數(shù)字無(wú)線電廣播發(fā)射覆蓋技術(shù)應(yīng)用研究

劉 紅

（山東省菏澤市廣播電視傳播服務(wù)中心，山東 菏澤 274000）

0 引 言

隨著通信科技的革命性變化，數(shù)字無(wú)線電廣播技術(shù)也逐漸進(jìn)入市場(chǎng)，并以其獨(dú)特的科技性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性等優(yōu)勢(shì)得到迅速發(fā)展，不僅在軟件方面可以多方面兼容，而且具有很強(qiáng)的拓展性[1]。通過(guò)此技術(shù)不僅可以輕松地連接到網(wǎng)絡(luò)終端去尋找喜愛(ài)的歌曲、廣播傳媒等信息，還可以對(duì)其進(jìn)行下載、轉(zhuǎn)發(fā)等管理，給人們提供了便利快捷的服務(wù)。雖然數(shù)字無(wú)線電廣播有很高的應(yīng)用價(jià)值，但在發(fā)展過(guò)程中由于其網(wǎng)絡(luò)信息化、程序保密性以及抗干擾能力等問(wèn)題的出現(xiàn)，必須堅(jiān)持研究解決，進(jìn)一步提高解決無(wú)線電廣播傳遞信息、保證安全性和抗干擾的能力。

1 數(shù)字無(wú)線電廣播技術(shù)的定義

數(shù)字無(wú)線電廣播技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)多媒體將各種音樂(lè)、視頻等信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行編譯、調(diào)整，以一種無(wú)線電波波動(dòng)的形式給人們傳遞音樂(lè)和視頻。作為新興的廣播技術(shù)，數(shù)字廣播技術(shù)還可以將音樂(lè)、視頻等無(wú)線電信號(hào)從大地上發(fā)射基站進(jìn)行發(fā)射，以此達(dá)到傳遞信號(hào)的目的。

隨著科技的不斷進(jìn)步，數(shù)字廣播不僅可以傳送傳統(tǒng)廣播的無(wú)線信號(hào)，還可以將文字圖片甚至大量的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電波的形式進(jìn)行傳送。而在全球的其他國(guó)家，數(shù)字廣播的應(yīng)用和作用已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)廣播進(jìn)入人們的日常生活中，人們只需要在家里、公交車(chē)、辦公室等任意地點(diǎn)通過(guò)手機(jī)、電腦、平板等有網(wǎng)絡(luò)的接收設(shè)備，就可以觀看各種數(shù)字信息[2]。采取數(shù)字廣播技術(shù)可以接收與實(shí)際時(shí)間不同步的數(shù)據(jù)，多DAB非實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播的發(fā)展前景十分廣闊。

2 數(shù)字無(wú)線電廣播技術(shù)的發(fā)展

數(shù)字廣播技術(shù)使用了Eureka 147作為無(wú)線電頻率的數(shù)學(xué)算法，也被用來(lái)作為DAB標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)80年代初期，歐洲也采取了Eureka-147作為無(wú)線電頻率的數(shù)學(xué)算法標(biāo)準(zhǔn)。

20世紀(jì)90年代，國(guó)際電信將Eureka-147標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定為國(guó)際數(shù)字無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前大約有40多個(gè)國(guó)家對(duì)DAB采取試播的手段進(jìn)行試驗(yàn)探究，而在挪威、芬蘭、瑞典等歐洲西方國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)家大規(guī)模的數(shù)字音頻，并且無(wú)線信號(hào)非常好，達(dá)到了世界較高數(shù)字廣播水平。

與其他國(guó)家相比，德國(guó)對(duì)數(shù)字無(wú)線Eureka 147的標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新研究開(kāi)發(fā)已經(jīng)達(dá)到了世界頂尖水平。在21世紀(jì)初期，歐洲電信研究所也隨之發(fā)布了無(wú)線DAB標(biāo)準(zhǔn)將各個(gè)行業(yè)的數(shù)字無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化。

在21世紀(jì)初期，北京的一家數(shù)字媒體運(yùn)營(yíng)公司通過(guò)不斷的自我創(chuàng)新和自主研發(fā)，將數(shù)字無(wú)線廣播進(jìn)一步推廣，并設(shè)計(jì)出了將數(shù)字無(wú)線大力推廣的技術(shù)，將實(shí)際時(shí)間不同步的數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)相結(jié)合。

3 數(shù)字無(wú)線電廣播技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 可以實(shí)現(xiàn)模擬與數(shù)字信號(hào)同播運(yùn)行

