DRM数字调幅广播技术及在DX发射机进行DRM试验探析.docVIP

DRM数字调幅广播技术及在DX发射机进行DRM试验探析调幅广播是工作于150KHz-30KHz的频段,调幅广播的突出优点是覆盖范围广,传输距离远的,接收机简单价廉,通过采用包络检波器便能解调出调制信号,且固定、便携或移动接收机都有相同的质量。但由于调幅广播幅度调制方式和占用窄的频带,带来了明显的缺点:广播信号在传输过程中易受到干扰,传输质量不高;业务单纯,一部发射机使用一个载波频率,传送一套单声道声音广播节目,随着CD的问世,多媒体的发展,人们真正感受到高质量的节目。调幅广播受到了数字卫星广播、多媒体广播的挑战。面临众多媒体的挑战,调幅广播明显处于劣势。要固守和发展30MHz以下的调幅波段这个阵地,就要将模拟调幅广播进行数字化的改造,利用调幅波段进行数字音频广播,简称数字AM。 数字广播的优点 1 抗干扰和噪声的能力强; 2 传输可靠性高; 3 在保持与模拟广播相同覆盖范围情况下,发射功率可降低; 4 节约频谱; 5 数字信号便于处理、存贮、交换,便于和计算机联接; 6 便于实现多媒体广播; 7 数字化产品体积小、重量轻、功耗省、可靠性高、多功能、智能化。 实现数字AM广播一方面要考虑现有的发射设备对其稍加改装,增加少量的数字设备就能高效发射数字信号;另一方面,利用现有的调幅广播的带宽,就能很容易地实现由现有的模拟AM向数字AM的平稳过渡,不存在复杂的频率重新规划问题。 接收设备相对简单。 国际上对数字AM的实验证实了: 1)、窄带的数字AM方法,在复杂的传输通道中可以取得广播质量的明显改进。 2)、现在模拟AM设备可改装为数字AM设备继续使用。 3)、模拟AM信号和数字AM信号可共用同一部发射机和同一个频道。原持有的模拟AM接收机的听众,仍可收听原来频道的的模拟广播;而持有数字接收机的听众,可收听具有FM质量、无衰落的数字AM广播。 全世界统一的制式与标准既能保障有良好的“空中”秩序,又拥有广大的听众,调幅接收机带到那都能使用。 在1983年3月在中国广州成立了世界性的数字AM广播组织DRM(Digital Radio Mondiale),在这期间DRM成为ITU广播分会的成员。 2001年9月ETSI( 欧洲电信标准协会)公布了DRM系统规范。 2003年1月IEC(国际电工委员会)颁布了DRM数字声音广播系统世界标准。 2003年6月16日ITU世界无线电行政大会在日内瓦举行,DRM对全球第一次试播。 DRM数字AM技术原理 1、DRM数字AM系统 DRM发射系统原理方框图如图1: 图上描述了不同等级的信息(音频、数据等)的一般流程,并不区分不同的业务。这些业务有可能包括合成多个等级的信息。 DRM系统对不同的输入业务分别处理: MSC(主业务信道)处理音频、数据流输入信号。传输数据比特率取决于信道带宽和传输模式,帧周长为400ms。 FAC(快速存取信道上)用来将发射端的复用器复合了的业务种类信号带宽及信道编码参数等信息提供接收端。帧周期为400ms。 SDC(业务描述信道)用作向接收端提供解码信息和复用器中各种业务的属性、特征。帧周期为1200ms。 源编码和预编码是用来使输入的流适合于数字传输的格式。对于音频源编码,其功能包括音频压缩技术。信源编码原理如图2: 模拟音频信号经A/D转换(取样、量化、编码)后变为PCM(脉冲编码调制)数字音频信号。单声道PCM信号的数据率就是768 Kb/S。经信道编码后,去除声音信号中的“冗余”部分和与听觉不相关部分,经压缩处理后单声道数据率仅100 Kb/S左右。 源编码和数据流预编码的输出可以包含两个部分。它们在后继信道编码器中需要一般保护和高保护两种不同等级的保护。所有业务都必须利用这两种或其中一种。 复用器将所有的数据和音频业务的保护级别联合起来。 能量扩散是为了减少系统模型导致传输信号以不期望的规律变化的可能性,而提供的判定选择性互补的比特。 信道编码是通过增加信息冗余来保证传输的准确无误差,并将数字编码信息映射到QAM(正交调幅)调制单元中。QAM属多进制数字调制,是ASK(幅移键控)调制方法的特殊形成,在QAM中使用两个互相正交的载波即一个是sin wt另一个是 cos wt,I矢量和Q矢量相加形成QAM信号矢量,每个载波视工作模式不同,可以是4QAM、16QAM、64QAM。其中,4QAM:抗干扰能力强,传输速率低。16QAM:用于质量要求高的语言节目传输。64QAM:抗干扰差,传输速率高,用于音乐节目传输。若采用16QAM时发射机共有4种不同的幅度状态和12种不同的