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[摘要]本文主要阐述了数字广播发射技术的相关概念,并对数字广播发射的关键技术,包括DAB(数字声音广播)与 DAB+、DRM(数字调幅广播)和HD-Radio的特点及应用做了全面、系统的介绍,同时展望了新时期数字广播发射的发展方向。
[关键词]数字广播发射技术;数字广播系统
一、数字广播发射关键技术
1、DAB与DAB+
1983年,随着激光唱片与唱机在市场的不断普及,数字音响产品由传统的声音广播迈向了数字化进程。1995年,DAB(数字音频广播技术)开始正式投入使用,它由欧洲多个国家合作开发。进过不断的发展与创新,最后演进成了DMA(数字多媒体广播)和DAB+,并得到世界多个国家的大力推广及应用。
DAB的技术、频率和业务结构都取得了突破性的发展,并且达到了从从信源编码、信道编码直到调制方式的完全数字化的标准。与之前的广播技术相比,DAB有许多突出的优点。
(1)不论用户选用固定接收、便携接收或移动接收,都不影响DAB高质量的接收效果。
(2)无论是使用便携收音机还是车载收音机,都能达到无杂音、无干扰的效果。
(3)在不同频段上DAB都可以得到有效使用。由于同步网不需要大功率的发射机,所以发射功率比较低,这在一定程度上降低了电磁污染造成的危害。
(4)突破了繁琐的频率寻找方式,只需输入“节目号数”,就可以在接收机上收到相应的节目。此外,还可以对接收机进行动态操作,根据所处的地理位置或环境,把接收机调成最适合的聆听信号动态。操作简单、灵活、方便。
DAB+技术相比DAB技术有了突破性的发展,并且实现了一些新的功能,很大程度上提高了频道的利用效率。比如它具备在传统频道内传输MP3的功能,这是DAB技术所不具备的。
2、DRM
DRM是非官方国际组织Digital Radio Mondiale的简称。由该组织研究开发的各种波段的(要求波数必须低于30MHz)字声音广播系统称为DRM系统。世界范围内应用最多最广泛的有两种传输方式,分别是OFDM多载波并行传输方式和单载波串行传输方式。目前使用OFDM多载波并行传输方式的有三个国家,分别是法国天波2000系统、法国CCETT/TDF系统、美国中波IBOC DSB系统。单载波串行传输方式包括德国数字音乐之波DMW系统和美国VOA/JPL数字短波系统。
DRM系统相与模拟AM广播相比具有许多优点:DRM系统30MHz以下中短波频谱资源能够得到充分的利用,其覆盖范围比较广,比较适合移动接收方式和便携式接收方式;如果覆盖相同,则DRM发射机功率相对比较低,因而其发射机效率比较高;通过音频数据压缩和数字信号处理技术,DRM提高了调幅波段信号传送的可靠性及传送音质,同时增强了其抗干扰的能力;能够完成模拟和数字信号同时传输,促进全数字广播进程的发展;此外,DRM还能能够提供各种附加业务。
2、HD-Radio
HD Radio的工作频率与当前AM和FM所使用的频率相同。HD Radio通过使用OFDM技术将新数字信号固定在现有AM和FM边带中的任意一个之上。AM波段将同一个节目以模拟和数字两种格式发射,又称作同时联播模式。相比以前的广播,数字广播没有忽略数字信号,而是将其接受。FM波段的初始工作模式也是同时联播。此外,FM HD Radio电台还具以最低成本获取多个额外电台的多播功能。它还可以在不增加新频谱的情况下提供多种节目。
HD Radio实现了无线电波对数字技术的应用。它的音频响比一般AM 广播的5kHz带宽和FM广播的15kHz带宽要大得多。
HD Radio分为混合和全数字两种工作模式。同时联播是许多广播最初选择的的方式,即相同的内容通过信号中的模拟和数字部分同时发射出去。这种模式兼容了传统的模拟广播和现在的HD模式。使模拟和数字信息同时发射是混合模式的运作方式。
综上所述,HD Radio系统拥有许多优点,包括:投资少,可以扩展附加业务;工作频率低,有利于室内接收;不需额外分配新频率段。
二、新时期数字广播发射创新展望
