關(guān)于DRM數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)及發(fā)射機DRM改造方案的研究

馬朝麗

（桂林市思奇通信設(shè)備有限公司）

關(guān)于DRM數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)及發(fā)射機DRM改造方案的研究

馬朝麗

（桂林市思奇通信設(shè)備有限公司）

數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)是采用DRM數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)的一種多媒體廣播系統(tǒng)，它可以傳送廣播聲音節(jié)目，還可以傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)，靜態(tài)或動態(tài)圖片。DRM數(shù)字廣播系統(tǒng)和其他相關(guān)行業(yè)，是國際的新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)，21世紀將成為數(shù)字廣播時代。中國作為一個廣播的大國，無線電模擬電臺分布點比較多，用戶數(shù)量龐大，覆蓋范圍廣，功率大，甚至農(nóng)村和偏遠地區(qū)的廣播無線資源也很豐富。我國應(yīng)充分利用廣播的豐富資源和技術(shù)，加強DRM技術(shù)的研究應(yīng)用，推動國家經(jīng)濟建設(shè)和數(shù)字廣播的發(fā)展。

DRM廣播；數(shù)字廣播；改造

1 介紹

自從第一個廣播電臺誕生于美國之后，在世界各地，無線電廣播都得到了非常廣泛的應(yīng)用，可以說是當時的第一媒體。可是后來，隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的誕生且飛速發(fā)展，許多新媒體如互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，對傳統(tǒng)廣播業(yè)務(wù)產(chǎn)生了巨大的沖擊，甚至使它接近消亡。20世紀80年代，在廣播領(lǐng)域的數(shù)字浪潮導(dǎo)致了整個廣播業(yè)的迅速發(fā)展。之后數(shù)字音頻（DAB）、數(shù)字多媒體（DMB）、數(shù)字調(diào)幅（DRM）和數(shù)據(jù)廣播（DDB）等第3代廣播又使數(shù)字廣播行業(yè)注入了新的活力。

數(shù)字廣播作為新一代廣播系統(tǒng)，具有頻譜利用率高，抗干擾能力好的特點，并且系統(tǒng)傳輸功率的需求非常小，能夠減少電磁污染，改善環(huán)境和節(jié)約能源；數(shù)字廣播系統(tǒng)作為多媒體技術(shù)之一，可用于發(fā)送語音播報，還可以傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)，動態(tài)或動態(tài)圖像。其中，短、中波模擬調(diào)幅廣播技術(shù)被數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）所取代，數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)采用150kHz～30MHz頻段，最新的數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)頻率達到了120MHz，F(xiàn)M的頻段也涵蓋其中，功能把原來的傳輸單音頻信息改為了圖形，視頻，數(shù)據(jù)和文本等多個載體，它已為廣播電視的多樣化服務(wù)創(chuàng)造了良好的平臺，成為了廣播電視發(fā)展方向之一。

目前，雖然我國在數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）系統(tǒng)設(shè)備的開發(fā)和測試中已經(jīng)取得了一些成果，自主開發(fā)了數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）系統(tǒng)，建立了自己的數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）傳輸系統(tǒng)的覆蓋和測試環(huán)境的外場實驗平臺，解決在模擬調(diào)幅廣播發(fā)射機中數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)問題。但總體而言，我國數(shù)字廣播產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，相關(guān)的核心技術(shù)有待于進一步的攻克和研究。如果我們能充分利用我國豐富的廣播資源，加強數(shù)字調(diào)幅廣播的現(xiàn)有技術(shù)在政府管理和公共服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，對我國的數(shù)字廣播和促進國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。

2 數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）技術(shù)