與傳統(tǒng)FM相比，DAB數(shù)字無(wú)線傳輸?shù)囊纛l質(zhì)量較好，并可以通過(guò)地上發(fā)射臺(tái)、衛(wèi)星更加快捷方便地傳輸多種多樣的信息數(shù)據(jù)。

作為數(shù)字無(wú)線DAB的進(jìn)階版，DAB+的功能更為強(qiáng)大，相較于基礎(chǔ)的無(wú)線傳輸，在傳輸數(shù)字信息時(shí)容量更大，清晰度更高。數(shù)字版權(quán)管理（Digital Rights Management，DRM）是將傳輸?shù)臒o(wú)線數(shù)字信息的內(nèi)容在使用過(guò)程中提供足夠安全的保護(hù)，并且掌控范圍較大，穿透力和信號(hào)較強(qiáng)、信號(hào)抗干擾能力較強(qiáng)，是一種基于控制和管理的一種技術(shù)。

3.2 存在其他媒體很難替代的功能

在數(shù)字無(wú)線電技術(shù)迅速崛起的前提下，手機(jī)、電腦等多媒體交互信息逐步寬帶化，但由于電子產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)此技術(shù)供不應(yīng)求，因此對(duì)其的需求也逐漸擴(kuò)大，人們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)利用數(shù)字多媒體查閱音樂(lè)等信息，并且應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

雖然數(shù)字無(wú)線電技術(shù)擁有諸多優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在致命的缺點(diǎn)，例如數(shù)字無(wú)線電在受到其他波形干擾時(shí)會(huì)影響接收視頻或音頻的質(zhì)量，導(dǎo)致產(chǎn)生額外雜音，影響收聽(tīng)質(zhì)量。同時(shí)，數(shù)字無(wú)線電技術(shù)還存在數(shù)據(jù)不能長(zhǎng)時(shí)間保存、無(wú)法完全選擇等缺點(diǎn)。

4 數(shù)字無(wú)線電廣播技術(shù)在傳播覆蓋中存在的問(wèn)題

4.1 不容易選擇聲道，調(diào)幅廣播信號(hào)差

與傳統(tǒng)的廣播技術(shù)相比，由于數(shù)字無(wú)線技術(shù)的大幅提升，DAB播放的音質(zhì)壓縮率較低，音質(zhì)損失較小，獲得更加清晰的音質(zhì)。但在數(shù)字無(wú)線技術(shù)信號(hào)接收差、抗干擾能力較小等缺點(diǎn)影響下，數(shù)字無(wú)線廣播的音質(zhì)與CD相比還有一定差距。

DAB技術(shù)由于在傳播時(shí)比特率的聲音范圍較為廣闊，容易致使在數(shù)字無(wú)線傳輸和接收的過(guò)程中產(chǎn)生聲音模式有所不同，主要包括單聲道、雙聲道等多種選擇方式，但由于選擇方式較多，導(dǎo)致會(huì)發(fā)生聲音在選擇時(shí)會(huì)產(chǎn)生短暫的失靈故障，并且聲音的模式不能與其他模式相結(jié)合。

在設(shè)備調(diào)試技術(shù)管理方面，聲道的選擇方式可以通過(guò)用戶(hù)的指定而進(jìn)行調(diào)整，但在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，聲道的某些技能會(huì)被干擾，導(dǎo)致在使用時(shí)發(fā)生短暫停機(jī)，嚴(yán)重影響收聽(tīng)質(zhì)量。

4.2 數(shù)字信號(hào)的接收頻率比較慢

數(shù)字無(wú)線電在進(jìn)行廣播時(shí)，大部分人們會(huì)對(duì)其機(jī)型調(diào)頻，搜索自己喜歡的節(jié)目類(lèi)型。調(diào)頻時(shí)，各個(gè)無(wú)線電電臺(tái)相互切換，使人們聽(tīng)到更多的無(wú)線電臺(tái)，獲得全方面的信息儲(chǔ)備[3]。但是，由于許多無(wú)線電電臺(tái)都有各自的頻道，在調(diào)頻時(shí)會(huì)遇到許多外界的信號(hào)干擾，導(dǎo)致發(fā)出滋滋的電波信號(hào)聲音，接收的信號(hào)較差。在此情況下對(duì)其進(jìn)行調(diào)頻，搜索新的無(wú)線電信號(hào)時(shí)，就要等待較長(zhǎng)的一段時(shí)間，并且會(huì)出現(xiàn)接收失靈或者接收的音頻和視頻質(zhì)量較差，嚴(yán)重影響接收效果，導(dǎo)致外放時(shí)收聽(tīng)的效果較差。

