關于數字調幅廣播技術準備的探討

劉云松

（大連三○三轉播臺，遼寧 大連 116021）

對于中國這樣地域遼闊，擁有大量調幅廣播電臺的發展中國家來說，數字廣播產業有廣泛的市場前景。如果直接采用歐美技術實現調幅廣播數字化，將面臨需要巨大的改造資金和技術投入的困難。同時由于調幅廣播數字化采用全世界統一的標準，其市場之巨大可想而知。顯然，掌握并研發擁有自主知識產權的DRM關鍵技術，對于推動我國乃至世界調幅廣播數字化改造工作，帶動產業升級，創造廣播事業新的發展空間以及對民族工業的發展都具有重要的意義。國家主管部門應組織相關單位或部門對標準，規劃，發展戰略、產業化準備等在內的諸多問題進行深入研究，加大投入，引導和組織關鍵設備等的研發工作。

一、調幅廣播數字化的必然性

調幅(AM)廣播最早誕生于20世紀20年代，現已成為人們生活不可或缺的一部分。然而，傳統的模擬調幅廣播自身存在著傳輸質量差，業務單一和易被干擾等固有缺陷。加之調頻廣播、電視，數字衛星廣播、多媒體廣播及因特網等新型傳輸手段的出現，模擬調幅廣播面臨著越來越嚴峻的挑戰，其處境日益艱難。由于30MHz以下頻段的電波特有的有利傳播特性，在該頻段內的調幅廣播可以非常簡單、經濟而又高效地實現遠距離和大范圍的覆蓋，是實現地區性、全國性及國際性廣播覆蓋的最佳手段之一，既適合于固定和便攜接收，也適合于高速移動接收(理論上可允許時速1OOOkm)。上述頻段內的接收特性是其他傳媒方式所不可相比的。同時3OMHz以下的調幅廣播頻段是一段寶貴的頻率資源，應該得到有效利用。據"美國之音"的一項研究統計，全世界現有3000多座短波發射臺，12000多座中波發射臺。已有電臺基礎設施投資巨大，且絕大部分設備目前都完好可用。因此，尋找調幅廣播的出路以適應時代的需求已經迫在眉睫。為此，從20世紀90年代初期起人們就開始研究用數字廣播代替模擬廣播這一重大課題。研究發現，數字調幅廣播相比模擬調幅廣播具有以下優點：

(1)顯著地改善調幅頻段信號傳送的總體可靠性和音質。

(2)大幅度降低AM廣播的發射功率需求量，從而節約廣播運行費用，降低電磁污染；

(3)支持單頻網(SFN)，頻譜利用率高；

(4)能夠提供附加業務和數據傳輸：

(5)接收機的操作更加簡便。

二、各種數字廣播標準分析與比較

與數字電視一樣，數字廣播也可以有衛星、有線和地面等多種方式。目前發展較成熟的數字廣播標準有數字音頻廣播(DAB)、數字衛星聲音廣播(DSB)、網上廣播、數字調幅廣播等。分別簡述如下：

(1)DAB／數字多媒體廣播(DMB)。適用于3OMHz～3GHz的移動和固定接收；以本地域廣播傳播為主；DAB只支持單一聲音廣播業務；在DAB的基礎上開展多媒體業務則是DMB。

(2)DSB：衛星廣播覆蓋面廣，對大范圍的覆蓋、邊遠地區和人煙稀少地區的廣播覆蓋效率高；

(3)網上(數字)廣播：將廣播節目送上因特網，是網上信息傳播的另一種新形式：網上廣播覆蓋面與Internet的覆蓋面有關：可采用直播和點播方式：移動性差：

(4)數字調幅廣播標準30MHz以下頻段的廣播數字化，目前比較成熟并已進入商業化運作的體系主要有兩個：以歐洲各國為主體的世界數字廣播聯盟 (DRM)系統和美國iBiquity公司推出的帶內同頻道(IBOC)系統。隨著科學技術的不斷進步，各種廣播傳送手段都在向前發展。在現階段，它們都具有各自的優勢與不足，誰也都還替代不了誰。同時，它們之間又形成了優勢上的互補。各種廣播方式互補協調發展、相互依存，以多種方式謀求信號的最佳覆蓋效果。

