高建讀
(大連三○三轉(zhuǎn)播臺(tái),遼寧 大連 116000)
自1920年11月,世界上第一座廣播電臺(tái)在美國誕生以來,無線電廣播在全世界得到廣泛的運(yùn)用,且被當(dāng)之無愧地稱為"第一媒體"。然而,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)等新媒體的出現(xiàn),傳統(tǒng)的廣播業(yè)務(wù)受到巨大的沖擊,甚至面臨消亡的命運(yùn)。20世紀(jì)80年代以來,廣播領(lǐng)域的數(shù)字化浪潮,帶動(dòng)了整個(gè)廣播業(yè)的迅猛發(fā)展。數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字多媒體廣播(DMB)、數(shù)據(jù)廣播(DDB)和數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)等第三代廣播的出現(xiàn),使廣播又煥發(fā)出新的活力。
DRM傳輸系統(tǒng)的基帶信號(hào)處理流程如圖1所示。圖1中描述了不同等級(jí)信息(音頻、數(shù)據(jù)等)的一般處
理流程。而并不區(qū)分不同的業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)有可能包括合成多個(gè)等級(jí)的信息。DRM系統(tǒng)對(duì)不同的輸入業(yè)務(wù)可以分別進(jìn)行處理。其中主業(yè)務(wù)信道(MSC)處理音頻數(shù)據(jù)流輸入信號(hào).傳輸數(shù)據(jù)的比特率取決于信道帶寬和傳輸模式。幀周期為400ms;快速存取信道(FAC)用來將發(fā)射端的復(fù)用器復(fù)合了的業(yè)務(wù)種類信號(hào)帶寬及信道編碼參數(shù)等信息提供給接收端.幀周期為400ms;業(yè)務(wù)描述信道(SDC)用來向接收端提供解碼信息和復(fù)用器中各種業(yè)務(wù)的屬性、特征,幀周期為1200ms;源編碼和預(yù)編碼用來使輸入的流適合于數(shù)字傳輸?shù)母袷?,?duì)于音頻源編碼,其功能包括音頻壓縮技術(shù)。其信源編碼原理如圖2所示。
圖1
此外,該DRM系統(tǒng)中的模擬音頻信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換(取樣、量化、編碼)后可變?yōu)槊}沖編碼調(diào)制(PCM)數(shù)字音頻信號(hào)。單聲道PCM信號(hào)的數(shù)據(jù)率是768kbps,經(jīng)信道編碼后,再去除聲音信號(hào)中的冗余部分和與聽覺不相關(guān)部分,然后經(jīng)壓縮處理,其后的單聲道數(shù)據(jù)率僅100kb/s左右。
源編碼和數(shù)據(jù)流預(yù)編碼的輸出包含兩個(gè)部分,它們?cè)诤罄^信道編碼器中需要一般保護(hù)和高保護(hù)兩種不同等級(jí)的保護(hù),所有業(yè)務(wù)都必須利用這兩種或其中一種保護(hù)。用復(fù)用器可將所有的數(shù)據(jù)和音頻業(yè)務(wù)的保護(hù)級(jí)別結(jié)合起來。
圖2
調(diào)幅(AM)技術(shù)是通過調(diào)制信號(hào)對(duì)射頻載波信號(hào)的瞬時(shí)幅度控制來實(shí)現(xiàn)的一種調(diào)制方式。目前傳統(tǒng)的長波、中波和短波廣播都是采用調(diào)幅方式,統(tǒng)稱為調(diào)幅廣播,其工作頻段為150kHz~30MHz,又稱為30MHz以下的無線電廣播方式。傳統(tǒng)的模擬調(diào)幅廣播具有覆蓋范圍廣、接收成本低、適合固定和移動(dòng)接收等優(yōu)點(diǎn),一直被世界各國作為最基本的信傳播技術(shù)手段之一。但同時(shí),傳統(tǒng)模擬調(diào)幅廣播也存在著傳輸質(zhì)量差、業(yè)務(wù)單一、易被干擾等缺點(diǎn),隨著FM調(diào)頻波段廣播節(jié)目和電視的普及,及數(shù)字衛(wèi)星廣播、因特網(wǎng)、DAB和DVB多媒體廣播等現(xiàn)代廣播技術(shù)的出現(xiàn),模擬調(diào)幅廣播面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)廣播電視數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的發(fā)展趨勢(shì),模擬調(diào)幅廣播的數(shù)字化就顯得尤為迫切。
DRM(ETSES201980)標(biāo)準(zhǔn)是世界數(shù)字調(diào)幅廣播組織DRM(DigitalRadioMondiale)確立的30MHz以下數(shù)字調(diào)幅廣播標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)充分利用數(shù)字音頻壓縮技術(shù)和數(shù)字編碼傳輸技術(shù)的最新成果,在保留模擬調(diào)幅廣播優(yōu)點(diǎn) (業(yè)務(wù)覆蓋范圍大,可適應(yīng)固定、便攜和移動(dòng)接收)的同時(shí),克服了模擬調(diào)幅廣播的缺點(diǎn) (傳輸質(zhì)量差、業(yè)務(wù)單一等)。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)采用了高效信源編碼技術(shù),在滿足聲音質(zhì)量要求前提下有效地降低了碼率;在保持與模擬調(diào)幅廣播相同的帶寬 (9KHz或10KHz)情況下,可達(dá)到調(diào)頻單聲道廣播的聲音質(zhì)量;在頻譜規(guī)劃允許前提下,若將射頻帶寬擴(kuò)展為18或20KHz,可達(dá)到調(diào)頻廣播立體聲的質(zhì)量,并可傳送多套節(jié)目。