4.3 DAB 傳輸?shù)脑O(shè)備費(fèi)用相對(duì)較高

根據(jù)不完全資料統(tǒng)計(jì)，建設(shè)地面DAB的基站需要花費(fèi)大量的財(cái)力和物力，一個(gè)大型的地面無(wú)線電發(fā)射基站大約從施工開(kāi)始到投入使用大約花費(fèi)500萬(wàn)，并且每年投入的維修費(fèi)都相當(dāng)高。如果想要建成一個(gè)規(guī)模一般的DAB內(nèi)網(wǎng)，需要大約20個(gè)地面發(fā)射臺(tái)同時(shí)運(yùn)行才能滿(mǎn)足使用性能。

在數(shù)字無(wú)線電廣播的成本管控方面，由于建設(shè)的基站成本較高，在利潤(rùn)回收方面僅能憑靠在無(wú)線電廣播時(shí)植入廣告進(jìn)行回收，但在對(duì)其廣告商索求廣告費(fèi)時(shí)回收的時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，并且渠道也相對(duì)單一。

5 數(shù)字無(wú)線電廣播技術(shù)傳播覆蓋問(wèn)題的解決措施

5.1 加強(qiáng)數(shù)字廣播與數(shù)字電視的融合

從字面層次上講，無(wú)線數(shù)字音頻和視頻代表的是利用計(jì)算機(jī)多媒體將各種音樂(lè)、視頻等信息數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行編譯、調(diào)整，以一種無(wú)線電波波動(dòng)的形式作為載體給人們傳遞音樂(lè)和視頻的一種展現(xiàn)方式。無(wú)線視頻、音頻不僅表現(xiàn)為字面層次，而且是對(duì)無(wú)線數(shù)字化傳送時(shí)的載體通道。該通道在傳送信息時(shí)各種信息類(lèi)型不會(huì)存在較大差異，只會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)容量具有較大影響。

作為音頻、視頻的重要傳輸方式，數(shù)字無(wú)線傳播技術(shù)可以利用地面的基站發(fā)射臺(tái)、宇宙?zhèn)魉托l(wèi)星和有線傳送等各種方式進(jìn)行傳送，而且利用多種數(shù)字化廣播方式相結(jié)合，形成新的數(shù)字化廣播技術(shù)有利于提高傳送時(shí)資源范圍的速度和效率、增強(qiáng)傳輸數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和傳輸質(zhì)量。

將數(shù)字化視頻、音頻中插入其他的無(wú)線廣播節(jié)目，不僅可以使人們提高收聽(tīng)的范圍，懂得更多自己想要獲得的知識(shí)，并且可以大力扶持無(wú)線廣播在新時(shí)代的條件下迅速發(fā)展。但只是將傳統(tǒng)的廣播方式和內(nèi)容套在新型無(wú)數(shù)字電視的節(jié)目中，很難對(duì)觀眾產(chǎn)生較大的吸引力，如何改善無(wú)線廣播的播放方式、提升觀眾的吸引力是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)。為了解決這種難題，首先要將無(wú)線廣播的優(yōu)勢(shì)放大，增強(qiáng)廣播內(nèi)容的質(zhì)量，采用多種信息輸出方式（3D環(huán)繞立體聲）等；其次，擴(kuò)大數(shù)字無(wú)線傳輸信息的范圍，挑選人們最喜歡的熱門(mén)熱點(diǎn)話題、節(jié)目等進(jìn)行高質(zhì)量的廣播，并在廣播中利用視頻標(biāo)注各個(gè)熱點(diǎn)話題、節(jié)目的信息、評(píng)論及后續(xù)報(bào)道，并對(duì)其進(jìn)行采用圖片、視頻等新穎的方式詳細(xì)的說(shuō)明和解釋。作為成立最早的高質(zhì)量音頻廣播，DAB開(kāi)辟了傳輸將數(shù)字視頻與數(shù)字廣播有機(jī)結(jié)合的先例，它擴(kuò)展到將CD的高質(zhì)量廣播和數(shù)字媒體廣播（Digital Mubtimedia Broadcasting，DMB）相結(jié)合，形成了新型的運(yùn)營(yíng)模式。

5.2 大力推動(dòng)移動(dòng)廣播接收的發(fā)展

采用數(shù)字模擬廣播時(shí)，調(diào)整無(wú)線數(shù)字頻率的接入能力雖然差強(qiáng)人意，但應(yīng)用于在各個(gè)國(guó)家的各個(gè)地區(qū)在高速上采用的交通廣播有著很大的成就，這也就表示廣播在接收市場(chǎng)還是能占有一席之地[4]。在21世紀(jì)初期，日本曾對(duì)手機(jī)廣播電視進(jìn)行研發(fā)與試驗(yàn)，通過(guò)數(shù)字無(wú)線的方式將地面基站發(fā)射處的信號(hào)轉(zhuǎn)移到手機(jī)上；同期，韓國(guó)也通過(guò)DAB進(jìn)行手機(jī)廣播。而移動(dòng)數(shù)據(jù)廣播有以下幾種：DVB-H（Digital Video Broadcasting Handheld）、3G廣播以及高通提出的移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn)廣播資料的傳送。而采用WiFi有很強(qiáng)局域性和空間性，導(dǎo)致大規(guī)模的移動(dòng)業(yè)務(wù)不能方便快捷的使用，但新型的全球微波接入互操作性（World Interoperability for Microwave Access，WiMAX）可以提供更多內(nèi)容。

