(jié)目信息配置表,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中節(jié)目的管理和對用戶的授權(quán)、管理等功能。例如當(dāng)用戶的訂購信息改變時(shí),需要將新的信息寫入用戶數(shù)據(jù)庫。

(2)加擾模塊

包含控制字發(fā)生器(CWG)、同步同密器(SCS)和加擾器,主要功能是產(chǎn)生CW,并用其加擾節(jié)目數(shù)據(jù)流和ECM。加擾器應(yīng)支持CMMB的所有業(yè)務(wù)類型如視頻、音頻、數(shù)據(jù)廣播等。根據(jù)文獻(xiàn)[2]的規(guī)定,MMB-CAS加擾標(biāo)準(zhǔn)選用互聯(lián)網(wǎng)流媒體聯(lián)盟加擾標(biāo)準(zhǔn)(ISMACryp),其加擾算法采用AES-128-CTR,另外可選支持SRTP或IPSec加擾方式。

(3)加密授權(quán)模塊(EAM-S)

包含ECM發(fā)生器(ECMG)和EMM發(fā)生器(EMMG)。加擾器產(chǎn)生CW并與ECMG接口,ECMG使用SEK對CW進(jìn)行加密,產(chǎn)生ECM并返回,然后與加擾節(jié)目復(fù)用。EMMG利用UK對SEK進(jìn)行加密,產(chǎn)生EMM,并通過與復(fù)用器接口而發(fā)送EMM。

MMB-CAS采用同密方式實(shí)現(xiàn),加擾器按照上述通用的加擾標(biāo)準(zhǔn)和算法產(chǎn)生公共的CW,因此各廠商CAS的加擾器和CW發(fā)生器是相同的。但從對CW的保護(hù)開始,各個(gè)廠商都通過私有加密授權(quán)模塊和節(jié)目信息管理模塊來保證較高的安全性。CMMB規(guī)定SCS和CAS的接口協(xié)議應(yīng)符合數(shù)字電視廣播條件接收規(guī)范[6]中同密技術(shù)的要求,以統(tǒng)一接口,使整個(gè)移動(dòng)多媒體廣播業(yè)務(wù)的開展有多個(gè)CA廠商參入,從而培育產(chǎn)業(yè)并避免壟斷。

3 MMB-CAS整體功能構(gòu)架[7]

CMMB系統(tǒng)具有“天地一體、星網(wǎng)結(jié)合、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、全國漫游”的特點(diǎn)[1],通過衛(wèi)星S波段和地面U波段網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。因此,CAS整體功能構(gòu)架應(yīng)當(dāng)充分考慮這些因素,以滿足CMMB整體業(yè)務(wù)的開展,并使整個(gè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,便于管理。

3.1 CMMB-CAS分布式構(gòu)架

CMMB-CAS的整體布局采用分布式的構(gòu)架,由一個(gè)中央CA平臺和多個(gè)地方CA平臺組成,各自完成不同的功能,各平臺間可以相互通信。中央平臺承擔(dān)的功能:對S波段節(jié)目進(jìn)行定義和加擾,并對其用戶進(jìn)行授權(quán)管理;對U波段中央節(jié)目進(jìn)行加擾,生成其ECM,然后與地方平臺共同完成授權(quán)。地方平臺承擔(dān)的功能:對地方的U波段節(jié)目進(jìn)行加擾,生成其ECM,以及所在地域的中央和地方U波段用戶的EMM,完成授權(quán)管理。

3.2 節(jié)目授權(quán)管理的實(shí)現(xiàn)

S波段節(jié)目由中央平臺定義,通過CW進(jìn)行加擾,生成ECM和EMM與加擾業(yè)務(wù)復(fù)用,通過衛(wèi)星發(fā)送。終端用戶接收衛(wèi)星分發(fā)的節(jié)目流,通過解復(fù)用、解密得到CW,進(jìn)而完成節(jié)目解擾。

中央U(xiǎn)波段節(jié)目用戶授權(quán)分為兩步,需要中央平臺和地方平臺共同完成。中央平臺對中央U(xiǎn)波段節(jié)目加擾并生成其ECM,封裝后通過衛(wèi)星發(fā)送,各個(gè)地方平臺通過衛(wèi)星接收機(jī)接收中央U(xiǎn)波段加擾節(jié)目。地方平臺不僅對本地節(jié)目加擾,生成其ECM以及本地用戶訂閱的中央、地方節(jié)目的EMM,還需生成漫游用戶訂閱的中央、地方節(jié)目的EMM,然后與接收的中央節(jié)目流復(fù)用后發(fā)射,完成所有U波段節(jié)目的授權(quán)管理。

3.3 全國漫游功能的實(shí)現(xiàn)

CMMB面向移動(dòng)終端,必須支持漫游功能。由于S波段節(jié)目和U波段節(jié)目授權(quán)方式不同,二者實(shí)現(xiàn)漫游功能的機(jī)制也不同。

S波段節(jié)目的用戶只需中央平臺授權(quán),通過衛(wèi)星廣播授權(quán)信息,衛(wèi)星和地面增補(bǔ)站覆蓋范圍內(nèi)可以任意接收,很容易實(shí)現(xiàn)漫游。

U波段節(jié)目覆蓋范圍有限,為了實(shí)現(xiàn)全國漫游,需要中央平臺和各個(gè)地方平臺共同完成,通過采用中心節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)方式將中央平臺和地方平臺連接起來而形成網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)各平臺間的相互通信。為了滿足高安全性,在網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)應(yīng)采用虛擬專用網(wǎng)(VPN)的方式實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的連接。地方U波段用戶的漫游通過網(wǎng)絡(luò)很容易實(shí)現(xiàn)授權(quán)管理。中央U(xiǎn)波段用戶漫游則需要將節(jié)目信息傳送到地方平成中央節(jié)目的定義和授權(quán),然后利用地方平成授權(quán)管理的傳遞。

根據(jù)上述功能實(shí)現(xiàn)的需求,MMB-CAS整體功能參考構(gòu)架如圖3所示:

4 結(jié)語

MMB-CAS是一個(gè)整體的系統(tǒng)工程,除了本文介紹的參考模型和主要功能模塊,GY/T 220.6-2008還定義了各分系統(tǒng)間的接口、CA信令、電子錢包、系統(tǒng)復(fù)用傳輸?shù)倪m配等。合理適用的MMB-CAS除了要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求以保證機(jī)制安全、滿足業(yè)務(wù)需求外,還要根據(jù)算法復(fù)雜度選擇適當(dāng)?shù)募用芩惴ā?/p>

參考文獻(xiàn)

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[2]國家廣播電影電視總局. GY/T 220.6-2008, 移動(dòng)多媒體廣播第6部分:條件接收[S]. 2008.

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[4]周師亮. 廣播電視系統(tǒng)條件接收技術(shù)概論[J]. 中國有線電視, 2007(22):2120-2122.

篇6

一、數(shù)字電視地面廣播(DTTB)

在現(xiàn)代通信中,通信傳輸手段主要是光纖、衛(wèi)星、數(shù)字微波等,加上地面無線電視廣播電視發(fā)射構(gòu)成信息主體。目前在我國數(shù)字電視按信號傳輸方式可以分為地面無線傳輸數(shù)字電視、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視、有線傳輸數(shù)字電視三類。而移動(dòng)電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和便攜接收的功能,使整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點(diǎn),較之衛(wèi)星接收,有實(shí)現(xiàn)容易、價(jià)格低廉的特點(diǎn);較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響;數(shù)字電視地面廣播通過電視臺制高點(diǎn)天線發(fā)射無線電波,覆蓋電視用戶,用戶通過接收天線和電視機(jī)收看電視節(jié)目,主要的受眾也是針對本地區(qū)的。完善的數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)所具備的蜂窩單頻網(wǎng)功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應(yīng)用與寬帶無線接入市場;而移動(dòng)和便攜的獨(dú)特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會"信息到人"的要求,也就是無論何人何時(shí)在何地均能任意獲取他想得到的信息。

