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调频广播数字化技术 广播科学研究院 内容提要 调频波段广播数字化技术概述 HD Radio DRM+ FMeXtra 我国调频波段数字化的几点考虑 数字广播技术 声音广播数字化的意义 数字技术的引用可以有效改善声音广播的接收质量和声音质量 有效降低发射机功率，减少电磁污染 数字技术的引用可以提高频谱利用效率，引入新的业务形式 数字信号便于处理、存储、交换 数字化已经成为世界广播电视发展的必然趋势 数字声音广播 地面广播 III波段/L波段：DAB/T-DMB 调幅波段：DRM/HD Radio 调频波段：HD Radio/DRM+/FmeXtra 卫星广播 DSR/ADR WorldSpace/XM Radio/Sirius 互联网广播 调频波段数字广播技术 调频波段数字化音频广播系统应满足的条件 使用先进的数字化技术提高接收质量和频谱利用效率，实现单频组网 能够支持现有模拟调频向数字调频广播的平滑过渡 目前尚未出现统一的国际标准 国内外现有的技术 调频波段广播数字化技术概述 HD Radio DRM+ FMeXtra 我国调频波段数字化的几点考虑 HD Radio简介 HD Radio 带内同频（In Band On Channel，IBOC） 技术持有方－美国iBiquity公司 包括FM和AM中波两种技术方案 目前在美国境内有60多套HD Radio试播节目，试播的发射台超过1500多座 “HD”的涵义 不是“高清”（High Definition） 也不是“混合（Hybrid Digital） HD Radio的特点 平滑过渡 保持基础设施和频率划分不变 利用现有模拟广播频道之间的空闲频率资源 广播者和用户都可以平滑地过渡到数字广播 良好音质 FM广播可以达到接近CD音质 AM广播可以达到接近现有模拟FM立体声音质 HD Radio的特点 良好接收 有效对抗多径、多普勒、选择性衰落 模拟/数字自动切换（Blending） 多业务支持 环绕立体声 音频节目点播 音频节目的存储／重放 数据业务 HD Radio标准体系结构 系统标准 NRSC-5-A带内同频道数字音频广播系统标准 标准构成参考文献 SY_IDD_1011s rev. E：FM HD Radio 空中接口第一层 SY_IDD_1012s rev. E：AM HD Radio 空中接口第一层 SY_IDD_1014s rev. F：HD Radio空中接口第二层：信道复用协议 SY_IDD_1017s rev. E：HD Radio音频数据传输协议 SY_IDD_1020s rev. E：站点信息业务协议 SY_SSS_1026s rev. D：FM HD Radio传输系统规范 SY_IDD_1028s rev. C：主业务数据传输协议 SY_SSS_1082s rev. D：AM HD Radio传输系统规范 SY_IDD_1085s rev. C：节目业务数据传输协议 SY_IDD_1019s rev. E：先进应用业务传输协议 HD Radio系统结构 HD Radio关键技术 信源编码算法—HDC 音频数据码率在36Kbps时，采用HDC压缩算法的音乐节目就可以达到接近CD质量；对于语音类节目，则需到56Kbps左右 带内同频技术（IBOC） 在模拟调频广播两边增加数字信号，可选多种工作模式，不改变现有频率规划 模数切换（Blending） 如果数字广播信号的误码率在接收门限以上，则输出高质量的数字音频信号，否则输出模拟广播节目以保证用户收听效果的连续性 HD Radio数据业务 统计复用 利用因为MPS/SPS数据压缩码率变动带来的可用系统数据传输资源传输其他次要的数据业务 站点信息业务SIS 传输发射台站的名称、地理坐标信息、传输帧计数（用于接收机时间同步）以及文本信息传送 先进应用服务AAS 以传输包的形式封装各种数据业务，再封装为 AAS PDU，和MPS PDU、SPS PDU以及SIS PDU进行复用 FM HD Radio传输层L1 三种广播方式 混合广播、扩展混合广播和全数字广播 两级逻辑信道 主逻辑信道P1-P3，次级逻辑信道S1-S5用于传输音频业务及数据业务的数据 PIDS和SIDS用于传输系统信息业务SIS 信道技术 CC+QPSK+OFDM 互补可删除卷积编码率-1/3 2/5 ? 2/7 HD Radio的OFDM参数 FM HD Radio混合模式 FM HD Radio扩展混合模式 FM HD Radio全数字模式 HD Radio技术小结 与现有模拟调幅/调频广播相比，HD Radio能够有效地提高音频质量和接收质量 HD Radio系统同播方式下数字广播信号对所寄生模拟广播信号存在一定程度上的干扰 HD