DAB技术在我国的发展前景不容乐观。因为DAB技术具有的数字音频广播能力,我国的CMMB同样能够实现。而由于我国拥有其自主知识产权,所以在使用CMMB时不用支付相关费用。而DAB技术的知识产权并非我国所有,如果我国应用DAB技术,不仅要支付额外的技术使用费,并且会在数字广播上受人牵制。由此来看,DAB技术在中国实际上已经失去了它的发展优势。
DRM广播不但具有覆盖范围广、不易被摧毁、节能、环保等优点,同时还能传输数据、文本、图像与视频。它是地域辽阔的国家开展数字广播最合适的选择。我国可利用DRM 技术,建立从中央到地方,从城市到农村,特别是覆盖偏远地区的数字广播平台。
HD Radio具备的高品质的数字广播能够最大程度满足听众的需求。此外,还能通过技术手段,提供更多的服务。比如:提供电视画面,实现互动点播功能。HD Radio技术不仅将广播模式由单一的模拟广播扩展多媒体广播,它所提供的附加服务也为整个相关行业注入了新的生命力。综上所述,HD Radio技術具有无限的市场潜力和发展前景。
结语
数字广播发射技术的不断创新给我们的生活带来了巨大的变化。它突破了传统广播声音的局限,使广播的传播功能更丰富、更全面,给受众带来了新的享受和乐趣。我们期待数字广播发射技术不断创新、不断进步,给受众带来更为丰富的精神文化生活。
参考文献
[1]吴智,姚建波,竺小松.基于OFDM的DRM系统研究及其实验平台设计[J].广播与电视技术2009(7):103-106.
[2]周毅,李国喜,郭鹏.欧洲数字广播技术的新进展—访欧技术考察报告[J].世界广播电视2009(4):28-33.
[3]孟文杰.短波广播发射台在国际上的迄今发展[J].播控中心和短波广播—世界对外广播技术.广电部情报所专题资料1992年第1集{BIST’92-1-02}:19-46.
[4]黄迪.物联网的应用和发展研究[D].硕士学位论文,北京:北京邮电大学2011.02.24
[5]陈建忠.简议数字电视的特点及其关键技术[J].科技创新导报,2008(20).
[6]张维勇,冯琳,魏振春.实现家庭组网技术的研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2005年第7期.
[关键词]数字广播发射技术;数字广播系统
一、数字广播发射关键技术
1、DAB与DAB+
1983年,随着激光唱片与唱机在市场的不断普及,数字音响产品由传统的声音广播迈向了数字化进程。1995年,DAB(数字音频广播技术)开始正式投入使用,它由欧洲多个国家合作开发。进过不断的发展与创新,最后演进成了DMA(数字多媒体广播)和DAB+,并得到世界多个国家的大力推广及应用。
DAB的技术、频率和业务结构都取得了突破性的发展,并且达到了从从信源编码、信道编码直到调制方式的完全数字化的标准。与之前的广播技术相比,DAB有许多突出的优点。
(1)不论用户选用固定接收、便携接收或移动接收,都不影响DAB高质量的接收效果。
(2)无论是使用便携收音机还是车载收音机,都能达到无杂音、无干扰的效果。
(3)在不同频段上DAB都可以得到有效使用。由于同步网不需要大功率的发射机,所以发射功率比较低,这在一定程度上降低了电磁污染造成的危害。
(4)突破了繁琐的频率寻找方式,只需输入“节目号数”,就可以在接收机上收到相应的节目。此外,还可以对接收机进行动态操作,根据所处的地理位置或环境,把接收机调成最适合的聆听信号动态。操作简单、灵活、方便。
DAB+技术相比DAB技术有了突破性的发展,并且实现了一些新的功能,很大程度上提高了频道的利用效率。比如它具备在传统频道内传输MP3的功能,这是DAB技术所不具备的。
2、DRM
DRM是非官方国际组织Digital Radio Mondiale的简称。由该组织研究开发的各种波段的(要求波数必须低于30MHz)字声音广播系统称为DRM系统。世界范围内应用最多最广泛的有两种传输方式,分别是OFDM多载波并行传输方式和单载波串行传输方式。目前使用OFDM多载波并行传输方式的有三个国家,分别是法国天波2000系统、法国CCETT/TDF系统、美国中波IBOC DSB系统。单载波串行传输方式包括德国数字音乐之波DMW系统和美国VOA/JPL数字短波系统。