三、我國開展DRM的情況

按照我國廣播"十五"計劃的要求。在我國開展數字聲音廣播技術應用，1998年在我國廣州召開了第一屆世界數字聲音廣播年會，廣科院作為成員（DRM組織)參加了會議。該會后來被改名為世界DRM組織年會。我國十分注重跟蹤世界發達國家在數字調幅聲音廣播方面的研究和試驗，2002年3月國際電聯ITUR研究組做出全球在短波波段采用統一制式的提案一獲得通過，我國就立刻開始了DRM技術的實質性研究和傳輸試驗。

廣電總局無線電臺管理局于2002年4月與DRM組織成員之一的法國Thales公司合作，對位于海南的一部500kW短波發射機進行了改造，從距離北京2000多公里的海南、以DRM方式傳輸數字聲音廣播節目，并在北京成功

地進行了接收。這是我國首次在本土的DRM試驗，據稱也是世界第一次在一個國家進行本土發送和接收DRM短波信號傳輸的試驗、第一次在非DRM組織成員的國家進行的試驗（廣科院后來變成為DRM組織的觀察員)。

四、數字調幅廣播推廣的瓶頸

由以上討論可知，模擬調幅廣播數字化是技術發展的必然，DRM標準是針對30MHz以下頻段廣播數字化的最為成熟的、并得到最為廣泛支持的標準。DRM可以利用現有的現代發射機，稍加改造即可適應DRM廣播。但是，必須采用全新的DRM接收機才能接收DRM廣播。然而，一項新技術能否在全球推廣技術本身的先進性與可行性雖是前提，卻遠非決定因素市場條件和消費者的接受程度十分關鍵。調幅廣播數字化不應重復實施DAB時的錯誤，從一開始就應向市場提供足夠的價格合適的接收機，以確保聽眾數量的快速增加。如果市場實施這個最后的障礙問題得到解決，數字調幅廣播的時代就到來了。由此可知，不管從技術還是市場方面來看，制約數字調幅廣播發展的瓶頸不在于標準的完善，也不在于發射系統改造的技術儲備或經費，而在于接收機的性能與價格。所以，物美價廉的接收機是調幅廣播數字化在全球普及的一個決定性因素。事實上，無論是第一代原型樣機，還是一體化DRM接收機，其工作原理基本類似，都是采用通用模塊進行硬件解調加軟件解碼。接收機體積大、功耗大，性能一般、價格昂貴從而使其應用受到限制。顯然，只有隨著批量生產的廉價DRM接收機專用芯片的應用，數字調幅接收機的結構才可進一步簡化。數字調幅接收機才能以大眾可以接受的價位推向市場，從而推動數字調幅廣播的普及。

結束語

(1)在調幅廣播從模擬向數字的過渡中，應盡快生產具有AM／DRM雙功能的發射機，以適應不同的聽眾需求。

(2)輸入的音頻信號盡量采用數字音頻格式，機器內部各環節應采用數字方式處理，信號處理中不要再進行數字和模擬的多次轉換，以確保較高的音質。

(3)盡快開展DRM數字廣播較長時間的試驗播出，摸索頻率選擇、抗干擾及DRM參數設置等經驗。

(4)加速DRM接收機的研制，推進調幅廣播的數字化。

我國才邁開實現調幅廣播數字化的步伐，響應廣播影視數字發展年的任務要求，要開展對國內的數字中波廣播試驗和對內、對外短波發射臺的數宇短波廣播試驗，為實現廣播影視從模擬向數字的整體轉換做出貢獻。

[1]吳樂南，羅琳.數字調幅廣播技術概述.東南大學無線電工程系.【期刊】電子工程師.1999-12-15.

[2]吳樂南.數字調幅廣播信道傳輸進展.東南大學信息科學與工程學院.【期刊】自然科學進展.2009-02-15.