二、移動(dòng)接收所遇到的主要問題

移動(dòng)接收采用的方式是無線數(shù)字信號發(fā)射、地面接收。因此,移動(dòng)接收所遇到的問題之一就是衰落,這是所有無線通信系統(tǒng)都會遇到的問題。對于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但對于移動(dòng)接收而言分集接收的方法顯然不實(shí)用,因此衰落問題尤為突出。電波在沿地表傳播中會受到各種阻礙物的反射、散射和吸收,實(shí)際到達(dá)收信天線處的電波除了來自發(fā)射天線的直接波外,還存在來自各種物體(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動(dòng)通信中,還存在因移動(dòng)臺(天線)的快速移動(dòng)而劃過顛簸的波節(jié)和波幅的駐播現(xiàn)象及由于多普勒效應(yīng)而造成的相移,凡此種種原因,就使得實(shí)際移動(dòng)臺接收到的場強(qiáng)在振幅和相位上均隨時(shí)隨地在急驟變化,使信號很不穩(wěn)定,這就是無線電波的衰落現(xiàn)象。衰落的嚴(yán)重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進(jìn)行精確的預(yù)測,但區(qū)分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時(shí)信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現(xiàn)和影響是不同的。另外,與其他無線通信系統(tǒng)不同的是,移動(dòng)接收的關(guān)鍵點(diǎn)是移動(dòng)。因此,移動(dòng)接收還存在一個(gè)其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應(yīng)。

在日常生活中,我們會注意到遠(yuǎn)處迎面駛來發(fā)出警報(bào)聲的警車在離你越近時(shí),汽笛聲的音調(diào)越高。從警車到達(dá)你所在位置開始,音調(diào)開始降低,而當(dāng)警車離開你后,聽到的音調(diào)會越來越低,這種現(xiàn)象就稱為多普勒效應(yīng)。奧地利物理學(xué)家多普勒是這樣解釋這種現(xiàn)象的:朝你駛來的警車發(fā)出的聲波對你而言稍微壓縮從而相對集中,這時(shí)你聽到的聲音波長短于該聲源靜止時(shí)的波,而短波音調(diào)是高的。相反,離你而去的聲源的聲波稍微擴(kuò)散,這時(shí)你聽到的波長比該聲源靜止時(shí)的波長長,長波音調(diào)是低的,這樣的效應(yīng)對電磁波同樣適用。比如一個(gè)趨近我們的天線發(fā)出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時(shí)的頻率,波長相對變短;相反,一個(gè)離我們遠(yuǎn)去的天線發(fā)出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時(shí)相對于我們的頻率,波長相對變長。同時(shí)波長的位移量與天線的運(yùn)動(dòng)速度存在正比關(guān)系,即速度越快,則波長移動(dòng)越大。以上現(xiàn)象就是多普勒效應(yīng)(Doppler)。系統(tǒng)方面,移動(dòng)接收還要考慮覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(jī)(特別是便攜機(jī))的耗電,接收天線的安裝等問題。從基本原理考慮,模擬廣播電視信號是不宜實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收的。為了解決移動(dòng)接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。利用數(shù)字技術(shù)無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內(nèi),所有移動(dòng)交通工具,只要配有接收設(shè)備,都可以接收數(shù)字移動(dòng)電視信號。三、移動(dòng)接收中的關(guān)鍵技術(shù)--OFDM

OFDM是正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)的縮寫,是在嚴(yán)重電磁干擾的通信環(huán)境下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定完整傳輸?shù)募夹g(shù)措施。OFDM的基本原理是:高速信息數(shù)據(jù)流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個(gè)子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時(shí)間彌散性對系統(tǒng)造成的碼間干擾。另外,由于引入保護(hù)間隔,在保護(hù)間隔大于最大多徑時(shí)延擴(kuò)展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。OFDM的特點(diǎn)是各子載波相互正交,擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。主要技術(shù)特點(diǎn)如下:1)可有效對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸;2)通過各子載波的聯(lián)合編碼,具有很強(qiáng)的抗衰落能力;3)各子信道的正交調(diào)制和解調(diào)可通過離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實(shí)現(xiàn);OFDM能夠有效地對抗衰落和多普勒現(xiàn)象帶來的負(fù)面影響,使受到干擾的信號能夠可靠地接收。OFDM碼率低,又加入了時(shí)間保護(hù)間隔,具有極強(qiáng)的抗干擾能力。其多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔,所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾。在有關(guān)移動(dòng)接收的幾種標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,都采用OFDM作為其核心技術(shù)。

篇7

接收機(jī)在設(shè)計(jì)的過程中,要滿足四個(gè)方面的要求:支持基本的數(shù)字電視接接收;使用的開發(fā)平臺比較方便,而且硬件所具備的擴(kuò)展方式比較完善;CPU具有較高的性能;成本經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)這四方面的要求,設(shè)計(jì)時(shí)選擇了LSI半導(dǎo)體的SC2005單片式方案。在SC2005的內(nèi)部,主要包括七個(gè)功能模塊,通過這些模塊的協(xié)同運(yùn)作,使得接收機(jī)具備良好的工作性能。在數(shù)字電視地面移動(dòng)接收機(jī)中,采用的操作系統(tǒng)為pSOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),該系統(tǒng)的性能非常的優(yōu)異。在pSOS系統(tǒng)中,其結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出來的是模塊化,而且與硬件之間是相互獨(dú)立的,當(dāng)需要協(xié)調(diào)時(shí),采用的是板級支持包,這樣一來,對于不同的硬件環(huán)境,該系統(tǒng)都可以很好的給予支持。在接收機(jī)的軟件體系結(jié)構(gòu)中,包含著很多的組成部分,比如應(yīng)用程序?qū)印⒃O(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、硬件抽象層等,不同的組成部分具有不同的功能,經(jīng)過有機(jī)的統(tǒng)一、協(xié)調(diào),使軟件結(jié)構(gòu)體系發(fā)揮重要的作用。

3、數(shù)字電視地面移動(dòng)接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)字電視地面接收機(jī)設(shè)計(jì)完成之后,需要予以實(shí)現(xiàn),主要包括以下幾方面內(nèi)容的實(shí)現(xiàn):軟件的實(shí)現(xiàn),在數(shù)字電視地面接收機(jī)中,所包含的軟件部分非常多,需要對不同的軟件組成部分進(jìn)行分別設(shè)計(jì),之后設(shè)置相應(yīng)的啟動(dòng)流程之后,才能真正的發(fā)揮軟件的功能;功能模塊的實(shí)現(xiàn),在數(shù)字電視接收機(jī)中,包含的功能模塊也非常多,其中主要的為NIM模塊,NIM模塊位于接收機(jī)的前端,在開發(fā)時(shí)需要十分的重視,所選的模塊器件型號要合理,硬件設(shè)計(jì)要科學(xué),軟件設(shè)計(jì)要完善,只有這樣,才能保證開發(fā)出來的NIM模塊能夠更好地實(shí)現(xiàn)。除了NIM模塊之外,接收機(jī)中還有許多其他的功能模塊,比如TS流解復(fù)用模塊、用戶控制模塊、輔助電路模塊等,在對這些模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要在保證設(shè)計(jì)合理的前提,使模塊設(shè)計(jì)都能得以完善的實(shí)現(xiàn)。通過軟件及功能模塊的實(shí)現(xiàn),數(shù)字電視接收機(jī)所具備的功能可以滿足用戶的需求。

篇8

ADI公司主管高速信號處理副總裁John Hussey先生說:“雖然當(dāng)前韓國在移動(dòng)電視服務(wù)配置方面全世界領(lǐng)先,但是我們?nèi)匀活A(yù)期中國市場會快速擴(kuò)大。ADI公司為現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視提供的Integrant調(diào)諧器產(chǎn)品超過350萬臺,它在業(yè)界提供系統(tǒng)專家經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識的獨(dú)特地位有助于滿足移動(dòng)電視的快速增長的需求。由于我們與凌訊科技公司合作一起提供業(yè)界首款DMB―TH接收機(jī)解決方案,我們可不斷地推動(dòng)這個(gè)急劇發(fā)展的市場。”凌訊科技公司首席技術(shù)執(zhí)行官楊林博士表示:“通過這種聯(lián)合演示平臺,它利用了第一款中國數(shù)字電視地面解調(diào)器ADI公司的Integrant電視調(diào)諧器,將表明我們對該市場中無與倫比的移動(dòng)電視的努力。我們與ADI公司在開發(fā)固定電視和移動(dòng)電視技術(shù)方面合作兩年以便在上述兩方面應(yīng)用中支持接受新的中國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。我們相信今天的新聞將會推動(dòng)擴(kuò)展下一代服務(wù)的領(lǐng)域的消費(fèi)類電子產(chǎn)品的開發(fā)。”