DRM系统相与模拟AM广播相比具有许多优点:DRM系统30MHz以下中短波频谱资源能够得到充分的利用,其覆盖范围比较广,比较适合移动接收方式和便携式接收方式;如果覆盖相同,则DRM发射机功率相对比较低,因而其发射机效率比较高;通过音频数据压缩和数字信号处理技术,DRM提高了调幅波段信号传送的可靠性及传送音质,同时增强了其抗干扰的能力;能够完成模拟和数字信号同时传输,促进全数字广播进程的发展;此外,DRM还能能够提供各种附加业务。
2、HD-Radio
HD Radio的工作频率与当前AM和FM所使用的频率相同。HD Radio通过使用OFDM技术将新数字信号固定在现有AM和FM边带中的任意一个之上。AM波段将同一个节目以模拟和数字两种格式发射,又称作同时联播模式。相比以前的广播,数字广播没有忽略数字信号,而是将其接受。FM波段的初始工作模式也是同时联播。此外,FM HD Radio电台还具以最低成本获取多个额外电台的多播功能。它还可以在不增加新频谱的情况下提供多种节目。
HD Radio实现了无线电波对数字技术的应用。它的音频响比一般AM 广播的5kHz带宽和FM广播的15kHz带宽要大得多。
HD Radio分为混合和全数字两种工作模式。同时联播是许多广播最初选择的的方式,即相同的内容通过信号中的模拟和数字部分同时发射出去。这种模式兼容了传统的模拟广播和现在的HD模式。使模拟和数字信息同时发射是混合模式的运作方式。
综上所述,HD Radio系统拥有许多优点,包括:投资少,可以扩展附加业务;工作频率低,有利于室内接收;不需额外分配新频率段。
二、新时期数字广播发射创新展望
DAB技术在我国的发展前景不容乐观。因为DAB技术具有的数字音频广播能力,我国的CMMB同样能够实现。而由于我国拥有其自主知识产权,所以在使用CMMB时不用支付相关费用。而DAB技术的知识产权并非我国所有,如果我国应用DAB技术,不仅要支付额外的技术使用费,并且会在数字广播上受人牵制。由此来看,DAB技术在中国实际上已经失去了它的发展优势。
DRM广播不但具有覆盖范围广、不易被摧毁、节能、环保等优点,同时还能传输数据、文本、图像与视频。它是地域辽阔的国家开展数字广播最合适的选择。我国可利用DRM 技术,建立从中央到地方,从城市到农村,特别是覆盖偏远地区的数字广播平台。
HD Radio具备的高品质的数字广播能够最大程度满足听众的需求。此外,还能通过技术手段,提供更多的服务。比如:提供电视画面,实现互动点播功能。HD Radio技术不仅将广播模式由单一的模拟广播扩展多媒体广播,它所提供的附加服务也为整个相关行业注入了新的生命力。综上所述,HD Radio技術具有无限的市场潜力和发展前景。
结语
数字广播发射技术的不断创新给我们的生活带来了巨大的变化。它突破了传统广播声音的局限,使广播的传播功能更丰富、更全面,给受众带来了新的享受和乐趣。我们期待数字广播发射技术不断创新、不断进步,给受众带来更为丰富的精神文化生活。
参考文献
[1]吴智,姚建波,竺小松.基于OFDM的DRM系统研究及其实验平台设计[J].广播与电视技术2009(7):103-106.
[2]周毅,李国喜,郭鹏.欧洲数字广播技术的新进展—访欧技术考察报告[J].世界广播电视2009(4):28-33.
[3]孟文杰.短波广播发射台在国际上的迄今发展[J].播控中心和短波广播—世界对外广播技术.广电部情报所专题资料1992年第1集{BIST’92-1-02}:19-46.
[4]黄迪.物联网的应用和发展研究[D].硕士学位论文,北京:北京邮电大学2011.02.24
[5]陈建忠.简议数字电视的特点及其关键技术[J].科技创新导报,2008(20).
[6]张维勇,冯琳,魏振春.实现家庭组网技术的研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2005年第7期.