數(shù)字音頻廣播技術(shù)-科技委培訓(xùn)

數(shù)字音頻廣播技術(shù)

廣播科學(xué)研究院高鵬主要內(nèi)容廣播數(shù)字化的需求與動力國內(nèi)外對數(shù)字音頻廣播技術(shù)的研究和探索CDR系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)CDR系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化情況CDR系統(tǒng)實施對我國廣播數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的思考廣播數(shù)字化的需求和動力廣播數(shù)字化進(jìn)程已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于通信、電視等技術(shù)廣播數(shù)字化的需求和動力現(xiàn)有聲音廣播的形式、質(zhì)量、數(shù)量已經(jīng)難以滿足聽眾日益增長的需求頻譜資源越來越緊張，無線傳輸環(huán)境越來越惡劣，聲音質(zhì)量難以保證覆蓋范圍受限，難以實現(xiàn)大范圍無縫覆蓋業(yè)務(wù)形式面臨互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的沖擊產(chǎn)業(yè)界也需要尋找新的增長點廣播數(shù)字化的意義數(shù)字化已經(jīng)成為世界廣播電視發(fā)展的必然趨勢數(shù)字信號便于處理、存儲、交換數(shù)字技術(shù)的引用可以有效改善音頻廣播的聲音質(zhì)量數(shù)字技術(shù)的引用可以提高頻譜利用效率，引入新的業(yè)務(wù)形式有效降低發(fā)射機功率，減少電磁污染廣播的未來一個頻道可以傳輸多套節(jié)目提供的服務(wù)將不僅僅限于聲音圖片、文字、視頻、環(huán)繞聲…..多種多樣的接收機形式數(shù)字音頻廣播是什么廣播數(shù)字化的技術(shù)基礎(chǔ)是數(shù)字音頻廣播技術(shù)

以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的數(shù)字音頻信源編碼壓縮、信道糾錯編碼以及數(shù)字調(diào)制傳輸技術(shù)，對廣播信號進(jìn)行全面數(shù)字化處理的廣播系統(tǒng)數(shù)字音頻廣播技術(shù)的關(guān)鍵數(shù)字化信源壓縮編碼信道糾錯編碼OFDM調(diào)制數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

---數(shù)字化處理模擬信號和數(shù)字信號數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

---音頻信源壓縮編碼壓縮的意義數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

---音頻信源壓縮編碼壓縮的意義CD的數(shù)據(jù)率：44.1kHz*16bit*2=1.4Mbps

采用音頻信源壓縮之后：MUSICAM：192-256KbpsMP3：128-160KbpsHEAAC：64-96KbpsHEAACv2:32(24)-48KbpsDRA+:最低24Kbps。數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

---信道糾錯編碼用于糾正數(shù)據(jù)處理傳輸過程中的錯誤數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

---數(shù)字調(diào)制技術(shù)傳統(tǒng)模擬調(diào)制技術(shù)調(diào)幅（AM）調(diào)頻（FM）數(shù)字調(diào)制技術(shù)QAM調(diào)制OFDM調(diào)制數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

-------OFDM調(diào)制技術(shù)OFDM發(fā)展歷史1966年，R.W.Chang發(fā)表《Synthesisofband-limitedorthogonalsignalsformultichanneldatatransmission》，提出在帶限信道中用正交信號同時傳輸多路數(shù)據(jù)的原理1971年，Weinstei和Ebert提出了用離散傅立葉逆正變換（IDFT/DFT）分別實現(xiàn)OFDM多載波調(diào)制與解調(diào)，成為OFDM發(fā)展道路上的重要里程碑。1980年，Peled和Ruiz提出用循環(huán)前綴（CyclicPrefix，CP）取代空信息作為系統(tǒng)的保護(hù)間隔，解決了多載波正交性的問題數(shù)字信號處理的DSP芯片使得實現(xiàn)多載波正交調(diào)制的快速傅里葉變換（IFFT/FFT）可以方便在硬件中實現(xiàn)。與此同時，正交幅度調(diào)制（QAM）、信道編碼、頻域交織等技術(shù)的快速發(fā)展，使OFDM系統(tǒng)日趨成熟和完善，并得到廣泛應(yīng)用頻分復(fù)用系統(tǒng)頻譜示意圖Ch.1Ch.2Ch.3Ch.4Ch.5Ch.6Ch.7Ch.8Ch.9Ch.10Savingofbandwidth(a)

FDM系統(tǒng)(b)OFDM系統(tǒng)數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

-------OFDM調(diào)制技術(shù)f單載波頻譜為sinx/x函數(shù)OFDM系統(tǒng)的頻譜數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

-------OFDM調(diào)制技術(shù)數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

-------OFDM調(diào)制技術(shù)數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

-------信道容量香農(nóng)（Shannon）定理

C=B*log2(1＋S/N)