目前手持終端如手機(jī)等移動(dòng)電視接收發(fā)展較快的是韓國,ADI公司收購的Integrant低功耗射頻調(diào)諧器在韓國具有相當(dāng)成功的經(jīng)驗(yàn)。John Hussey先生介紹說,Integrant低功耗射頻調(diào)諧器一改傳統(tǒng)使用雙極(Bi-polar)工藝,采用成熟的CMOS工藝,大幅度降低成本和功耗,也有效減小了器件的占位面積,使其完全滿足便攜式產(chǎn)品接收電視信號等要求。此外Integrant低功耗射頻調(diào)諧器采用的是一種可重構(gòu)的射頻技術(shù)(ReconfigurableRadioFrequency),這種架構(gòu)的優(yōu)勢在于,一個(gè)平臺可以支持多個(gè)標(biāo)準(zhǔn),在同一平臺下滿足不同地區(qū)、不同標(biāo)準(zhǔn)廣播的需求。

凌訊科技公司首席戰(zhàn)略官董弘博介紹說,該公司符合DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)的解調(diào)器完全適合于為固定高清晰度電視(HDTV)和移動(dòng)電視提供服務(wù),公司針對移動(dòng)電視中高速度條件下的接收問題,專門進(jìn)行過外場試驗(yàn),可以在數(shù)百公里/小時(shí)的速度下仍可保持非常好的接收效果。解調(diào)器采用時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS―OFDM:Time Domaln Synchronous Orthogonal Frequency Division Multiplexing)調(diào)制技術(shù),這種解決方案勝過移動(dòng)應(yīng)用以及包含幾個(gè)多通道干擾的城市環(huán)境中相應(yīng)的固定應(yīng)用出現(xiàn)的困難條件下提供的連續(xù)接收機(jī)。

據(jù)估計(jì)中國移動(dòng)電視市場將會遵循類似手機(jī)照相機(jī)市場所采用的發(fā)展道路。開始會在高端PDA、智能手機(jī)和便攜式多媒體播放器(PMP)中首次展示,隨后會被大眾市場移動(dòng)電話所采用。到2008年,預(yù)期中國移動(dòng)電視應(yīng)用市場總?cè)萘繒^兩千萬臺。

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一、第一次動(dòng)手?jǐn)[小棒認(rèn)識“11”

“動(dòng)手?jǐn)[小棒數(shù)羊”這個(gè)活動(dòng),學(xué)生用1根小棒代表1只羊,擺出羊的只數(shù)11,在具體形象的羊與代替物小棒之間建立一一對應(yīng)的關(guān)系,同時(shí)從中抽象出數(shù)學(xué)符號11,建立11這個(gè)數(shù)的表象。

二、第二次動(dòng)手?jǐn)[小棒認(rèn)識“1個(gè)十和1個(gè)一是11”

“動(dòng)手?jǐn)[小棒,讓別人不用數(shù)一眼就看出是11”這個(gè)活動(dòng),是學(xué)生在學(xué)習(xí)了古人“用1個(gè)大石頭表示10只羊,1個(gè)小石頭表示1只羊”來計(jì)數(shù)11的方法后,更進(jìn)一步的操作活動(dòng)。其用意是讓學(xué)生遷移古人計(jì)數(shù)的方法,將10根小棒捆成1捆,從而認(rèn)識并理解“10個(gè)一就是1個(gè)十”的含義,在此基礎(chǔ)上了解11的組成:1個(gè)十和1個(gè)一組成11。學(xué)生動(dòng)手將10根小棒捆成1捆的這個(gè)動(dòng)作,對于學(xué)生理解“10個(gè)一就是1個(gè)十”,和進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)上加深對“11”這個(gè)數(shù)的認(rèn)識,起到了非常關(guān)鍵的輔助作用。

三、第三次動(dòng)手?jǐn)[小棒認(rèn)識“十幾的數(shù)”

“學(xué)生動(dòng)手?jǐn)[十幾的數(shù)”是趁熱打鐵的活動(dòng),學(xué)生在理解了11是由1個(gè)十和1個(gè)一組成的基礎(chǔ)上,再讓他們動(dòng)手?jǐn)[“十幾”的數(shù)已是非常簡單的事情。他們都能用上1捆小棒快速地?cái)[出14、16等數(shù),老師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生說出這些數(shù)的組成,強(qiáng)化學(xué)生對計(jì)數(shù)單位“一”和“十”的認(rèn)識,為引出計(jì)數(shù)器,認(rèn)識“個(gè)位和十位”作鋪墊。

四、認(rèn)識計(jì)數(shù)器并撥“十幾的數(shù)”

學(xué)生擺小棒認(rèn)識十幾的數(shù),在他們的頭腦中“1捆小棒”和“1根小棒”有著具體的形象定格。學(xué)生通過計(jì)數(shù)器認(rèn)識十幾的數(shù),雖有珠子這個(gè)形象物,但抽象的數(shù)位對于一年級學(xué)生來說是一道坎。教材雖沒有安排學(xué)生撥一撥計(jì)數(shù)器的活動(dòng),但老師如果巧妙地安排“撥一撥”的活動(dòng),對于學(xué)生理解十幾的數(shù),有著非常重要的作用。因此,我引出“計(jì)數(shù)器”這個(gè)神秘的計(jì)數(shù)工具,并給學(xué)生介紹了個(gè)位和十位的本領(lǐng),及數(shù)10和數(shù)11的撥法后,設(shè)計(jì)了男生、女生撥數(shù)比賽活動(dòng)。男生撥15,女生當(dāng)裁判檢查;女生撥17,男生當(dāng)裁判檢查。老師在比賽的過程中,結(jié)合計(jì)數(shù)器撥數(shù)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識15和17在計(jì)數(shù)器上的撥法和組成,將計(jì)數(shù)單位“一”和“十”與計(jì)數(shù)器上的數(shù)位“個(gè)位”和“十位”建立對應(yīng)關(guān)系。

五、比賽中體會計(jì)數(shù)工具的作用

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隨著我國衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,越來越多擁有各種功能的衛(wèi)星相繼發(fā)射升空,僅2012年,我國發(fā)射的各類衛(wèi)星總數(shù)達(dá)X顆,其中,無論是通信衛(wèi)星、導(dǎo)航定位衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、測繪衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星,他們有一個(gè)共同特點(diǎn),就是需要對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收站進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站與傳統(tǒng)的固定地面接收站不同,反應(yīng)迅速且快速機(jī)動(dòng),可以更好應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各個(gè)領(lǐng)域,本文主要對機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站的日常維護(hù)進(jìn)行總結(jié)。

1 機(jī)動(dòng)站數(shù)據(jù)接收站的使用方法及注意事項(xiàng)

1.1 機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站的機(jī)動(dòng)及注意事項(xiàng)

1.1.1 機(jī)動(dòng)前準(zhǔn)備:機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站在遂行機(jī)動(dòng)任務(wù)前,應(yīng)檢查各車車況,燃油油量及艙內(nèi)設(shè)備固定情況。天線車應(yīng)檢查天線面板及輻射梁緊固情況,確保在機(jī)動(dòng)過程中不因晃動(dòng)而造成設(shè)備損壞。

1.1.2 機(jī)動(dòng)過程中的注意事項(xiàng):在機(jī)動(dòng)過程中要注意機(jī)動(dòng)速度不能過快,盡量避免起伏路段。保證艙內(nèi)設(shè)備安全。

1.2 機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站的展開流程及注意事項(xiàng)

機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站在執(zhí)行任務(wù)時(shí),跟據(jù)工作需要,機(jī)動(dòng)站應(yīng)及時(shí)展開,接收數(shù)據(jù),并快速生成相應(yīng)的作戰(zhàn)信息供相關(guān)人員使用。展開流程如下:

1.2.1 選定展開地域:選好平坦開闊地形,地質(zhì)要堅(jiān)硬,對土質(zhì)疏松的地方要用墊木等堅(jiān)硬平整的材料進(jìn)行加固,保證天線車展開后車體不傾斜。

1.2.2 確定天線車位置:根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男l(wèi)星軌跡來確定天線車車頭的朝向,如衛(wèi)星軌道是南北方向的,那么天線車車頭的方向應(yīng)朝東(此朝向根據(jù)各型天線車的戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)來確定),以確保天線能夠順利跟蹤衛(wèi)星。

1.2.3 連接纜線:將其余車輛(一般包括電源車,數(shù)據(jù)接收車及數(shù)據(jù)處理車)按規(guī)定位置停好。而后固定車體,將各車間纜線全部連接,并將接地線安裝好。