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)還充分利用數(shù)字廣播的技術(shù)特點(diǎn),為傳統(tǒng)聲音廣播增加了文本、圖像、數(shù)據(jù)等增值信息服務(wù)能力。另一方面,現(xiàn)階段實(shí)施數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)可不改變現(xiàn)有的頻率規(guī)劃和頻譜分配,同時(shí)原模擬發(fā)射機(jī)(PDM、PSM、DX系列等)只須增加相應(yīng)的數(shù)字化改造模塊即可繼續(xù)使用,數(shù)字化門檻很低,易于實(shí)現(xiàn)從模擬到數(shù)字的平穩(wěn)過渡。數(shù)字化改造之后,在等效可比覆蓋條件下,發(fā)射功率將降低到原來的1/2~1/4,不僅減少了廣播電臺(tái)的運(yùn)行費(fèi)用,也改善了電磁環(huán)境。鑒于以上諸多優(yōu)勢(shì),數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)賦予了傳統(tǒng)調(diào)幅廣播新的內(nèi)涵,使其具有了應(yīng)對(duì)其它數(shù)字傳輸技術(shù)手段挑戰(zhàn)的能力,因此采用數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)模擬調(diào)幅廣播系統(tǒng)是調(diào)幅廣播未來的必由之路。
在國內(nèi),國家廣電總局十分重視數(shù)字調(diào)幅廣播方面的研究和試驗(yàn),積極引導(dǎo)有關(guān)部門開展研究和試驗(yàn)工作。經(jīng)過多年的努力,我國在數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)設(shè)備研制和試驗(yàn)研究方面取得了長足的進(jìn)步。2004年,通過聯(lián)合攻關(guān),中國傳媒大學(xué)、國家廣播電影電視總局廣科院和無線局基于DRM(ETSIES201980)標(biāo)準(zhǔn)首次在國內(nèi)自主研制成功了數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng),建立了我國自己的數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng)傳輸覆蓋、外場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和試驗(yàn)環(huán)境,解決了模擬調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)數(shù)字化改造中的一系列關(guān)鍵技術(shù)問題。經(jīng)系統(tǒng)檢測(cè)和比對(duì)試驗(yàn),該系統(tǒng)符合相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)(ETSIES201980),且與符合該標(biāo)準(zhǔn)的國外相應(yīng)設(shè)備完全兼容,主要性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng)的研制成功,使我國全面系統(tǒng)地掌握了數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)和相關(guān)的發(fā)射機(jī)數(shù)字化改造技術(shù),填補(bǔ)了我國30MHz以下調(diào)幅波段數(shù)字聲音廣播領(lǐng)域無相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的空白,從根本上扭轉(zhuǎn)了我國在數(shù)字調(diào)幅廣播領(lǐng)域與西方發(fā)達(dá)國家存在較大差距的不利局面,也為我國數(shù)字調(diào)幅廣播的產(chǎn)業(yè)化及其標(biāo)準(zhǔn)制定打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
結(jié)束語。綜合來說,DRM廣播在大城市進(jìn)行廣播是可行的,但在高大建筑物和小山旁,內(nèi)環(huán)高架路,收費(fèi)站等有頂建筑底,隧道內(nèi)等情況下接收較差,如何作改善還需作進(jìn)一步的探索。相信隨著對(duì)DRM廣播試驗(yàn)的深入開展,在不斷的探索改進(jìn)中,DRM技術(shù)將日臻完善和發(fā)展。
[1]吳樂南,羅琳.數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)概述.東南大學(xué)無線電工程系【期刊】,電子工程師,1999-12-15.
[2]邵常勇.數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)同步技術(shù)研究.【碩士】山東大學(xué),2006-04-16.
[3]吳樂南.數(shù)字調(diào)幅廣播信道傳輸進(jìn)展.東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院【期刊】,自然科學(xué)進(jìn)展,2009-02-15.