其中C是信道容量，B是鏈路的帶寬，S是平均信號功率，N是平均噪聲功率數(shù)字音頻廣播涉及的關(guān)鍵技術(shù)

-------卷積碼1955年由Elias等人提出安德魯·維特比（AndrewJ.Viterbi）1967年發(fā)明維特比算法多種數(shù)字廣播電視系統(tǒng)均使用卷積碼當(dāng)前數(shù)字聲音廣播的各種形式地面廣播III波段/L波段：Eureka147DAB調(diào)幅波段：DRM/HDRadio調(diào)頻波段：HDRadio/DRM+、Vucast等等衛(wèi)星廣播DSR/ADR/WorldSpace/XMSiriusSatelliteRadio互聯(lián)網(wǎng)廣播各種形式電視廣播中的聲音廣播Eureka147DAB(數(shù)字音頻廣播)

數(shù)字音頻廣播（DAB）研究開始于七十年代末期，1986年被列為歐共體Eureka-147計劃，1988年1月1日開始執(zhí)行，1995年正式成為ETSI標(biāo)準(zhǔn)，1995年9月英國BBC首先開始了DAB的正式廣播，目前在歐洲、亞洲、澳大利亞等地得到廣泛的應(yīng)用。DAB的特點聲音質(zhì)量可達(dá)CD水平具有極強的抗多徑傳播引起的衰落能力可利用地面、電纜和衛(wèi)星進(jìn)行覆蓋，適合于固定、便攜和移動接收單頻網(wǎng)(SFN)運行，節(jié)約頻譜資源可以實現(xiàn)多種多樣的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括實時視頻業(yè)務(wù)（DMB）DAB技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用五個城市或者地區(qū)獲準(zhǔn)進(jìn)行DAB運營廣東：III波段，6路音頻業(yè)務(wù)，5路多媒體業(yè)務(wù)9個發(fā)射點，覆蓋珠江三角洲近8千萬人口北京：III波段，16路音頻業(yè)務(wù)，6路多媒體業(yè)務(wù)，一路推送業(yè)務(wù)15個發(fā)射點，覆蓋北京城市和郊區(qū)的2千萬人口上海：L波段、大連/河南：III波段DAB芯片和接收機的開發(fā)和生產(chǎn)卓勝微電子、西芯微電子等等聯(lián)想、愛國者、龍旗等等廣播科學(xué)研究院在DAB領(lǐng)域的工作相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的起草GY/T214-2006地面數(shù)字音頻廣播發(fā)射設(shè)備技術(shù)指導(dǎo)意見非實時數(shù)字廣播業(yè)務(wù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組網(wǎng)覆蓋技術(shù)研究覆蓋預(yù)測單頻網(wǎng)組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化（佛山、北京）關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)總成復(fù)用器、數(shù)據(jù)復(fù)用器、IP-DMB網(wǎng)關(guān)亞洲首次基于DAB系統(tǒng)的視頻業(yè)務(wù)傳輸試驗Eureka147DAB系統(tǒng)優(yōu)勢系統(tǒng)傳輸能力強，支持多種多樣的數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)DAB信號傳輸魯棒性較強，移動接收性能較好產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)比較成熟DAB系統(tǒng)所涉及的專利已經(jīng)或即將到期劣勢需要占用III/L波段頻率資源完全數(shù)字化系統(tǒng)，沒有數(shù)模同播機制