調(diào)幅（調(diào)幅）技術(shù)是一種調(diào)制方式，它通過調(diào)制射頻載波信號的瞬時幅度來實現(xiàn)。目前，傳統(tǒng)的長波、中波和短波廣播使用幅度調(diào)制模式，被稱之為調(diào)幅廣播，工作頻率是150kHz～30MHz，也稱為30MHz以下的無線電調(diào)幅廣播方式。傳統(tǒng)的模擬調(diào)幅廣播系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、成本低、適合固定和移動接收等優(yōu)點，是被廣泛應(yīng)用的世界最基本的信息傳輸技術(shù)之一。但同時，傳統(tǒng)的模擬廣播也存在傳輸質(zhì)量差、業(yè)務(wù)單一、易受干擾的缺點。現(xiàn)代無線電技術(shù)、廣播電視和數(shù)字衛(wèi)星廣播、互聯(lián)網(wǎng)的普及，及因特網(wǎng)、衛(wèi)星數(shù)字廣播、DAB、DVB多媒體廣播的出現(xiàn)給模擬調(diào)幅廣播很大的壓力，模擬調(diào)幅廣播正面臨越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和廣播電視信息化的發(fā)展趨勢，調(diào)幅廣播的數(shù)字化成為越來越迫切的問題。

DRM（etses201980）標準是世界數(shù)字廣播組織建立的30MHz的DRM數(shù)字廣播標準。最新成果調(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)，在保證調(diào)幅廣播的優(yōu)點存在的同時，克服其缺點。其使用高效的信源編碼技術(shù)，音質(zhì)達到的前提下有效地降低碼率的要求；在保持與模擬廣播相同的帶寬（9kHz或10kHz）下可以達到單聲調(diào)廣播聲音質(zhì)量；頻譜規(guī)劃允許的前提下，如果達到18或20kHz射頻帶寬的擴展，可以達到的調(diào)頻立體聲的質(zhì)量。數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）根據(jù)數(shù)字廣播技術(shù)的特點，為傳統(tǒng)廣播增加文本、圖像、數(shù)據(jù)等信息增值服務(wù)。鑒于上述優(yōu)點，數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）給傳統(tǒng)廣播以新的內(nèi)涵，具有應(yīng)對其他數(shù)字傳輸技術(shù)挑戰(zhàn)的能力，數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬調(diào)幅廣播系統(tǒng)是廣播技術(shù)發(fā)展進步必須要走的路。

國家廣電總局高度重視數(shù)字調(diào)幅廣播的研究和測試，并積極引導(dǎo)相關(guān)部門進行研究和實驗工作。經(jīng)過多年的努力，我國數(shù)字廣播系統(tǒng)設(shè)備的研究和開發(fā)取得了長足的進步。在2004年的時候，通過聯(lián)合研究，中國傳媒大學(xué)，國家廣電總局，無線廣播局基于DRM標準在國內(nèi)自行研制的數(shù)字調(diào)幅廣播，建立了中國自己的廣播電臺（DRM）系統(tǒng)數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）傳輸系統(tǒng)覆蓋、現(xiàn)場測試實驗平臺和測試環(huán)境，解決了模擬調(diào)幅廣播發(fā)射機改造的關(guān)鍵技術(shù)問題。經(jīng)過系統(tǒng)測試和比較測試，該系統(tǒng)符合相關(guān)的國際標準（etsies201980），并完全兼容按照標準的相應(yīng)國外設(shè)備，主要性能指標達到國際先進水平。數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）系統(tǒng)的成功開發(fā)，讓我國全面系統(tǒng)地掌握數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機的數(shù)字化改造及相關(guān)技術(shù)，填補了相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備在我國30MHz以下的AM波段數(shù)字音頻廣播領(lǐng)域缺失的尷尬局面，根本的扭轉(zhuǎn)了我國數(shù)字廣播域和西方發(fā)達地區(qū)有很大差距的的局面，為中國數(shù)字廣播產(chǎn)業(yè)及其規(guī)范化發(fā)展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

3 DX系列發(fā)射機進行DRM改造的可行性及方案

DX系列的發(fā)射機能進行改造的條件是運行時指標正常以及在臺內(nèi)能正常播出。在進行改造時遵循的原則是簡潔的改造，發(fā)射機的整體不需要進行改造。在不安裝DX的編碼系統(tǒng)的未改造發(fā)射機執(zhí)行模擬播報時，指標不會發(fā)生改變。而安裝DX編碼系統(tǒng)的為改造發(fā)射機進行廣播時，存在的形式有三種，包括DRM廣播、模擬廣播、DRM和模擬結(jié)合廣播。為實現(xiàn)能夠方便的切換，使用改變模式的開關(guān)這種方法即可進行廣播模式的切換。與此同時，要想實現(xiàn)實時監(jiān)控已發(fā)送的數(shù)字廣播信息，只需安裝DRM解碼系統(tǒng)后，經(jīng)過顯示器就可以實現(xiàn)，使用揚聲器還可以有效的實現(xiàn)對聲音的監(jiān)聽。