在上述的描述中，數(shù)字無(wú)線技術(shù)有優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)，而移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)于昂貴，不能滿(mǎn)足大部分人們所需要的業(yè)務(wù)，用手機(jī)播放時(shí)其畫(huà)面質(zhì)量較低，還會(huì)出現(xiàn)畫(huà)面中斷等問(wèn)題。

就當(dāng)前市場(chǎng)而言，將DAB作為信息的傳送媒介并應(yīng)用在無(wú)線數(shù)字音頻的接收通道已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒臁Ｔ谛畔⒓夹g(shù)方面，我國(guó)對(duì)DAB的研發(fā)與創(chuàng)新也達(dá)到了新高度。廣東、北京等地區(qū)利用數(shù)字無(wú)線技術(shù)對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，并通過(guò)DAB為手機(jī)等各種移動(dòng)設(shè)備提供各種廣播信息。

5.3 加快調(diào)幅中短波廣播的數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程

數(shù)字無(wú)線廣播技術(shù)中傳播范圍最廣、經(jīng)濟(jì)效益最高、大眾認(rèn)可程度最高的當(dāng)屬中短波廣播。在20世紀(jì)90年代初期，無(wú)線數(shù)字中短波在我國(guó)正式提上建設(shè)安排，經(jīng)過(guò)一系列的研究與創(chuàng)新成為國(guó)際的短波標(biāo)準(zhǔn)[5]。現(xiàn)在，我國(guó)的短波廣播可以在無(wú)線頻段播放一套音質(zhì)較好、立體環(huán)繞的節(jié)目，并成功地進(jìn)入到中短波接收機(jī)的研發(fā)投入中。

我國(guó)廣電總局也發(fā)現(xiàn)了中短波廣播是目前市場(chǎng)上最具有潛力的無(wú)線廣播技術(shù)之一，因此對(duì)其進(jìn)行大力的研究與開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)劃和大規(guī)模的擴(kuò)展，計(jì)劃對(duì)我國(guó)市場(chǎng)的5億臺(tái)收音機(jī)進(jìn)行重新調(diào)頻。由于我國(guó)進(jìn)入了數(shù)字化新時(shí)代，無(wú)線中短波是我國(guó)覆蓋面積最廣、經(jīng)濟(jì)效益最高、傳播方式最遠(yuǎn)、傳輸質(zhì)量最佳的頻段。為了進(jìn)一步提高我國(guó)音頻廣播的質(zhì)量，建議中短波組織和音頻廣播共同合作、共同發(fā)展，合力推動(dòng)音頻制造、接收。

5.4 推進(jìn)數(shù)字衛(wèi)星廣播技術(shù)的應(yīng)用

作為世界范圍內(nèi)覆蓋面積最廣的廣播方式，數(shù)字衛(wèi)星廣播是利用衛(wèi)星將無(wú)線數(shù)字的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)降孛妫⑼ㄟ^(guò)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行接收。因此，數(shù)字衛(wèi)星廣播可以滿(mǎn)足更多人們對(duì)節(jié)目類(lèi)型范圍更大的廣播，也是目前數(shù)字化廣播的發(fā)展趨勢(shì)，符合數(shù)字無(wú)線廣播的個(gè)性化發(fā)展要求。

6 結(jié) 論

數(shù)字無(wú)線廣播與傳統(tǒng)的廣播相比不僅可以將音樂(lè)、視頻、圖畫(huà)等無(wú)線電信號(hào)從大地上的發(fā)射基站進(jìn)行發(fā)射，以此達(dá)到快速移動(dòng)接收、傳遞信號(hào)的目的，而且還可以將文字圖片、內(nèi)存較大的視頻和音頻，甚至大量的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電波的形式進(jìn)行傳送傳輸，并且數(shù)據(jù)的壓縮率較低，信息的質(zhì)量損失較低，還擁有獲取信息的方式簡(jiǎn)單、快捷、接收對(duì)象較為廣泛等優(yōu)點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字無(wú)線廣播技術(shù)還會(huì)更加完善。