HDRadio系統(tǒng)簡介HDRadio系統(tǒng)美國iBiquity公司針對FM廣播和AM中波廣播數(shù)字化改造而開發(fā)的一種帶內(nèi)同播（InBandOnChannel，IBOC）數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)。目前HDRadio系統(tǒng)已經(jīng)在美國境內(nèi)試播的發(fā)射臺超過2200多座?！癏D”的涵義不是“高清”（HighDefinition），也不是“混合（HybridDigital）”。“HDRadio”是iBiquity公司為這種特殊的IBOC數(shù)字廣播系統(tǒng)注冊的商標(biāo)，并不代表任何其他的涵義。HDRadio的特點在保持基礎(chǔ)設(shè)施和頻率劃分不變，盡量不干擾現(xiàn)有模擬廣播的情況下，利用現(xiàn)有模擬廣播頻道之間的空閑頻率資源進(jìn)行數(shù)字音頻廣播，廣播提供商和用戶都可以平滑地過渡到數(shù)字廣播采用HDRadio技術(shù)，F(xiàn)M廣播可以達(dá)到接近CD音質(zhì)，AM廣播的音質(zhì)可以達(dá)到接近現(xiàn)有模擬FM立體聲音質(zhì)采用的數(shù)字傳輸技術(shù)，可以有效地消除多徑、多普勒頻移以及突發(fā)噪聲等其他干擾對接收質(zhì)量的影響為更高級的數(shù)據(jù)和音頻業(yè)務(wù)的產(chǎn)生提供了可能，如環(huán)繞立體聲節(jié)目、音頻節(jié)目點播、音頻節(jié)目的存儲／重放等HDRadio系統(tǒng)在美國的播出情況2,200廣播臺站在播出HDRadio信號1,450臺站在播出多路數(shù)字音頻業(yè)務(wù)(HD2/HD3/HD4)一共有3,650套數(shù)字節(jié)目覆蓋美國90%的人口接收機市場存量超過1200萬臺HDRadio系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)信源編碼算法—HDC音頻數(shù)據(jù)碼率在36Kbps時，采用HDC壓縮算法的音樂節(jié)目就可以達(dá)到接近CD質(zhì)量；對于語音類節(jié)目，則需到56Kbps左右?guī)?nèi)同播技術(shù)（IBOC）在模擬調(diào)頻廣播兩邊增加數(shù)字信號，可選多種工作模式，不改變現(xiàn)有頻率規(guī)劃模數(shù)切換（Blending）如果數(shù)字廣播信號的誤碼率在接收門限以上，則輸出高質(zhì)量的數(shù)字音頻信號，否則輸出模擬廣播節(jié)目以保證用戶收聽效果的連續(xù)性FMHDRadio混合模式廣播科學(xué)研究院在HDRadio研究領(lǐng)域所的工作標(biāo)準(zhǔn)的跟蹤研究實驗室測試外場測試覆蓋預(yù)測研究知識產(chǎn)權(quán)的評估工作HDRadio系統(tǒng)測試的一些主要結(jié)論與現(xiàn)有模擬調(diào)幅/調(diào)頻廣播相比，HDRadio系統(tǒng)能夠有效地提高音頻接收質(zhì)量調(diào)頻HDRadio的第二臨頻保護(hù)率與我國調(diào)頻頻段現(xiàn)有頻率規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)有一定的沖突HDRadio系統(tǒng)同播方式下數(shù)字廣播信號對所寄生模擬廣播信號的存在一定程度上的干擾HDRadio系統(tǒng)對第一上下鄰頻廣播信號有較大的干擾，AMHDRadio系統(tǒng)尤為嚴(yán)重HDRadio系統(tǒng)同播方式下的覆蓋范圍略小于原有模擬廣播數(shù)字/模擬功率比為-20dB時HDRadio數(shù)字信號的覆蓋情況宿主模擬調(diào)頻信號立體聲覆蓋情況HDRadio系統(tǒng)小結(jié)優(yōu)勢在不改變用戶調(diào)諧習(xí)慣的前提下數(shù)模同播一定程度上消除了數(shù)字廣播系統(tǒng)的“峭壁效應(yīng)”有一個明確可操作的授權(quán)模式，具備產(chǎn)業(yè)化推廣的基礎(chǔ)劣勢中波調(diào)幅HDRadio的頻道帶寬設(shè)置與我國頻率設(shè)置（9KHz）不同，為10KHzBlending需將模擬廣播節(jié)目進(jìn)行延時播出（約7-8秒）目前HDRadio系統(tǒng)尚未實現(xiàn)單頻網(wǎng)組網(wǎng)功能部分技術(shù)屬于私有技術(shù)，專利授權(quán)模式比較特殊

數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）簡介DRM組織1998年在廣州成立，目標(biāo)是開發(fā)數(shù)字長、中、短波廣播的世界范圍的標(biāo)準(zhǔn)2001年向ITU提交了30MHz以下數(shù)字調(diào)幅廣播正式的建議書（ITU-RBS.1514）獲得通過2001年10月成為ETSI標(biāo)準(zhǔn)，并在2002年1月30日經(jīng)IEC通過（IEC62272-1）2004年開始DRM組織將DRM擴展到30MHz至120MHz頻率范圍的研究，即為DRM+2009年8月ETSI正式發(fā)布包含DRM+的DRM標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）的特點使用短波/中波調(diào)幅頻段（DRM30）、調(diào)頻頻段甚至III波段的下半段（DRM+）調(diào)幅頻段（DRM30）可以達(dá)到立體聲調(diào)頻質(zhì)量，調(diào)頻頻段（DRM+）可以達(dá)到CD音質(zhì)具有很強的抗多徑傳播引起的衰落能力支持單頻網(wǎng)(SFN)組網(wǎng)，節(jié)約頻譜資源可以實現(xiàn)低數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，甚至視頻片段傳輸國內(nèi)對DRM的研究跟蹤研究始于上世紀(jì)末，廣播科學(xué)研究院是DRM組織的創(chuàng)始成員2003年，廣電總局組織無線局、廣科院、中國傳媒大學(xué)進(jìn)行《數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)樣機研制》項目，成功研制出一整套DRM系統(tǒng)原型樣機：編碼復(fù)用器、軟件接收機等2004年開始，國內(nèi)開始進(jìn)行多次中短波DRM傳輸覆蓋實驗短波：齊齊哈爾、喀什、海南等中波：廣東、長沙、安徽等國內(nèi)對DRM的研究（續(xù)）已經(jīng)掌握中短波模擬調(diào)幅發(fā)射機的DRM改造技術(shù)廣播科學(xué)研究院無線電臺管理局中國傳媒大學(xué)具備研制生產(chǎn)DRM接收機的能力成都新星DRM系統(tǒng)小結(jié)優(yōu)勢能有效提高調(diào)幅/調(diào)頻頻段音頻業(yè)務(wù)質(zhì)量能夠?qū)崿F(xiàn)長距離可靠傳輸能夠組建單頻網(wǎng)，實現(xiàn)大面積覆蓋能有效提高頻譜利用效率，支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)劣勢信源編碼算法專利費較高接收機市場一直未打開，價格居高不下