1.2.4 安裝天線:將天線面板從車體上分離,整齊的擺放于地面上。使用電源車發(fā)電,展開天線車承重支架。將天線傾斜軸調(diào)整為與地面成15°角,先安裝好輻射梁,而后將天線面板按順序安裝好。最后將傾斜軸升至與地面成90°角。

1.2.5 調(diào)平天線:將天線車調(diào)平控制單元加電,使用自動(dòng)調(diào)平功能將天線車調(diào)平。

1.2.6 檢查設(shè)備:將所有設(shè)備加電,檢查設(shè)備可用性,完成設(shè)備展開。

注意事項(xiàng):

(1)展開地域不能在明顯的斜坡上,不能超過天線車調(diào)平極限。

(2)天線車車頭朝向應(yīng)盡量精確,將車頭朝向誤差控制在1°范圍內(nèi)。

(3)連接各車?yán)|線時(shí)要將纜線捋順,避免打結(jié),同時(shí)要確保纜線不要反接,錯(cuò)接。

(4)電源車發(fā)電前應(yīng)檢查電源車內(nèi)柴油機(jī)的油量,確保油量足夠完成作戰(zhàn)任務(wù)。

(5)自動(dòng)調(diào)平后觀察車載調(diào)平指示器(一般為觀察水銀泡),若未調(diào)平,則通過觀察指示器手動(dòng)對其調(diào)平。

(6)加電后觀察電源車接地是否報(bào)警,如若報(bào)警,可能由于接地電阻過大,應(yīng)灑適量鹽水來降低接地電阻。

1.3 機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站的使用及注意事項(xiàng)

機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站在展開后應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求,迅速檢查設(shè)備狀態(tài)并投入使用,下面介紹機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站的使用方法:

1.3.1 使用前對數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的接收能力進(jìn)行檢測,主要是進(jìn)行GT值測試及射頻環(huán)信道測試。GT值測試就是俗稱的跟蹤太陽,太陽作為一個(gè)輻射源,可以輻射出多個(gè)頻點(diǎn)的信號,借此我們可以測試天線內(nèi)部設(shè)備對X頻段信號的響應(yīng)情況,從而確定天線是否可以執(zhí)行任務(wù)。而射頻環(huán)檢測主要是檢測數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流是否順暢。簡單說,就是用調(diào)制設(shè)備發(fā)送一組測試數(shù)據(jù),模擬接收衛(wèi)星數(shù)據(jù),看數(shù)據(jù)能否被解調(diào)并記錄,來確定整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

1.3.2 使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作設(shè)備。由于均是大功率電器,所以在開關(guān)設(shè)備時(shí)要注意順序,避免電流過強(qiáng)而造成設(shè)備損壞。在使用中嚴(yán)禁私自修改設(shè)備參數(shù),避免造成接收異常。

在使用電源車時(shí),應(yīng)注意:

(1)啟動(dòng)機(jī)組前,一定要做好檢查和準(zhǔn)備工作。

(2)柴油機(jī)在使用過程中,嚴(yán)禁人員在配電車倉內(nèi)時(shí)關(guān)艙門,會導(dǎo)致人員窒息,造成生命危險(xiǎn)!

(3)雷雨天氣進(jìn)入配電車時(shí)需穿戴絕緣服裝和鞋,防止出現(xiàn)電擊事故,造成生命危險(xiǎn)!

1.4 機(jī)動(dòng)站的撤收方法及注意事項(xiàng)

撤收方法:

1.4.1 使用手控盒將天線傾斜軸落下與地面夾角約成15°角,撤收天線面板及輻射梁,并將面板固定于天線拖車上,降下傾斜軸,并升起承重支架,使天線車處于機(jī)動(dòng)待命狀態(tài)。此過程需至少五人。

1.4.2 將機(jī)動(dòng)數(shù)據(jù)接收站站所有設(shè)備斷電,電站車各電纜撤收,而后再將機(jī)動(dòng)站各方艙之間的纜線撤收并裝入方艙內(nèi)部。

1.4.3 檢查方艙內(nèi)設(shè)備固定及天線車面板固定情況。

1.4.4 檢查機(jī)動(dòng)站車輛的車況,確保機(jī)動(dòng)運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

注意事項(xiàng):

(1)使用手控盒時(shí)應(yīng)注意手控盒的控制狀態(tài),在安裝和撤收手控盒時(shí),手控盒的控制狀態(tài)均應(yīng)在遠(yuǎn)控位置,避免安裝或撤收手控盒時(shí)出現(xiàn)天線擺動(dòng)狀態(tài)。

(2)在降下傾斜軸時(shí),一定要將天線俯仰箱與承重支架貼緊,保證承重支架均勻受力。

2 機(jī)動(dòng)站日常維護(hù)注意事項(xiàng)

2.1 天線車的日常維護(hù)

平時(shí)要對天線車及時(shí)的清理,對風(fēng)扇等部位要重點(diǎn)檢查其可用性,對損壞的設(shè)備及時(shí)維修或更換。雨雪天氣過后,應(yīng)及時(shí)清理天線的反射面。雷雨季節(jié)應(yīng)將避雷針豎起,在打雷時(shí),應(yīng)注意將設(shè)備斷電。

另外,天線車應(yīng)根據(jù)情況一年至少進(jìn)行一次保養(yǎng),保養(yǎng)的具體方法如下:

(1)車輛調(diào)平機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸部分和車輛各活動(dòng)鉸鏈注射和涂覆脂。

(2)天線座俯仰箱內(nèi)左、右兩側(cè)的大軸承需要注射脂,每個(gè)軸承油四個(gè)注油嘴。在油槍內(nèi)灌注二硫化鉬,將油槍對準(zhǔn)軸承上的油嘴注射適量脂。

(3)天線座方為圓筒內(nèi)上側(cè)的大軸承需要加脂。每個(gè)軸承有四個(gè)注油嘴,操作方法同(2)。

(4)天線的外露部分的轉(zhuǎn)軸和活動(dòng)鉸鏈,注射和涂覆脂。

2.2 電源車的日常維護(hù)

2.2.1 每周清除灰塵一次,特別要注意清除電器部分的灰塵,檢查電源車的外部狀況,根據(jù)需要進(jìn)行除銹和防銹工作。

2.2.2 每月發(fā)動(dòng)機(jī)一次,空載運(yùn)行5分鐘左右。

2.2.3 定期檢查輪胎氣壓、并按規(guī)定充氣。

2.2.4 定期檢查電氣元件、導(dǎo)線、電纜的連接情況,排除接觸不良、短路、斷接等故障。

2.2.5 定期檢查發(fā)電機(jī)組等的各機(jī)械連接部位是否牢固,對各部件應(yīng)涂油保養(yǎng)。

2.3 接收方艙的日常維護(hù)

2.3.1 設(shè)備主機(jī)維護(hù):每周做磁盤文件整理與磁盤修復(fù)掃描,檢查散熱風(fēng)扇,換濾塵片,對各主機(jī)正面進(jìn)行除塵處理。

2.3.2 室內(nèi)設(shè)備在長期沒有任務(wù)期間,應(yīng)每周打開所有設(shè)備加電1小時(shí),防止設(shè)備受潮。

2.3.3 每月檢查設(shè)備的交流220V 輸入電壓,如有異常,應(yīng)立即報(bào)告并查明原因排除故障。

2.3.4 室外設(shè)備保證一周內(nèi)至少加電10小時(shí),防止設(shè)備受潮。

2.3.5 室內(nèi)設(shè)備工作溫度0℃~40℃;當(dāng)溫度過低或過高時(shí),均可能導(dǎo)致設(shè)備故障,務(wù)必保持環(huán)境溫度在工作溫度范圍內(nèi)。

2.3.6 在進(jìn)行日常測試時(shí),所有接口電纜插頭測試后一定要擰緊。所有信號電纜在拆裝時(shí),要注意保護(hù)好,以免損壞,影響信號接收質(zhì)量。

2.3.7 在進(jìn)行插箱內(nèi)部信號測試時(shí),盡量不要調(diào)整抽屜內(nèi)部傳輸微波信號的半鋼或半柔電纜的角度和位置。

2.3.8 LNA、室外變頻單元、X頻段單通道變換器、均為全密封形式,在維修和異地運(yùn)輸時(shí),應(yīng)注意防潮。

2.4 處理方艙的日常維護(hù)

2.4.1 設(shè)備主機(jī)維護(hù):每周做磁盤文件整理與磁盤修復(fù)掃描,檢查散熱風(fēng)扇,換濾塵片,對各主機(jī)正面進(jìn)行除塵處理。

2.4.2 磁盤陣列的日常維護(hù):定期檢查散熱風(fēng)扇,定期更新格式化盤陣(注意備份數(shù)據(jù))。

2.5 車輛的日常維護(hù)

2.5.1 車輛時(shí)機(jī)動(dòng)的前提,平時(shí)要注意車輛各部分的清潔,注意除銹及保養(yǎng)。

2.5.2 每月發(fā)動(dòng)一次車輛為電瓶充電,同時(shí)檢查儀表設(shè)備,對損壞部件及時(shí)更換。

2.5.3 檢查輪胎狀況,對虧氣輪胎及時(shí)充氣。

結(jié)語

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Objective: To study the relationship between the inhibitory effects of Tongxie Yaofang, a compound traditional Chinese herbal medicine, on the contraction of the colonic smooth muscle isolated from rats and calcium mobilization.