在我國通過多次試驗和研究完善的努力之下，我國已實現(xiàn)DRM適配器既可以在10kW功率的DX發(fā)射器上穩(wěn)定運行，還可以在25～100kW功率之間的DX發(fā)射器上正常運行。DRM適配器具有的優(yōu)點包括使用時功能穩(wěn)定發(fā)揮、具備理想的技術(shù)指標。像DMR的頻譜以及調(diào)制的誤差率這類的發(fā)射器的關(guān)鍵指標，既使得調(diào)制的誤差率滿足40dB以上以及高于IUT的30dB要求，又能滿足IUT要求的基本內(nèi)容；若是在DSB的廣播模式中，發(fā)射機的頻響和噪音以及失真這三大指標，都能夠達到我國的甲類機標準水平，同時還具有浮動載波的性能，明顯的使得發(fā)射機的消耗電量降低。

具體的改造方法包括：①發(fā)射器內(nèi)的模擬輸入、頻率合成器以及AD轉(zhuǎn)換器拿下來；②適配器板安裝在之前AD轉(zhuǎn)換器板的位置；③用轉(zhuǎn)接線將之前模擬輸入、頻率合成器以及AD轉(zhuǎn)換器使用的插座與適配器上相應(yīng)的插座連接起來；④連接上DRM編碼的系統(tǒng)就可以實現(xiàn)DRM廣播，同時對DRM編碼系統(tǒng)進行參數(shù)的配置，這樣就能進行DRM廣播；⑤同播以及模擬廣播。

改造后特點：

對發(fā)射機的DMR改造后，大設(shè)計的穩(wěn)定性和指標以及操作都不會產(chǎn)生任何影響。其特點包括：

（1）數(shù)字化的集成度很高。模擬輸入板和AD轉(zhuǎn)換器板以及頻率合成器用適配器板代替。此板采用先進的硬件方案和數(shù)字信號加工處理技術(shù)，數(shù)字信號處理技術(shù)在發(fā)射機的應(yīng)用被成功的解決。

（2）根據(jù)我國當前數(shù)字廣播的現(xiàn)狀設(shè)計改造了DX系列發(fā)射機，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬廣播或DRM同播、廣播。能方便的切換廣播模式，需要轉(zhuǎn)換時只要點擊轉(zhuǎn)換按鈕即可。

（3）擁有DRM編碼解碼系統(tǒng)，編碼系統(tǒng)中能夠?qū)RM編碼系統(tǒng)設(shè)置各種參數(shù)，解碼系統(tǒng)能夠?qū)π盘柦獯a并能以界面形式顯示出DRM的各類狀態(tài)，并通過音響發(fā)送播放。

（4）齊全的接口，有外同步接口，數(shù)字音頻（AES/EBU）接口。

4 總結(jié)

中國作為廣播大國，數(shù)字調(diào)幅廣播業(yè)務(wù)具有范圍覆蓋大，不易被破壞，可適用固定、便攜和移動接收及擁有傳輸圖像、文本和數(shù)據(jù)的特點，在政府管理和數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)的公共服務(wù)建設(shè)中，建立一個中央對地區(qū)的各級單位，特別是邊遠地區(qū)和農(nóng)村的政府信息的發(fā)布、經(jīng)濟信息的發(fā)布，急救通訊和危機處理等政府公共信息服務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)，為公共服務(wù)建設(shè)和政府管理提供一種有效的方法是可行的，它不光能夠促進數(shù)字廣播應(yīng)用的發(fā)展，對國家經(jīng)濟及基礎(chǔ)公共設(shè)施的建設(shè)也有這很大的推動作用。

[1」林興業(yè).基于FPGA的DRM系統(tǒng)中OFDM技術(shù)的研究[D].長春工業(yè)大學(xué)，2012.

[2]汪裕民.OFDM關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

TN934.1

A

1004-7344（2016）14-0270-02

RM 數(shù)字廣播的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國無線電，2013（12）：59～62.

2016-4-28

馬朝麗（1975-），女，助理工程師，大專，主要從事設(shè)計開發(fā)工作。