第41頁與模擬FM兼容性：

DRM+vs.FMHDRadioD/U=46dBD/U1≈47dB200kHz間隔50kHz間隔DRM+系統(tǒng)小結(jié)DRM+可以顯著提高調(diào)頻波段的頻譜使用效率，提供高質(zhì)量的數(shù)字音頻業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，由于OFDM系統(tǒng)的固有優(yōu)勢，可以實現(xiàn)單頻網(wǎng)大面積覆蓋。與HDRadio系統(tǒng)不同的是，DRM+系統(tǒng)使用的是鄰頻段同播方式，同播模式和全數(shù)字模式下使用同樣的系統(tǒng)參數(shù)，接收機設(shè)計相對簡單。DRM+系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一定程度上與DRM系統(tǒng)兼容，與DAB系統(tǒng)相近，便于一體化接收機的設(shè)計。DRM+系統(tǒng)的不足之處就是其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)展較慢。VuCast系統(tǒng)VuCast系統(tǒng)是美國DRE（DigitalRadioExpress）公司2005年正式提出的一種帶內(nèi)同播調(diào)頻數(shù)字化解決方案與HDRadio、DRM+系統(tǒng)不同，VuCast使用現(xiàn)有調(diào)頻廣播信號中為SCA業(yè)務(wù)預(yù)留的頻譜資源傳輸數(shù)字音頻信號，因此也可以稱之為數(shù)字SCA系統(tǒng)VuCast系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)信源編碼技術(shù)HEAAC，信道編碼Turbo碼，數(shù)字信號調(diào)制OFDM子載波調(diào)制方式QPSK、8PSK、16QAM和32QAM。VuCast系統(tǒng)中的三種頻譜占用方式宿主模擬調(diào)頻為單聲道方式，則數(shù)字音頻信號占用調(diào)頻基帶信號中20KHz以上的所有頻譜資源，實現(xiàn)最大數(shù)字傳輸載荷宿主模擬調(diào)頻廣播為立體聲方式，在沒有RDS業(yè)務(wù)時，使用據(jù)中心頻率55-99KHz的頻譜資源傳輸數(shù)字音頻信號宿主模擬調(diào)頻廣播為立體聲方式，有RDS業(yè)務(wù)時，使用為SCA業(yè)務(wù)預(yù)留的據(jù)中心頻率62-99KHz的頻譜資源傳輸數(shù)字音頻信號VuCast系統(tǒng)的頻譜占用方式（一）VuCast系統(tǒng)的頻譜占用方式（二）VuCast系統(tǒng)的頻譜占用方式（三）VuCast前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)我國調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)多年來對國外多種技術(shù)方案進(jìn)行了深入研究，積累了豐富的、寶貴的經(jīng)驗天時、地利、人和萬事俱備國家鼓勵自主創(chuàng)新，CMMB、地面數(shù)字電視等研究及產(chǎn)業(yè)化積累了寶貴的成功經(jīng)驗國內(nèi)運營商對頻譜資源的需求越來越迫切，產(chǎn)業(yè)界的熱情高漲國內(nèi)在音頻信源編碼方面取得了突破CDR項目基本情況從2007年底開始，廣播科學(xué)研究院利用財政部基本科研業(yè)務(wù)費支持，開展了自主知識產(chǎn)權(quán)的調(diào)頻數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)研究廣播科學(xué)研究院牽頭，承擔(dān)總局2011年科研項目《數(shù)字音頻廣播傳輸關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)研發(fā)及試驗（一期）》，中國國際廣播電臺牽頭研究業(yè)務(wù)形式和復(fù)用技術(shù)廣播科學(xué)研究院牽頭，中國國際廣播電臺、中央人民廣播電臺等十余家單位參與，成功申報了2012-2014年度國家科技支撐計劃課題《數(shù)字音頻廣播關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用示范》項目組織和任務(wù)分工總體技術(shù)方案研究與標(biāo)準(zhǔn)建議草案的起草廣科院牽頭，泰美公司參與算法平臺搭建，系統(tǒng)性能仿真驗證廣科院與泰美公司共同完成調(diào)制器/發(fā)射機樣機開發(fā)廣科院牽頭制定樣機實現(xiàn)方案，完成軟件參考實現(xiàn)委托凱騰四方、北廣科技等進(jìn)行硬件實現(xiàn)接收機樣機開發(fā)泰美公司負(fù)責(zé)，廣科院參與項目組織和任務(wù)分工（續(xù)）樣機實現(xiàn)驗證廣科院提供模塊化對比驗證手