Methods: By measuring the tension of the isolated colonic smooth muscle strips, the inhibitory effects of Tongxie Yaofang on the contraction induced by acetylcholine (ACh), KCl and exhausting Ca2+ of internal calcium store were assessed respectively.

Results: Tongxie Yaofang could concentrationdependently inhibit the contraction of isolated rat colonic smooth muscle strips induced by KCl and exhausting the Ca2+ of internal calcium store. Tongxie Yaofang could also inhibit the tension of the second contractile phase induced by ACh (P

Conclusion: Tongxie Yaofang can inhibit the contraction of isolated rat colonic smooth muscle strips mainly by preventing the influx of extracellular Ca2+, which may be associated with blocking voltagedependent channel, storeoperated channel and receptoroperated channel, but not by preventing the release of internal Ca2+ from calcium store.

Keywords: Tongxie Yaofang; colon; smooth muscle; calcium mobilization; rats

痛瀉要方是中醫(yī)治療“痛瀉”證的名方,最早見于《丹溪心法·卷二》[1]。許多臨床研究報(bào)道以痛瀉要方為基礎(chǔ)方治療腹瀉型腸易激綜合征取得良好療效[2,3]。藥理實(shí)驗(yàn)表明,痛瀉要方對大鼠、兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腸平滑肌收縮具有抑制作用[4,5],但具體作用機(jī)制尚不完全清楚。本實(shí)驗(yàn)從鈣動(dòng)員角度探討痛瀉要方抑制大鼠離體結(jié)腸平滑肌收縮的作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 18只健康成年SD大鼠,雄性,清潔級,體質(zhì)量200~300 g,購自中國科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物使用許可證號為SYXK(滬)20070005,飼養(yǎng)在上海中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,實(shí)驗(yàn)前禁食24 h,不禁水。

1.2 藥物與試劑 痛瀉要方(由白術(shù)、白芍、陳皮、防風(fēng)組成),生藥飲片一次性購自上海華宇藥業(yè)有限公司;乙酰膽堿(acetylcholine, ACh),購自Sigma公司(批號為97H2649);EGTA(ethylene glycolbis(βaminoethylether)N,N,N',N'tetraacetic acid),購自Sigma公司(批號為E4378);毒胡蘿卜內(nèi)酯(thapsigargin),購自Sigma公司(批號為T9033);Krebs液(NaCl 115 mmol/L、NaHCO3 25 mmol/L、KCl 2.4 mmol/L、KH2PO4 0.6 mmol/L、CaCl2 1.2 mmol/L、MgCl2 1.2 mmol/L、glucose 10 mmol/L),除NaHCO3為Sigma公司產(chǎn)品外,其余所用試劑均為國產(chǎn)分析純。無鈣Krebs液,即Krebs液去掉CaCl2。

1.3 儀器設(shè)備 PowerLab/4SP數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)、MLT02021D型張力傳感器,購自澳大利亞ADI公司;501C型超級恒溫水浴箱,購自上海實(shí)驗(yàn)儀器廠;電熱恒溫水溫箱,購自上海醫(yī)療器械五廠;自制的離體張力測定灌流系統(tǒng)。

1.4 痛瀉要方的制備 按比例(白術(shù)︰白芍︰陳皮︰防風(fēng)=3︰2︰1.5︰1)稱取一定量的飲片,加8倍體積的水,煎煮3次,每次1 h,合并3次水煎液過80目篩,然后將濾液濃縮至生藥含量為1~2 g/mL。加入乙醇使乙醇濃度達(dá)90%,靜置過夜,取上清液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收乙醇后將藥液置入真空干燥箱內(nèi)干燥,并研末裝入密封袋內(nèi)備用。1 g生藥得到0.105 g提取物。實(shí)驗(yàn)時(shí)用Krebs液或無鈣Krebs液配制成所需濃度的溶液。

1.5 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法

1.5.1 離體結(jié)腸平滑肌標(biāo)本制備 參照文獻(xiàn)方法[6]。將大鼠用木棒擊頭致昏后,迅速沿腹中線打開腹腔,于距3~8 cm處剪取一段結(jié)腸,放入盛有4 ℃ Krebs液、底部鋪有硅膠的培養(yǎng)皿中,并持續(xù)通以95% O2+5% CO2的混合氣體。用眼科剪小心去除腸管上的附帶組織后,沿腸系膜一側(cè)剪開洗凈,黏膜層朝上固定在培養(yǎng)皿底部。用精細(xì)鑷子將黏膜層及黏膜下層組織剝除,得到完整的平滑肌片。沿縱行肌纖維的走向剪成2 mm×8 mm的肌條標(biāo)本,并在肌條兩端分別用50號醫(yī)用絲線扎牢。將制備好的標(biāo)本移入含有37 ℃ Krebs液并持續(xù)通以95% O2+5% CO2混合氣體的恒溫浴槽中,浴槽內(nèi)溶液體積固定為10 mL。標(biāo)本一端固定在浴槽底部,另一端通過張力換能器與生理記錄儀相連。標(biāo)本的初始負(fù)荷為0.5 g。每15分鐘更換一次新鮮的Krebs液,平衡60 min后開始實(shí)驗(yàn)。

1.5.2 高鉀引起的肌條收縮實(shí)驗(yàn) 每次實(shí)驗(yàn)時(shí)從同一只大鼠的結(jié)腸上剪取制備兩個(gè)平滑肌標(biāo)本,并分為痛瀉要方組和空白對照組。標(biāo)本平衡60 min后,浴槽內(nèi)加入100 mmol/L KCl(終濃度,下同)引起肌條收縮。待收縮反應(yīng)穩(wěn)定后,痛瀉要方組按累積加藥法加入用Krebs液配制的痛瀉要方溶液,使浴槽內(nèi)的痛瀉要方終濃度分別為3、10、30、100、300、1 000、3 000、10 000 μg/mL(生藥濃度,下同),每5分鐘增加一個(gè)濃度。以加藥前后張力變化[(加痛瀉要方后的張力值-基礎(chǔ)張力值)/(加痛瀉要方前的張力值-基礎(chǔ)張力值)所得的百分?jǐn)?shù)]作為觀測指標(biāo),觀察痛瀉要方對KCl引起的肌條收縮的抑制作用。空白對照組用同體積的Krebs液代替痛瀉要方溶液,其余操作與痛瀉要方組相同,并取對應(yīng)時(shí)間的張力值仿照痛瀉要方組的計(jì)算方法得到百分?jǐn)?shù)。以上實(shí)驗(yàn)用6只不同的大鼠重復(fù)6次。

1.5.3 細(xì)胞內(nèi)鈣庫耗竭后細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流引起的肌條收縮實(shí)驗(yàn) 每次實(shí)驗(yàn)時(shí)從同一只大鼠的結(jié)腸上剪取制備兩個(gè)平滑肌標(biāo)本,并分為痛瀉要方組和空白對照組。標(biāo)本平衡60 min后,將Krebs液換成無鈣Krebs液,并加入1 μmol/L thapsigargin和1 mmol/L EGTA孵育30 min以耗竭平滑肌細(xì)胞內(nèi)鈣庫中的Ca2+,隨后將溶液置換為2.5 mmol/L Krebs液引起肌條收縮。待收縮反應(yīng)穩(wěn)定后,痛瀉要方組按累積加藥法加入用Krebs液配制的痛瀉要方溶液,加藥和取值計(jì)算方法同1.5.1。空白對照組用同體積的Krebs液代替痛瀉要方溶液,其余操作與痛瀉要方組相同。以上實(shí)驗(yàn)用6只不同的大鼠重復(fù)6次。

