關于DRM數字調幅廣播技術及發射機DRM改造方案的研究

馬朝麗

（桂林市思奇通信設備有限公司）

關于DRM數字調幅廣播技術及發射機DRM改造方案的研究

馬朝麗

（桂林市思奇通信設備有限公司）

數字調幅廣播系統是采用DRM數字調幅廣播技術的一種多媒體廣播系統，它可以傳送廣播聲音節目，還可以傳輸數據服務，靜態或動態圖片。DRM數字廣播系統和其他相關行業，是國際的新產業、新技術，21世紀將成為數字廣播時代。中國作為一個廣播的大國，無線電模擬電臺分布點比較多，用戶數量龐大，覆蓋范圍廣，功率大，甚至農村和偏遠地區的廣播無線資源也很豐富。我國應充分利用廣播的豐富資源和技術，加強DRM技術的研究應用，推動國家經濟建設和數字廣播的發展。

DRM廣播；數字廣播；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用，可以說是當時的第一媒體。可是后來，隨著計算機技術、網絡技術和通信技術的誕生且飛速發展，許多新媒體如互聯網的出現，對傳統廣播業務產生了巨大的沖擊，甚至使它接近消亡。20世紀80年代，在廣播領域的數字浪潮導致了整個廣播業的迅速發展。之后數字音頻（DAB）、數字多媒體（DMB）、數字調幅（DRM）和數據廣播（DDB）等第3代廣播又使數字廣播行業注入了新的活力。

數字廣播作為新一代廣播系統，具有頻譜利用率高，抗干擾能力好的特點，并且系統傳輸功率的需求非常小，能夠減少電磁污染，改善環境和節約能源；數字廣播系統作為多媒體技術之一，可用于發送語音播報，還可以傳輸數據服務，動態或動態圖像。其中，短、中波模擬調幅廣播技術被數字調幅廣播（DRM）所取代，數字調幅廣播系統采用150kHz～30MHz頻段，最新的數字調幅廣播系統頻率達到了120MHz，FM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，數據和文本等多個載體，它已為廣播電視的多樣化服務創造了良好的平臺，成為了廣播電視發展方向之一。

目前，雖然我國在數字調幅廣播（DRM）系統設備的開發和測試中已經取得了一些成果，自主開發了數字調幅廣播（DRM）系統，建立了自己的數字調幅廣播（DRM）傳輸系統的覆蓋和測試環境的外場實驗平臺，解決在模擬調幅廣播發射機中數字化的關鍵技術問題。但總體而言，我國數字廣播產業還處于起步階段，相關的核心技術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，加強數字調幅廣播的現有技術在政府管理和公共服務領域的應用，對我國的數字廣播和促進國民經濟建設的發展具有重要的意義。

2 數字調幅廣播（DRM）技術

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

DRM（etses201980）標準是世界數字廣播組織建立的30MHz的DRM數字廣播標準。最新成果調幅廣播（DRM）充分利用數字音頻壓縮技術和數字編碼傳輸技術，在保證調幅廣播的優點存在的同時，克服其缺點。其使用高效的信源編碼技術，音質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）下可以達到單聲調廣播聲音質量；頻譜規劃允許的前提下，如果達到18或20kHz射頻帶寬的擴展，可以達到的調頻立體聲的質量。數字調幅廣播（DRM）根據數字廣播技術的特點，為傳統廣播增加文本、圖像、數據等信息增值服務。鑒于上述優點，數字調幅廣播（DRM）給傳統廣播以新的內涵，具有應對其他數字傳輸技術挑戰的能力，數字調幅廣播（DRM）代替傳統的模擬調幅廣播系統是廣播技術發展進步必須要走的路。

國家廣電總局高度重視數字調幅廣播的研究和測試，并積極引導相關部門進行研究和實驗工作。經過多年的努力，我國數字廣播系統設備的研究和開發取得了長足的進步。在2004年的時候，通過聯合研究，中國傳媒大學，國家廣電總局，無線廣播局基于DRM標準在國內自行研制的數字調幅廣播，建立了中國自己的廣播電臺（DRM）系統數字調幅廣播（DRM）傳輸系統覆蓋、現場測試實驗平臺和測試環境，解決了模擬調幅廣播發射機改造的關鍵技術問題。經過系統測試和比較測試，該系統符合相關的國際標準（etsies201980），并完全兼容按照標準的相應國外設備，主要性能指標達到國際先進水平。數字調幅廣播（DRM）系統的成功開發，讓我國全面系統地掌握數字調幅廣播發射機的數字化改造及相關技術，填補了相關系統和設備在我國30MHz以下的AM波段數字音頻廣播領域缺失的尷尬局面，根本的扭轉了我國數字廣播域和西方發達地區有很大差距的的局面，為中國數字廣播產業及其規范化發展奠定了堅實的技術基礎。

3 DX系列發射機進行DRM改造的可行性及方案

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

在我國通過多次試驗和研究完善的努力之下，我國已實現DRM適配器既可以在10kW功率的DX發射器上穩定運行，還可以在25～100kW功率之間的DX發射器上正常運行。DRM適配器具有的優點包括使用時功能穩定發揮、具備理想的技術指標。像DMR的頻譜以及調制的誤差率這類的發射器的關鍵指標，既使得調制的誤差率滿足40dB以上以及高于IUT的30dB要求，又能滿足IUT要求的基本內容；若是在DSB的廣播模式中，發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，明顯的使得發射機的消耗電量降低。

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

改造后特點：

對發射機的DMR改造后，大設計的穩定性和指標以及操作都不會產生任何影響。其特點包括：

（1）數字化的集成度很高。模擬輸入板和AD轉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字信號加工處理技術，數字信號處理技術在發射機的應用被成功的解決。

（2）根據我國當前數字廣播的現狀設計改造了DX系列發射機，能夠實現模擬廣播或DRM同播、廣播。能方便的切換廣播模式，需要轉換時只要點擊轉換按鈕即可。

（3）擁有DRM編碼解碼系統，編碼系統中能夠對DRM編碼系統設置各種參數，解碼系統能夠對信號解碼并能以界面形式顯示出DRM的各類狀態，并通過音響發送播放。

（4）齊全的接口，有外同步接口，數字音頻（AES/EBU）接口。

4 總結

中國作為廣播大國，數字調幅廣播業務具有范圍覆蓋大，不易被破壞，可適用固定、便攜和移動接收及擁有傳輸圖像、文本和數據的特點，在政府管理和數字調幅廣播技術的公共服務建設中，建立一個中央對地區的各級單位，特別是邊遠地區和農村的政府信息的發布、經濟信息的發布，急救通訊和危機處理等政府公共信息服務和應用系統，為公共服務建設和政府管理提供一種有效的方法是可行的，它不光能夠促進數字廣播應用的發展，對國家經濟及基礎公共設施的建設也有這很大的推動作用。

[1」林興業.基于FPGA的DRM系統中OFDM技術的研究[D].長春工業大學，2012.

[2]汪裕民.OFDM關鍵技術與應用[M].北京：機械工業出版社，2007.

TN934.1

A

1004-7344（2016）14-0270-02

RM 數字廣播的發展與應用[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，主要從事設計開發工作。