段，負(fù)責(zé)三方驗證系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試環(huán)境搭建廣科院負(fù)責(zé)，相關(guān)單位配合發(fā)射機改造與場地實驗準(zhǔn)備廣科院、北京臺、江蘇臺共同制定方案發(fā)射機廠家負(fù)責(zé)實現(xiàn)接收芯片設(shè)計方案泰美公司負(fù)責(zé)泰合志恒、國芯、海爾集成電路等中國數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)的主要特點針對調(diào)頻和中波調(diào)幅優(yōu)化的系統(tǒng)傳輸方案靈活的頻譜配置結(jié)構(gòu)采用更高效的信道編碼算法（LDPC）支持逐步演進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)集成自主知識產(chǎn)權(quán)的信源編碼算法（DRA）FMHDRadio系統(tǒng)的頻譜模式在距中心頻率130（100）-200KHz的頻率范圍內(nèi)，增加數(shù)字調(diào)制的音頻業(yè)務(wù)，數(shù)字和模擬廣播信號功率比可調(diào)，支持全數(shù)字播出方式FMHDRadio系統(tǒng)的頻譜模式在距中心頻率130（100）-200KHz的頻率范圍內(nèi)，增加數(shù)字調(diào)制的音頻業(yè)務(wù)，數(shù)字和模擬廣播信號功率比可調(diào)，支持全數(shù)字播出方式DRM+系統(tǒng)的頻譜模式全數(shù)字播出方式，帶寬固定為100KHz，距相鄰模擬調(diào)頻中心頻率一定距離（?f）數(shù)字和模擬廣播信號功率比可調(diào)（?P）我國調(diào)頻頻段系統(tǒng)的頻譜模式100KHz基礎(chǔ)，最大可擴展至800KHz，中心頻率以100KHz步進(jìn)，可以實現(xiàn)多子帶捆綁和數(shù)模同播FMCDR系統(tǒng)發(fā)射端結(jié)構(gòu)圖FMCDR傳輸幀結(jié)構(gòu)FMCDR傳輸子幀結(jié)構(gòu)信標(biāo)符號的結(jié)構(gòu)OFDM符號的結(jié)構(gòu)FMCDR系統(tǒng)OFDM參數(shù)設(shè)計FMCDR系統(tǒng)有效數(shù)據(jù)傳輸容量可根據(jù)情況選用QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制，信道編碼碼率可選擇1/4、1/3、1/2或3/4，則不同傳輸模式下系統(tǒng)傳輸容量如下（100KHz內(nèi)）：FMCDR的信道編碼方案設(shè)計系統(tǒng)信息信道和業(yè)務(wù)描述信息信道使用卷積編碼約束長度為7，編碼率為1/4主業(yè)務(wù)信息信道使用準(zhǔn)循環(huán)結(jié)構(gòu)LDPC編碼碼長：9216比特準(zhǔn)循環(huán)結(jié)構(gòu)：256*256編碼碼率1/4、1/3、1/2和3/4Gallager在1963年提出，然而由于計算能力的不足，它一直沒引起人們重視1993年，DMacKay、MNeal等人對它重新進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)LDPC碼具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能，從而成為了信道編碼理論新的研究熱點Mckay，Luby將LDPC碼的概念推廣，成為目前己知的最接近香農(nóng)限的碼工業(yè)界也己經(jīng)有成熟的編譯碼算法和芯片問世LDPC(Low-densityParity-check，低密度奇偶校驗）碼FMCDRLDPC碼性能仿真曲線系統(tǒng)性能仿真結(jié)果FMCDR系統(tǒng)的交織方案系統(tǒng)信息信道和業(yè)務(wù)描述信息信道使用比特交織主業(yè)務(wù)信息信道使用子載波交織比特交織和子載波交織基于相同的交織算法CDR導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)示意圖FMCDR的子幀分配方式一FMCDR的子幀分配方式二FMCDR子幀分配方式三子幀分配增益仿真結(jié)果基于SysnopsysCCSS仿真結(jié)果逐步演進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)--分層調(diào)制技術(shù)逐步演進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)--分層調(diào)制技術(shù)逐步演進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)--分層調(diào)制技術(shù)（續(xù)）音頻信源編碼算法音頻編碼采用DRA低碼率擴展版本（DRA+）GB/T