1.5.4 ACh引起的肌條收縮實(shí)驗(yàn) 每次實(shí)驗(yàn)時(shí)從同一只大鼠的結(jié)腸上剪取制備4個(gè)平滑肌標(biāo)本,并分為小、中、大劑量痛瀉要方組和空白對照組。標(biāo)本平衡60 min后,在浴槽內(nèi)加入10-4 mol/L ACh引起肌條收縮,10 min后洗脫,重新平衡至肌條張力恢復(fù)到基線水平并出現(xiàn)穩(wěn)定的自發(fā)節(jié)律后,小、中、大劑量痛瀉要方組分別加入Krebs液配制的濃度為300、1 000、3 000 μg/mL的痛瀉要方溶液孵育15 min;然后將Krebs液換成無鈣Krebs液(連續(xù)用無鈣Krebs液洗3次,并在最后一次洗后加入用無鈣Krebs液配制的痛瀉要方溶液,濃度與換液前相同),隨即再次加入10-4 mol/L ACh,此時(shí)引起肌條瞬時(shí)收縮,為第一時(shí)相,是依賴于內(nèi)鈣的釋放;待收縮消失后加入原水平(1.2 mmol/L)的Ca2+又可引起肌條持續(xù)性收縮,為第二時(shí)相,是外鈣內(nèi)流的結(jié)果。取第1次ACh增加的張力值作為參照值,取第2次ACh在無鈣Krebs液中增加的張力值(第一時(shí)相)和復(fù)鈣后增加的張力值(第二時(shí)相)分別作為效應(yīng)值,以效應(yīng)值/參照值所得的百分?jǐn)?shù)作為觀察指標(biāo),觀察痛瀉要方對ACh引起兩個(gè)收縮時(shí)相的影響。空白對照組分別用同體積的Krebs液和無鈣Krebs液代替痛瀉要方溶液,其余操作與痛瀉要方組相同。以上實(shí)驗(yàn)用6只不同的大鼠重復(fù)6次。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 計(jì)量資料數(shù)據(jù)以x±s表示。運(yùn)用GraphPad Prism 4軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、作圖。兩組數(shù)據(jù)的比較采用Studentt檢驗(yàn),多組數(shù)據(jù)間比較采用單因素方差分析進(jìn)行檢驗(yàn),P

2 結(jié)果

2.1 痛瀉要方對高鉀引起的肌條收縮的影響 100 mmol/L KCl引起肌條張力增高,且能維持在一較穩(wěn)定水平,加Krebs液后無明顯變化。痛瀉要方濃度依賴性地降低KCl增加的肌條張力,當(dāng)濃度加至1 000 μg/mL時(shí),痛瀉要方組的肌條張力下降水平與對照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

2.2 痛瀉要方對細(xì)胞內(nèi)鈣庫耗竭后細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流引起的肌條收縮的影響 細(xì)胞內(nèi)鈣庫耗竭后,外鈣內(nèi)流引起的肌條收縮表現(xiàn)為較穩(wěn)定的張力增加,增加的幅度遠(yuǎn)比KCl誘發(fā)的低。加入痛瀉要方或Krebs液后,前者肌條張力迅速下降,而后者只是略有下降。當(dāng)痛瀉要方濃度為1 000 μg/mL時(shí),痛瀉要方組的肌條張力下降水平與對照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

2.3 痛瀉要方對ACh引起兩個(gè)收縮時(shí)相的影響 經(jīng)3 000 μg/mL提取物孵育后,ACh引起的第二收縮時(shí)相(即復(fù)鈣后)增加的張力低于對照組(P0.05);經(jīng)300和1 000 μg/mL的痛瀉要方提取物孵育后,ACh在無鈣Krebs液中增加的張力及復(fù)鈣后增加的張力與對照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

圖1 痛瀉要方對KCl引起的肌條收縮的抑制作用(略)

Figure 1 Inhibitory effects of Tongxie Yaofang on contraction of muscle strips induced by KCl Data were represented as x±s. n=6. **P

圖2 痛瀉要方對細(xì)胞內(nèi)鈣庫耗竭后細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流引起的收縮的抑制作用(略)

Figure 2 Inhibitory effects of Tongxie Yaofang on contraction of muscle strips induced by exhausting Ca2+ of internal calcium store

Data were represented as x±s. n=6. **P

表1 痛瀉要方對ACh引起的兩個(gè)收縮時(shí)相的影響(略)

Table 1 Effects of Tongxie Yaofang on two phases of the contraction induced by ACh

**P

3 討論

Ca2+在介導(dǎo)平滑肌收縮反應(yīng)中起核心作用。平滑肌細(xì)胞的收縮依賴于胞漿中游離Ca2+濃度([Ca2+]i)的升高。[Ca2+]i的增加來源于細(xì)胞外液Ca2+ 內(nèi)流或細(xì)胞內(nèi)貯存Ca2+釋放。對于這兩種鈣離子動(dòng)員途徑而言,細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流在結(jié)腸平滑肌收縮中起主要的作用[7]。細(xì)胞外鈣離子內(nèi)流主要通過三種鈣通道:電壓門控鈣通道(voltagedependent channel, VDC)、鈣庫調(diào)控性鈣通道(storeoperated channel, SOC)和受體操縱性鈣通道(receptoroperated channel, ROC)。越來越多的證據(jù)表明,平滑肌細(xì)胞中的VDC、ROC和SOC相互協(xié)調(diào)參與促進(jìn)胞外Ca2+內(nèi)流[8]。胃腸道平滑肌的胞外鈣離子主要通過VDC,尤其是L型VDC進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)[9,10]。細(xì)胞外高鉀可以引起細(xì)胞膜的去極化,從而打開VDC,促使Ca2+內(nèi)流,引起平滑肌收縮。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),痛瀉要方可以抑制100 mmol/L KCl引起的肌條收縮,其作用機(jī)制可能是通過阻斷VDC,抑制Ca2+內(nèi)流。

ACh是胃腸道最主要,也是最經(jīng)典的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。ACh通過作用于質(zhì)膜上的M受體引起平滑肌收縮,具體信號傳導(dǎo)機(jī)制較為復(fù)雜,既有胞外鈣離子內(nèi)流機(jī)制又有胞內(nèi)鈣離子釋放機(jī)制。胞內(nèi)鈣離子釋放機(jī)制主要是通過作用于M受體,參與G蛋白耦聯(lián),激活磷脂酶C,產(chǎn)生三磷酸肌醇(inositol 1, 4, 5triphosphate,IP3),IP3作用于肌漿網(wǎng)鈣庫上的IP3受體,從而打開鈣庫。而對于胞外鈣離子內(nèi)流機(jī)制則涉及到VDC和ROC兩個(gè)通道。有人認(rèn)為主要通過前者起作用[7, 11],也有人持反對的觀點(diǎn)[12,13],還有人認(rèn)為小劑量ACh激活VDC,大劑量激活ROC[14]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高濃度痛瀉要方對10-4 mmol/L ACh引起的第二收縮時(shí)相具有抑制作用,但對第一收縮時(shí)相沒有影響。說明痛瀉要方可以抑制ACh引起的外鈣內(nèi)流,可能主要是通過阻斷ROC起作用,而不是直接阻斷M受體。

SOC廣泛分布于多種細(xì)胞,是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌漿網(wǎng)內(nèi)鈣庫耗竭觸發(fā)的外鈣內(nèi)流通道。研究表明,SOC的庫容性鈣離子內(nèi)流(capacitative Ca2+ entry, CCE)是大鼠遠(yuǎn)端結(jié)腸平滑肌收縮激活信號鈣離子重要來源之一[8]。另外,SOC具有在去極化時(shí)被抑制的特點(diǎn)[9]。因此在KCl和ACh引起外鈣內(nèi)流機(jī)制中可能不涉及SOC。

Thapsigargin是特異性鈣池鈣泵抑制劑,而對質(zhì)膜上的鈣泵無抑制作用[9]。Thapsigargin作為SOC的激動(dòng)劑被廣泛應(yīng)用,它通過抑制Ca2+ATP酶,阻斷細(xì)胞內(nèi)鈣庫對胞漿游離Ca2+的再攝取,使鈣庫內(nèi)的Ca2+快速釋放到胞漿。在細(xì)胞外無Ca2+時(shí)順濃度梯度析出到胞外。EGTA是一種Ca2+螯合劑,可以將胞外的Ca2+螯合掉。因此二者合用可以耗竭細(xì)胞內(nèi)的Ca2+,從而使SOC開放[9]。本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),痛瀉要方可以濃度依賴地抑制內(nèi)鈣庫耗竭后胞外Ca2+通過SOC內(nèi)流引起的收縮,所以推測痛瀉要方可能具有阻斷SOC的作用。

