數(shù)字聲音廣播8-hd radio技術(shù)系統(tǒng)v

1、HD Radio技術(shù)系統(tǒng) 通信與信息工程學(xué)院 李 娜 主要內(nèi)容HD Radio概述1FM HD Radio2AM HD Radio3HD Radio概述IBOC技術(shù)于1992年問世，分為FM-IBOC和AM-IBOC，后來更名為FM HD Radio和AM HD Radio，統(tǒng)稱HD Radio。HD Radio于2002年被批準(zhǔn)為美國AM與FM波段的數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)。使用現(xiàn)有模擬廣播的頻道提供高清晰度的數(shù)字聲音廣播與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。發(fā)射系統(tǒng)框圖技術(shù)指標(biāo)比較HD Radio優(yōu)點利用現(xiàn)有頻率，以低投資實現(xiàn)模擬/數(shù)字同播運(yùn)行。有附加業(yè)務(wù)與節(jié)目的可擴(kuò)展能力。與DAB比，工作頻率低，容易室內(nèi)接收。支持單頻網(wǎng)，節(jié)

2、約頻譜和功率。FM HD Radio數(shù)字信號功率只需FM發(fā)射功率的1%，就能達(dá)到與FM廣播相同的覆蓋范圍。FM HD Radio滿足高速（300km/h）移動接收的要求。在美國應(yīng)用前景良好，在其他國家會受到一定的限制。主要內(nèi)容HD Radio概述1FM HD Radio2AM HD Radio3FM HD Radio系統(tǒng)組成原理圖FM HD Radio工作模式FM HD Radio是一種OFDM系統(tǒng)，該系統(tǒng)在常規(guī)FM信號兩邊創(chuàng)建了一組數(shù)字邊帶。FM HD Radio系統(tǒng)為實現(xiàn)最終的全數(shù)字信號頻譜分三步：混合模式擴(kuò)展混合模式全數(shù)字模式混合模式提供100kbps的數(shù)據(jù)率，其中96kbps的音頻數(shù)據(jù)

3、和4kbps的輔助數(shù)據(jù)（歌曲與藝術(shù)家名）。數(shù)據(jù)分配是可調(diào)整的。每個數(shù)字邊帶有191個副載波，分10個區(qū)。所有OFDM副載波的間隔為363.4Hz，各個副載波都采用QPSK調(diào)制。擴(kuò)展混合模式提供151kbps的數(shù)據(jù)率，其中96kbps的音頻數(shù)據(jù)和55kbps的輔助數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)分配是可調(diào)節(jié)的。減少了模擬FM信號的頻譜寬度，讓位給擴(kuò)展的數(shù)字頻譜。上下邊帶擴(kuò)展部分各占30kHz，各有76個副載波。所有OFDM副載波的間隔為363.4Hz，各個副載波都采用QPSK調(diào)制。全數(shù)字模式該模式?jīng)]有模擬信號，提供300kbps數(shù)據(jù)率，并可在音頻業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)間隨意分配。處于兩側(cè)的主信道傳輸?shù)墓β室忍幱谥虚g的副

4、信道大。模擬與數(shù)字信號的合成方式合成方式有五種分別放大高電平合成共同放大低電平合成中等電平與分離電平合成雙輸入天線合成兩個獨立天線空中合成選擇哪種合成方式取決于現(xiàn)有模擬FM發(fā)射機(jī)的功率等級、使用年限和特點，以及天線和塔的具體情況。模擬與數(shù)字信號的合成方式1. 分別放大高電平合成模擬信號和數(shù)字信號獨立地產(chǎn)生并送入各自的放大器。模擬信號大多數(shù)會利用現(xiàn)有的RF設(shè)備。數(shù)字信號進(jìn)入線性放大器。然后，兩種信號通過10dB的合成器合成后送入天線。優(yōu)點：處理大功率裝置的唯一實用的方法，允許使用者保持現(xiàn)有的模擬發(fā)射機(jī)，允許模擬和HD Radio在有故障的情況下分開運(yùn)行。缺點：需要大功率的數(shù)字發(fā)射機(jī)，需要外部耦合

5、器。模擬與數(shù)字信號的合成方式2. 共同放大低電平合成HD Radio信號產(chǎn)生后在低電平與模擬FM信號混合?；旌闲盘柾ㄟ^線性放大器放大到要求的電平。優(yōu)點：需要低功率發(fā)射機(jī)，電能和熱能消耗低，硬件成本低，發(fā)射機(jī)裝置簡單。一些固態(tài)發(fā)射機(jī)可升級作為模擬和數(shù)字公用的發(fā)射機(jī)。缺點：不適合大功率(14kW)應(yīng)用。模擬與數(shù)字信號的合成方式3. 中等電平與分離電平合成適合于中等功率等級的發(fā)射機(jī)。模擬與數(shù)字信號的合成方式4. 雙輸入天線合成數(shù)字信號與模擬信號分別放大后，分別經(jīng)饋線送到同一副天線的兩個獨立的輸入端。兩饋線的隔離度要大于40dB。模擬與數(shù)字信號的合成方式5. 兩個獨立天線空中合成數(shù)字信號與模擬信號在完

6、全獨立的兩個系統(tǒng)中產(chǎn)生與放大，分別送到各自的天線發(fā)射，實現(xiàn)在空中的合成。主要內(nèi)容HD Radio概述1FM HD Radio2AM HD Radio3AM HD RadioAM HD Radio也是OFDM系統(tǒng)，該系統(tǒng)在正常AM信號兩邊引進(jìn)了一系列的邊帶。該系統(tǒng)的混合模式可與現(xiàn)有的模擬調(diào)幅接收機(jī)兼容，也可轉(zhuǎn)換成全數(shù)字模式，改善音頻質(zhì)量和提高輔助數(shù)據(jù)率。AM HD Radio工作模式1. 混合模式支持AM單聲道信號和IBOC信號，可提供40kbps的數(shù)據(jù)率，其中有36kbps的音頻數(shù)據(jù)率和4kbps的歌曲和藝術(shù)家名稱的附加數(shù)據(jù)率。為了全立體聲而附加一個低速數(shù)據(jù)通道。數(shù)字副載波總共有2*81個，間隔為181.7Hz。數(shù)字主信道、副信道和第三信道的各載波分別采用64QAM、16QAM