22726-2008《多聲道數(shù)字音頻編解碼技術(shù)規(guī)范》（簡稱DRA）DRA+是以DRA為核心，并利用帶寬擴展和參數(shù)立體聲增強工具而實現(xiàn)的低碼率音頻源編碼技術(shù)音頻信源編碼算法碼率聲道數(shù)質(zhì)量說明24kbps(DRA+)立體聲略低于FM質(zhì)量32kbps(DRA+)立體聲與FM相當(dāng)48kbps(DRA+)立體聲高于FM質(zhì)量64kbps(DRA+)立體聲與128kbpsmp3相當(dāng)96kbps(DRA)立體聲接近CD質(zhì)量128kbps(DRA)立體聲CD質(zhì)量96kbps(DRA+)環(huán)繞聲優(yōu)于偽環(huán)繞聲128kbps(DRA+)環(huán)繞聲優(yōu)于偽環(huán)繞聲256kbps(DRA)環(huán)繞聲接近典型環(huán)繞聲2024/1/482CDR系統(tǒng)中源編碼的典型參數(shù)各種節(jié)目的標(biāo)稱比特率普通廣播節(jié)目： 立體聲24~32kbps普通音樂廣播節(jié)目： 立體聲48kbps高質(zhì)量廣播： 64kbps或以上普通環(huán)繞聲節(jié)目： 96kbps或128kbps高質(zhì)量環(huán)繞聲節(jié)目： 192kbps（DRA+）或

320kbps（DRA）比特率模式：CBR（固定比特率）或ABR（平均比特率）分層模式（可選）：2層基本層：確?；举|(zhì)量的音頻解碼和重放增強層：如果能夠正確接收，配合基本層獲得更高質(zhì)量的音頻解碼和重放2024/1/483144kbps信道的編碼模式示例100kHz帶寬有效凈載荷：信道配置16QAM?LDPC傳輸模式1&2144kbps技術(shù)規(guī)劃和頻率規(guī)劃技術(shù)規(guī)劃是頻率規(guī)劃的基礎(chǔ)，它的內(nèi)容包括：根據(jù)規(guī)劃的目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和方法，確定發(fā)射臺的臺址、節(jié)目套數(shù)和名稱、發(fā)射機功率和天線特性等。頻率規(guī)劃則是通過合理的頻率指配，最大限度地滿足技術(shù)規(guī)劃的要求，實現(xiàn)規(guī)劃的目標(biāo)。需要和可能往往產(chǎn)生矛盾，因此，這兩者互相影響、互相制約，在頻率指配發(fā)生困難時，可能要求修改技術(shù)規(guī)劃的某些參數(shù)。85低電平組合

中等電平或分離電平組合高電平組合空間組合(雙輸入天線)空間組合(獨立天線)(注：標(biāo)紅部分技術(shù)目前尚未在CDR系統(tǒng)上進(jìn)行實驗驗證)現(xiàn)有發(fā)射設(shè)備的數(shù)字化改造

CDR激勵器CDR發(fā)射機共同放大發(fā)射機共同放大模擬信號數(shù)字信號

CDR發(fā)射機CDR激勵器新增的CDR發(fā)射機模擬FM發(fā)射機原有調(diào)頻激勵器原有調(diào)頻發(fā)射機空間合成模擬信號數(shù)字信號空間合成和交織天線方式Shively與Dielectric交織天線，可用于獨立式天線實施位于賓夕法尼亞州首府哈里斯堡的WNNK電臺使用的交織天線瑞士RadioSunshine電臺用來測試HDRadio廣播的設(shè)備獨立放大/高電平合成高電平合成器

CDR發(fā)射機模擬FM發(fā)射機數(shù)字處理部分模擬信號數(shù)字信號原有調(diào)頻激勵器原有調(diào)頻發(fā)射機CDR激勵器新增的CDR發(fā)射機中低電平合成3.0dB4.7dB6.0dBComb.

HDRadio發(fā)射機模擬FM發(fā)射機θ模擬信號數(shù)字信號原有調(diào)頻發(fā)射機數(shù)字處理部分CDR激勵器新增的CDR發(fā)射機頻率規(guī)劃的概念在無線電頻率劃分或者分配的基礎(chǔ)上，在主管部門相應(yīng)規(guī)劃原則的指導(dǎo)下，對網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、配置以及頻率資源等作出科學(xué)合理的統(tǒng)籌規(guī)劃，以保證覆蓋網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量和頻率資源的有效利用CDR系統(tǒng)的頻率規(guī)劃在很長一段時期內(nèi)，CDR數(shù)字廣播信號將會與模擬廣播信號共存同播數(shù)字廣播信號與模擬廣播信號的功率比一般限制在-17