痛瀉要方抑制大鼠結(jié)腸平滑肌收縮的作用機(jī)制可能是通過阻斷VDC、ROC和SOC,從而抑制胞外Ca2+內(nèi)流,而不是通過抑制胞內(nèi)Ca2+的釋放。我們以前曾對謝建群教授治療腹瀉型腸易激綜合征的經(jīng)驗(yàn)方——疏肝飲(痛瀉要方加柴胡)作過類似研究,疏肝飲不僅可以抑制胞外Ca2+內(nèi)流,還可以抑制胞內(nèi)Ca2+的釋放,而且抑制胞外Ca2+內(nèi)流的起效濃度比痛瀉要方低[15]。 參考文獻(xiàn)

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篇12

GestIC技術(shù)利用由各種導(dǎo)電材料制成的印刷電路板(PCB)走線或觸摸傳感器的銦錫氧化物(ITO)涂層等薄膜傳感電極,實(shí)現(xiàn)在設(shè)備外殼背后隱形的集成,這有助于以非常低的系統(tǒng)總成本實(shí)現(xiàn)具有視覺沖擊的工業(yè)設(shè)計(jì)。此外,該技術(shù)還提供了100%的表面覆蓋范圍,消除了其它技術(shù)的“視角”盲區(qū)。MGC3130的檢測范圍可達(dá)15cm,因此對于那些專門為近距離使用并實(shí)現(xiàn)直接人機(jī)互動(dòng)而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品而言,是一種理想的技術(shù)。憑借其廣泛的可配置智能功能,MGC3130實(shí)現(xiàn)了不同行業(yè)中人機(jī)互動(dòng)界面設(shè)計(jì)的技術(shù)突破,這在業(yè)內(nèi)絕無僅有。Microchip正與輸入設(shè)備和其它產(chǎn)品制造商合作,推出令人振奮的高效用戶輸入控件,應(yīng)用實(shí)例包括充分擁有全新Windows 8操作系統(tǒng)先進(jìn)界面功能的鍵盤,能夠使用懸停動(dòng)作和自由空間手勢控制,而不用伸手觸摸屏幕。

MGC3130提供了一個(gè)先進(jìn)的精確而穩(wěn)健的3D手勢界面和手位置跟蹤解決方案,具體功能包括:

150DPI鼠標(biāo)般分辨率以及200Hz采樣率,可檢測到極快的手和手指運(yùn)動(dòng);

超低噪聲模擬前端,支持對電極傳感器輸入的高精度解釋;

150μW電流消耗下可配置的接近時(shí)自動(dòng)喚醒功能,有助于功率受限的移動(dòng)應(yīng)用始終保持開啟的手勢感應(yīng)功能;

自動(dòng)自校準(zhǔn)功能,在產(chǎn)品生命周期內(nèi)保持高精度;

32位數(shù)字信號處理功能,可實(shí)時(shí)處理x/y/z位置數(shù)據(jù)和Colibri Suite手勢庫;

集成閃存,實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場輕松升級已部署的產(chǎn)品;

篇13

1實(shí)例概況

某醫(yī)院病房大樓潔凈工程處在5層手術(shù)部及6層重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)。具體情況為,百級、千級潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)選擇一拖一形式,一臺潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組供應(yīng)一間手術(shù)室。萬級潔凈手術(shù)室選擇一拖三形式,新風(fēng)集中預(yù)處理。4臺潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組運(yùn)用于潔凈走廊、污物走廊、輔助用房等。在重癥監(jiān)護(hù)室、輔助用房之間建立獨(dú)立的系統(tǒng),選擇1臺潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組,新風(fēng)自取,空調(diào)系統(tǒng)選擇一次回風(fēng)方式。大樓潔凈工程設(shè)計(jì)的中央空調(diào)系統(tǒng)為獨(dú)立運(yùn)行,選擇4臺風(fēng)冷熱泵式冷水機(jī)組,冷水機(jī)組(內(nèi)置冷凍水泵)集中布置于6層裙房屋面。

2空調(diào)控制系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計(jì)

2.1空調(diào)循環(huán)機(jī)組

2.1.1配置構(gòu)成:空調(diào)循環(huán)機(jī)組結(jié)構(gòu)中要設(shè)計(jì)多個(gè)功能段,包括:風(fēng)管、送風(fēng)、表冷、電加熱、電極加濕等,選擇的是二管制。機(jī)組把冷熱盤管分布在正壓段,這對冷凝水的排出有促進(jìn)作用,避免機(jī)內(nèi)積水而造成滋生細(xì)菌,防止空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)新的污染。考慮到實(shí)現(xiàn)空氣凈化的效果,對循環(huán)機(jī)組布置初效、中效2級過濾,同時(shí)對靜壓箱處布置高效過濾器。

2.1.2 DDC監(jiān)控:采取空調(diào)循環(huán)機(jī)組監(jiān)控的最終目的是為了創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境,如:溫度調(diào)節(jié)、濕度調(diào)節(jié)、壓差調(diào)節(jié)、空氣處理等。采取的監(jiān)控方法包括:(1)狀態(tài)監(jiān)視方面。主要是檢查初效、中效、高效過濾器等元器件的具體狀態(tài),也包括風(fēng)機(jī)變頻器、過濾器等方面的情況。(2)溫度濕度方面。主要是對溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié),包括:①送風(fēng)溫度自動(dòng)控制。冬季時(shí)對熱水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié),維持回風(fēng)溫度的科學(xué)性;夏季對冷水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié),維持回風(fēng)溫度的科學(xué)性。②回風(fēng)濕度自動(dòng)控制。按照濕度標(biāo)準(zhǔn)要求對加濕閥有效調(diào)整,確保濕度能達(dá)到潔凈手術(shù)部要求。除濕控制一般包括:自動(dòng)調(diào)節(jié)冷水閥開度、冷凍除濕機(jī)等。另外,結(jié)合溫度的要求應(yīng)該對電加熱給予調(diào)整,通過加熱處理保證濕度滿足設(shè)定值要求。(3)壓差調(diào)節(jié)。對空調(diào)循環(huán)機(jī)組的新風(fēng)支管需添加相應(yīng)的裝置,通常都要安裝電動(dòng)雙位定風(fēng)量器,以持續(xù)把新風(fēng)傳送到各個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中,確保了新風(fēng)量及正壓的條件。(4)空氣潔凈度。對空氣潔凈度的控制主要是設(shè)計(jì)過濾網(wǎng),通常是利用3級過濾,即:初效、中效、高效等,保證室內(nèi)空氣滿足標(biāo)準(zhǔn)的潔凈度。(5)風(fēng)機(jī)控制。風(fēng)機(jī)控制箱需添加手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān),日常運(yùn)行期間要保持在自動(dòng)狀態(tài)。護(hù)士站則根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程控制對風(fēng)機(jī)起/停進(jìn)行操作。(6)聯(lián)鎖控制。電磁調(diào)節(jié)閥新風(fēng)風(fēng)門、風(fēng)機(jī)起動(dòng)之間的聯(lián)鎖反應(yīng)。送風(fēng)機(jī)開啟之后,開冷水閥和新風(fēng)風(fēng)門,調(diào)節(jié)冷水閥。風(fēng)機(jī)中斷之后,新回風(fēng)風(fēng)門、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電磁閥自動(dòng)關(guān)閉。通過這樣的控制流程來實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組的有效監(jiān)控。

2.2新風(fēng)系統(tǒng)

2.2.1配置組成:此次案例工程里提到的手術(shù)室新風(fēng)選擇集中預(yù)處理方法,一共布置了2臺新風(fēng)機(jī)組。新風(fēng)機(jī)組的功能段較多,如:風(fēng)機(jī)、均流、中效、亞高效過濾、表冷、抽濕再熱、出風(fēng)等,也選擇二管制。機(jī)組把冷熱盤管布置在正壓段,這對冷凝水的有效排除有促進(jìn)作用,可避免機(jī)內(nèi)積水造成的滋生細(xì)菌,放置空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)二次污染。考慮到這增強(qiáng)系統(tǒng)的凈化空氣效果,對新風(fēng)處理機(jī)組同樣設(shè)計(jì)了3級過濾,包括:初效、中效、亞高效等級別。另外,機(jī)組內(nèi)配置特定波長的紫外線燈,有助于過濾網(wǎng)及盤管的殺菌處理。

