VHF頻段地面數字聲音廣播系統規劃參數研究

李薰春 史虹湘 戴寧江

DRM數字聲音廣播共有兩種工作模式：DRM30和DRM+。為規范這種新型數字業務，國際電信聯盟近年來先后出版了多份建議書，從系統和規劃兩個方面進行確認及規范。截至目前，DRM30模式的系統、規劃建議書已出版，而DRM+模式只出版了系統建議書，國際電信聯盟2011年時出版了DRM+規劃的研究報告，為進一步出版規劃建議書奠定了基礎。

圖1 DRM 業務工作頻段示意

研究報告出臺背景

世界廣播聯盟（DRM）是一個國際非營利廣播組織機構，成員來自十多個國家的三十多個機構。該機構致力于研究高品質數字廣播替代現有的AM 波段和FM/VHF 波段的模擬無線電廣播，主要推出了兩種數字化模式，即“DRM30”模式，用于數字化利用30MHz 以下的AM 廣播波段；“DRM+”模式，用于數字化利用30MHz 至VHF 波段III 的頻譜，特別是FM 廣播波段II 的頻率。

兩種數字化模式廣播業務的工作頻段如圖1。根據國際劃分，VHF 第I 頻段指的是41-68MHz，第II 頻段指的是76-100MHz（大多數導頻制模擬調頻廣播在87-108MHz），第III 頻段指的是174-230MHz。

國際電信聯盟以出版建議書的方式對DRM數字化廣播模式進行了確認，其中用于規范DRM30模式的電聯標準已全部完成，用于規范DRM+模式的電聯標準是ITU-R BS.1114，Systems for terrestrial digital sound broadcasting to vehicular,portable and fixed receivers in the frequency range 30-3 000 MHz（在30-3000MHz 頻率范圍內面向移動、便攜和固定接收機進行地面數字聲音廣播的系統）。

在ITU-R BS.1114 標準中，共提到四種數字系統A、F、C、G，其中系統A 取自T-DAB（歐洲標準），系統F 取自ISDB-T（日本標準），系統C 取自IBOC-DSB（美國標準），系統G 取自DRM。系統G 根據信號帶寬和傳輸效率又分為五種模式，其中的模式E 被稱作DRM+，是DRM 在VHF 頻段主推的工作模式。

DRM+的規劃標準目前尚未出版，為在出版前廣泛搜集意見，國際電信聯盟2011 年首先公布了該標準的研究報告——Planning parameters for terrestrial digital sound broadcasting systems in VHF bands，（在VHF 頻段開展地面數字聲音廣播系統的規劃參數），內含DRM 模式E 及RAVIS 兩套系統的完整規劃參數。

研究報告的主要結構

研究報告主要參數取自德國凱澤斯勞滕應用科技大學和漢諾威大學相關研究，此外，巴西、意大利、斯里蘭卡、聯合王國和韓國，也都貢獻了各自的測試結果。

研究報告用兩個附件分別公布了兩套規劃參數，附件1 公布的是“VHF 第I、II 和III 頻段的數字地面廣播系統DRM 模式E 下的”規劃參數，附件2 公布的是“VHF 第I 和第II 頻段中數字地面廣播系統RAVIS 的規劃參數”。DRM模式E 就是DRM+，而RAVIS 則特指俄羅斯聯邦的地面數字聲音廣播國家標準，其工作頻段為VHF 第I 和第II 頻段。

DRM+規劃參數的主要構成

報告附件1 首先給出了DRM+的五種接收模式：固定、便攜室內、便攜室外、便攜手持和移動接收。其次給出了場強預測時接收鏈路各個環節的參考值，包括65MHz、100MHz 和200MHz 三個參考頻率，接收天線增益，接收饋線損耗，接收天線高度損耗修正因子，建筑物穿透損耗，人為噪聲容差，接收機實際損耗因子，地點概率修正因子，極化鑒別率，最小中值場強計算方法等。

再次，報告給出了DRM+系統參數和接收機參數。最后，報告還給出了規劃中最受關心的覆蓋門限和保護率、頻譜模版（圖2），以及多干擾源的場強合成計算方法。

報告還給出了計算RAVIS 最小中值場強方法，以及各種接收模式下的最小中值場強值。最后，給出了RAVIS 業務的保護率參數和頻譜模版（圖3）。

圖2 DRM 的帶外頻譜模版

圖3 RAVIS 以及FM 發射的頻譜模版

研究結論

自上世紀開始，我國在規劃地面電視和地面聲音廣播業務時，較多引用了國際電信聯盟的相關建議書標準。隨著世界范圍地面廣播電視業務的全面數字化，我國已經建立了適合國情的、具有自主知識產權的數字音頻廣播體系，開展了中國數字音頻廣播系統CDR 的研發和試驗，并率先在調頻頻段取得成果，北京、廣東相繼啟動了CDR 數字音頻廣播示范網建設和運行。2013 年，CDR 的信道和復用兩個部分的行業標準相繼發布。國際電信聯盟公布的DRM+和RAVIS 的規劃參數研究思路，對國內相關研究具有重要參考價值。