（或-14）dB考慮到數(shù)字廣播的峭壁效應(yīng)，數(shù)字廣播信號覆蓋規(guī)劃的室外移動接收時規(guī)劃覆蓋的地點概率需要從模擬系統(tǒng)50%提高到99%調(diào)頻頻率規(guī)劃的依據(jù)米波段調(diào)頻廣播覆蓋網(wǎng)技術(shù)要求發(fā)射機服務(wù)區(qū)及發(fā)射機間干擾估算方法射頻保護(hù)率的概念在規(guī)定的條件下，為達(dá)到要求的接收質(zhì)量，在接收機輸入端所必需的有用信號場強與干擾信號場強分貝之差的最小值。頻率制約要求必須遵守的頻率制約關(guān)系

同臺頻率間隔不同臺但有交疊覆蓋區(qū)的調(diào)頻廣播頻率間隔調(diào)頻廣播收發(fā)頻率間隔

還需注意的頻率制約關(guān)系

頻率間隔調(diào)頻廣播頻率間隔不小于1兆赫（同臺頻率為6個或6個以上時，頻率間隔不小于800KHZ），也不得為10.7±0.2兆赫。某一調(diào)頻頻率100dB以上的覆蓋區(qū)與另一調(diào)頻頻率56dB以上的覆蓋區(qū)交疊時，兩頻率間隔不得小于800KHz。某一調(diào)頻頻率100dB以上的覆蓋區(qū)與另一調(diào)頻頻率56dB以上的覆蓋區(qū)交疊時，兩頻率間隔不得為10.7±0.2MHz

CDR頻率規(guī)劃的過程現(xiàn)有模擬調(diào)頻廣播覆蓋分析尋找指配數(shù)字廣播頻點指配發(fā)射臺站頻率掃描及分析（選擇候選頻道）覆蓋及干擾分析（數(shù)字干擾模擬、模擬干擾數(shù)字，同頻、鄰頻、鏡頻）頻率規(guī)劃方案確定與報批，協(xié)調(diào)優(yōu)化頻率規(guī)劃方案通過CDR頻率規(guī)劃的技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)射機技術(shù)要求及測試方法接收機技術(shù)要求及測試方法網(wǎng)絡(luò)設(shè)計技術(shù)規(guī)范。。。。FMCDR實驗室環(huán)境的搭建與測試完成編碼器、復(fù)用器、激勵器與接收機的整系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，實驗各種傳輸模式、編碼方式、調(diào)制方式和頻譜模式測試激勵器和接收機的實現(xiàn)水平和性能指標(biāo)（接收門限、靈敏度等）系統(tǒng)方案測試（門限、保護(hù)率等）實驗室測試平臺100/39測試條件測試頻率98.0MHz多徑信道模型靜態(tài)9種、動態(tài)6種來源USADRDRMCOST207自定義（室內(nèi)信道）101/39測試內(nèi)容調(diào)制器測試射頻信號頻譜特性測試載頻特性測試射頻信號峰均比測試102/39測試內(nèi)容系統(tǒng)性能測試高斯信道下的載噪比門限最小接收電平多徑信道性能抗相位噪聲的性能抗脈沖干擾的性能抗單頻干擾系統(tǒng)時延宿主調(diào)頻廣播劣化業(yè)務(wù)兼容性103/39測試結(jié)果-射頻信號峰均比射頻信號峰均比測試模式峰值（dB）1%（dB）0.1%（dB）0.01%（dB）T1-S2-QPSK-1/211.946.598.379.62T2-S2-16QAM-3/412.106.638.459.74T3-S2-64QAM-1/212.036.628.419.71104/39系統(tǒng)性能-高斯信道下的載噪比門限傳輸模式頻譜模式調(diào)制方式編碼率測試所得的載噪比門限（dB）計算機仿真所得載噪比門限（dB）12QPSK1/4-1.4-1.4412QPSK1/30.30.0312QPSK1/22.12.0312QPSK3/44.84.901216QAM1/43.13.231216QAM1/34.74.821216QAM1/27.27.351216QAM3/410.811.051264QAM1/46.56.811264QAM1/38.68.761264QAM1/211.711.861264QAM3/416.316.36105/39系統(tǒng)性能-混播模式下的數(shù)字信號電平注入與載噪比門限的關(guān)系測試模式注入電平比(dB）載噪比門限（dB）純數(shù)字模式下的載噪比門限（dB）傳輸模式頻譜模式調(diào)制編碼方式11016QAM,1/2-19.97.57.3-22.17.5-23.77.5-26.57.811016QAM,3/4-19.911.511.0-22.211.6-24.111.8-26.41211064QAM,3/4-19.817.316.3-22.317.8-24.118.7-26.419106/39系統(tǒng)性能-最小接收電平測試模式接收機輸入信號電平（dBm）傳輸模式頻譜模式調(diào)制編碼方式12QPSK-1/2-110.1QPSK-3/4-107.516QAM-1/2-105.916QAM-3/4-101.464QAM-1/2-100.264QAM-3/4-95.032QPSK-1/2-110.7QPSK-3/4-108.516QAM-1/2-106.616QAM-3/4-103.164QAM-1/2-102.364QAM-3/4-97.4107/39系統(tǒng)性能-多徑信道特性測試模式測試信道信號電平（dBm）噪聲電平（dBm）載噪比門限（dB）傳輸模式頻譜模式調(diào)制編碼方式12QPSK-1/2高斯信道-60.0-62.12.1靜態(tài)1-52.0-54.22.2靜態(tài)2-53.1-55.22.1靜態(tài)3-55.4-58.93.5靜態(tài)4-56.7-60.23.5靜態(tài)6-53.8-562.2靜態(tài)7-53.2-56.43.2靜態(tài)8-54.3-56.42.1靜態(tài)多徑載噪比門限108/39系統(tǒng)性能-多徑信道特性動態(tài)多徑載噪比門限測試項測試信道信號電平（dBm）噪聲電平(dBm)載噪比門限（dB）傳輸模式頻譜模式調(diào)制編碼方式12QPSK-1/2高斯信道-60.0-62.12.1動態(tài)1-2km/h-60.3-74.714.4動態(tài)1-60km/h-60.1-68.78.6動態(tài)2-60-68.78.7動態(tài)3-60.1-67.57.4動態(tài)4-60.4-66.46動態(tài)5-2km/h-60.1-69.89.7動態(tài)5-60km/h-60.3-69.49.13264QAM-3/4高斯信道-60.1-76.716.6動態(tài)1-2km/h-60.4-87.927.5動態(tài)1-60km/h-60.3-85.425.1動態(tài)2-60.2-85.425.2動態(tài)3-60.5-84.624.1動態(tài)4-60.4-82.922.5動態(tài)5-2km/h-59.4-89.930.5動態(tài)5-60km/h-60-85.625.6109/39系統(tǒng)性能-抗干擾性能相噪與載噪比門限關(guān)系抗脈沖干擾抗單頻干擾110/39系統(tǒng)性能測試-宿主調(diào)頻廣播的劣化測試模式接收機注入電平比（dB）音頻信噪比的變化（dB）傳輸模式頻譜模式調(diào)制方式左聲道右聲道19QPSK-1/21-20.30.1019QPSK-1/22-200019QPSK-1/21-17.30-0.119QPSK-1/22-170.10.119QPSK-1/21-13.9-0.1-0.119QPSK-1/22-14-0.1-0.119QPSK-1/21-10-0.1-0.219QPSK-1/22-10-0.5-0.4111/39系統(tǒng)性能-業(yè)務(wù)兼容性數(shù)字信號對數(shù)字信號的干擾(欲收信號：64QAM-3/4）