2.2.2DDC監(jiān)控:新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控涉及到溫度調(diào)節(jié)、濕度調(diào)節(jié)、空氣潔凈度處理。新風(fēng)系統(tǒng)的各類模擬量輸入(AI)、輸出點(diǎn)(AO)與數(shù)字量輸入(DI)、輸出點(diǎn)(DO)等,具體分布情況為圖1。

采取新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控能發(fā)揮出多方面的作用,但在控制時(shí)要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作,具體情況為:(1)狀態(tài)監(jiān)視。對初效、中效、亞高效過濾器的具體狀況詳細(xì)檢查分析,同時(shí)觀察風(fēng)機(jī)變頻器、故障報(bào)警、過濾器堵塞等方面的情況。(2)實(shí)現(xiàn)溫度、濕度的有效調(diào)控。①送風(fēng)溫度。冬季對熱水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié),維持送風(fēng)溫度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍;夏季對冷水閥開度自動(dòng)調(diào)節(jié),維持送風(fēng)溫度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。②送風(fēng)濕度。考慮大醫(yī)院建筑內(nèi)無蒸汽,且該區(qū)域冬季濕度偏大,手術(shù)室空調(diào)凈化系統(tǒng)冬季加濕選擇新風(fēng)集中加濕后送入各循環(huán)機(jī)組的方式。要想達(dá)到Ⅰ級手術(shù)室、ICU的濕度標(biāo)準(zhǔn),循環(huán)機(jī)組內(nèi)要添加相應(yīng)的電極式加濕器。 (3)空氣潔凈度控制。利用所分布的3級過濾網(wǎng),保證空氣的潔凈度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍。(4)風(fēng)機(jī)控制。風(fēng)機(jī)控制箱一般設(shè)計(jì)了手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān),正常情況下都屬于自動(dòng)狀態(tài)。由護(hù)士站利用自動(dòng)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制對風(fēng)機(jī)起/停進(jìn)行操控。(5)聯(lián)鎖控制。主要是電磁調(diào)節(jié)閥、新風(fēng)風(fēng)門與風(fēng)機(jī)起動(dòng)聯(lián)鎖。在送風(fēng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下,開冷水閥和新風(fēng)風(fēng)門,調(diào)節(jié)冷水閥;當(dāng)風(fēng)機(jī)中斷運(yùn)行后,新回風(fēng)風(fēng)門、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電磁閥則會自行關(guān)閉。通過新風(fēng)機(jī)組與空調(diào)機(jī)組之間的相互連接,可以發(fā)揮出更好的調(diào)節(jié)作用,保證空調(diào)機(jī)組的正常運(yùn)行。如果院內(nèi)某一件手術(shù)室正在使用,則新風(fēng)系統(tǒng)便會開啟運(yùn)行;而當(dāng)手術(shù)部關(guān)閉后,新風(fēng)機(jī)組才會隨之中斷工作。

2.3風(fēng)冷熱泵式冷水機(jī)組

此次研究的工程中,建立了一套風(fēng)冷熱泵式冷水機(jī)組系統(tǒng),由于該系統(tǒng)是獨(dú)立運(yùn)行操控,可以給空調(diào)系統(tǒng)輸送必要的冷熱源。從現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案看,設(shè)計(jì)冷水機(jī)組的監(jiān)控集中在以下兩種方式:(1)經(jīng)過RS-232或RS-485/422串口通信,將其和冷水機(jī)組構(gòu)成全部開放式的數(shù)據(jù)通信。通過凈化自控系統(tǒng)的協(xié)助運(yùn)行下,中央站可隨意收集冷水機(jī)組內(nèi)部數(shù)據(jù),最后得到系統(tǒng)具體的參數(shù)指標(biāo),從而改善了冷凍系統(tǒng)內(nèi)部的控制性能,減小了機(jī)組故障的發(fā)生率。(2)干接點(diǎn)的方式。這種方案是在冷水機(jī)組的控制箱內(nèi)傳輸干接點(diǎn)信號,且與控制器的I/O點(diǎn)之間相互連接。

風(fēng)冷熱泵、冷水機(jī)組的具體情況為:(1)冷負(fù)荷需求量。計(jì)算這一指標(biāo)時(shí)要參照空調(diào)供水、回水溫度、供水流量等三方面的具體情況,對建筑空調(diào)需要的冷凍負(fù)荷量自動(dòng)計(jì)算。(2)冷水機(jī)組臺數(shù)。控制臺數(shù)是要按照建筑所需冷負(fù)荷、差壓旁通閥開度等方面的情況自動(dòng)調(diào)整,以保證系統(tǒng)運(yùn)行后的能耗最小。(3)機(jī)組聯(lián)鎖控制。實(shí)現(xiàn)空調(diào)水蝶閥、起動(dòng)循環(huán)水泵和開熱泵機(jī)組的開啟,以及停熱泵機(jī)組和關(guān)閉循環(huán)水泵及空調(diào)水蝶閥。(4)空調(diào)水壓差控制。根據(jù)空調(diào)供水與回水壓差,自動(dòng)調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)閥,維持供水壓差恒定。(5)水泵保護(hù)。當(dāng)開啟水泵之后,水流開關(guān)則會對水流的狀態(tài)進(jìn)行檢測,在發(fā)生故障之后則會自行中斷系統(tǒng)。(6)機(jī)組定時(shí)起/停。按照之前安排的工作時(shí)間、休息時(shí)間,對機(jī)組的起/停定時(shí)操作。(7)機(jī)組參數(shù)。主要指的是系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),監(jiān)測系統(tǒng)會完成多個(gè)參數(shù)的檢測,如:溫度、壓差等,根據(jù)參數(shù)指標(biāo)情況判斷系統(tǒng)是否存在故障。(8)水箱補(bǔ)水。對進(jìn)水電磁閥的開起與關(guān)閉進(jìn)行自動(dòng)控制,讓膨脹水箱水位處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),出現(xiàn)異常情況后可及時(shí)報(bào)警。

2.4排風(fēng)機(jī)的控制

設(shè)計(jì)排風(fēng)系統(tǒng)時(shí)都要對結(jié)構(gòu)上添加手動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、止回閥。而手術(shù)室排風(fēng)口要添加F8中效過濾器,別的潔凈區(qū)排風(fēng)口帶F5中效過濾器。排風(fēng)系統(tǒng)具備的相關(guān)功能與操控方法:

(1)風(fēng)機(jī)控制。通常控制風(fēng)機(jī)可借助于兩種開關(guān)方式,即:手動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)。正常工作中的開關(guān)位屬于自動(dòng)狀態(tài),經(jīng)過護(hù)士站利用自動(dòng)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)的起停。(2)聯(lián)鎖保護(hù)。這種保護(hù)分布的地方較多,如:潔凈手術(shù)室、潔凈走廊、污物走廊、重癥監(jiān)護(hù)室等,都屬于機(jī)械定風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)。室內(nèi)排風(fēng)機(jī)中添加了相應(yīng)的延遲設(shè)備,能發(fā)揮出瞬間開門、快速調(diào)控的效果。 (3)過濾器堵塞報(bào)警。通常報(bào)警系統(tǒng)動(dòng)作都是在中效空氣過濾網(wǎng)兩端壓差偏大時(shí),以告知醫(yī)院人員盡快清理。

3空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)組成

根據(jù)現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)看,自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括集散式控制、分布式現(xiàn)場總線控制等兩大方式,集散式控制系統(tǒng)則是運(yùn)用最廣泛的。其主要包括:中央管理站、DDC控制器、傳感器、閥門等部分構(gòu)成,從而實(shí)現(xiàn)了多個(gè)方面的控制管理效果。

中央控制系統(tǒng)主機(jī)分布在手術(shù)部的監(jiān)控室里,DDC控制器則涉及在技術(shù)夾層,護(hù)士站設(shè)置了監(jiān)控分站。與常規(guī)基本配置的空調(diào)機(jī)組相比,手術(shù)部的凈化空調(diào)機(jī)組工藝系統(tǒng)具有自己的特殊性,其在管理方面相對獨(dú)立寫,協(xié)調(diào)主要服務(wù)于手術(shù)部內(nèi)醫(yī)護(hù)人員。因而必須在手術(shù)部單獨(dú)建立一個(gè)置監(jiān)控室,這樣才能更好地服務(wù)于醫(yī)務(wù)人員對手術(shù)部的凈化空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng),保證更加全面、可靠的凈化效果,在遇到異常情況時(shí)可對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。