頻譜模式1干擾頻譜模式2頻譜模式1干擾頻譜模式1112/39系統(tǒng)性能-業(yè)務(wù)兼容性數(shù)字信號對數(shù)字信號的干擾(欲收信號：QPSK-3/4）頻譜模式1干擾頻譜模式1113/39系統(tǒng)性能-業(yè)務(wù)兼容性數(shù)字對模擬信號的干擾（數(shù)字信號為頻譜模式1）114/39系統(tǒng)性能-業(yè)務(wù)兼容性數(shù)字信號對模擬信號的干擾（數(shù)字信號為頻譜模式9）115/39系統(tǒng)性能-業(yè)務(wù)兼容性模擬信號對數(shù)字信號的干擾（欲收信號T3-S1-QPSK-1/2)116/39系統(tǒng)性能-業(yè)務(wù)兼容性模擬信號對數(shù)字信號的干擾（欲收信號T3-S9-QPSK-1/2)CDR復(fù)用器測試功能測試標(biāo)準(zhǔn)符合性測試參數(shù)、接口配置、管理等性能測試音頻復(fù)用數(shù)據(jù)復(fù)用故障通道隔離業(yè)務(wù)碼率、業(yè)務(wù)延時等CDR激勵器/發(fā)射機測試功能測試工作模式標(biāo)準(zhǔn)符合性測試性能測試頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度相位噪聲輸出功率穩(wěn)定度頻譜模板、帶肩比峰均比發(fā)射機效率等等CDR接收機測試功能測試標(biāo)準(zhǔn)符合性測試性能測試最小接收電平靜態(tài)、動態(tài)多徑性能抗單頻干擾抗同、鄰頻模擬調(diào)頻廣播的干擾CDR外場覆蓋測試目的：驗證頻率規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效果方法：定點測試與移動接收測試相結(jié)合定點測試使用10米和4米天線測試調(diào)頻和數(shù)字信號場強、誤碼率等信息根據(jù)實際情況設(shè)計合理的移動接收測試路線選取放射和環(huán)路兩大類深槽路段車流量大、建筑密集區(qū)的主干道作為移動接收測試的重點聲音聲音地理位置信息放大器及信號分配器CDR/FM接收機CDR自動測試記錄系統(tǒng)監(jiān)聽耳機監(jiān)聽耳機GPS接收機UPS供電頻譜儀測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖北京開路測試情況簡介

-----基本條件