第5章數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)

2023/2/61第5章

數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)1.什么是DAB？它的工作頻段是多少？2.DAB的關(guān)鍵技術(shù)。3.什么是單頻同步網(wǎng)？單頻網(wǎng)SFN有何特點。4.數(shù)字調(diào)幅廣播工作于哪個頻段范圍？2023/2/62本章主要內(nèi)容5.1數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)5.2數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)5.3其它的數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)

2023/2/63聲音廣播的數(shù)字化聲音廣播的數(shù)字化正朝著DAB（數(shù)字音頻廣播）、DRM（全球數(shù)字AM廣播組織）、DMB（數(shù)字多媒體廣播）以及網(wǎng)上廣播的多元化方向發(fā)展。技術(shù)特征1.從模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)變；2.從單機制作到數(shù)字音頻制播網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變；3.從較單調(diào)的聲音廣播向綜合形態(tài)（包含數(shù)據(jù)廣播、多媒體廣播、交互式服務(wù)等）的過渡。2023/2/645.1數(shù)字音頻廣播（DAB）系統(tǒng)DAB（DigitalAudioBroadcasting）：繼AM廣播、FM廣播之后的第三代廣播方式。它的出現(xiàn)標(biāo)志著廣播系統(tǒng)由模擬向數(shù)字過渡。DAB技術(shù)：以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的音頻數(shù)字編碼、數(shù)據(jù)壓縮、糾錯編碼及數(shù)字調(diào)制技術(shù)，在接收端利用DAB接收機可獲得與原始發(fā)送信息相同質(zhì)量的節(jié)目內(nèi)容。工作頻段：30MHz～3GHz。

2023/2/656模擬AM、FM廣播的缺點中短波模擬調(diào)幅廣播主要缺點雙邊帶調(diào)幅，占用的頻帶寬，功率大、耗能高，業(yè)務(wù)單一，音質(zhì)差，尤其短波廣播的音質(zhì)更差；調(diào)頻廣播主要缺點屬于窄帶傳輸，雖改善了音質(zhì)，降低了耗能，但多徑傳輸抗干擾能力差。1.DAB系統(tǒng)的主要優(yōu)點1、提供CD等級的接收質(zhì)量。2、抗干擾能力強，沒有雜音或干擾。采用數(shù)字編碼，交織，保護(hù)間隔等措施。3、可降低發(fā)射功率，從而減少電磁污染；4、頻譜效率高，可容納多路立體聲節(jié)目，還可傳送其它附加信息。5、數(shù)字廣播具備加擾、加密功能。6、以同步網(wǎng)運行，非常經(jīng)濟地利用有限的頻譜，頻譜利用率高。7、接收機操作方便、簡單。2023/2/6784.DAB的關(guān)鍵技術(shù)

信源編碼：掩蔽型自適應(yīng)通用子頻帶綜合編碼與復(fù)用（MUSICAM）信道編碼：（1）卷積編碼（2）交織技術(shù)傳輸方法：編碼正交頻分復(fù)用（COFDM）插入保護(hù)間隔：使彼此相繼的符號即使在有反射時也相互獨立。單頻網(wǎng)技術(shù)：通過單頻同步網(wǎng)實現(xiàn)覆蓋。DAB系統(tǒng)的四種覆蓋方式（P129）

（1）單頻同步網(wǎng)：只需一個DAB頻率塊，以單頻網(wǎng)(SFN)同步運行，實現(xiàn)多套節(jié)目的大面積覆蓋?！皢晤l”：發(fā)射頻率相同，網(wǎng)內(nèi)多臺發(fā)射機使用中心頻率相同、帶寬為1.536MHz的DAB頻率塊；“同步”：播出節(jié)目相同，調(diào)制信號在時間上精確同步。（2）本地電臺：使用一個DAB發(fā)射機覆蓋一座城市。（3）衛(wèi)星：利用衛(wèi)星傳送DAB信號覆蓋全國。進(jìn)行全國的覆蓋可能是最經(jīng)濟的方案，可以節(jié)約可觀的無數(shù)個地面同步網(wǎng)建設(shè)、節(jié)目和數(shù)據(jù)饋送以及維護(hù)、運行的費用。（4）有線網(wǎng)絡(luò)：空中接收DAB信號直接變換為有線網(wǎng)絡(luò)中工作頻率傳送用戶。2023/2/69五、單頻網(wǎng)SFN（SingleFrequencyNetwork）特點：1.同步網(wǎng)中的所有發(fā)射機都工作于中心頻率相同的DAB頻率塊，調(diào)制信號也必須精確同步。2.實現(xiàn)多套節(jié)目的大面積覆蓋，只需一個DAB頻率塊。在每個發(fā)射臺覆蓋區(qū)邊緣，各個發(fā)射臺的信號就可以相互補充，提高了傳輸可靠性。3.由于DAB同步網(wǎng)中鄰近發(fā)射臺的功率部分都會對接收點的節(jié)目接收做貢獻(xiàn)，因此每臺發(fā)射機的功率可以大大降低，通常約l千瓦或幾百瓦。2023/2/6102023/2/6115.2數(shù)字調(diào)幅廣播（AM）系統(tǒng)數(shù)字AM（DigitalAmplitudeModulation）模擬AM廣播的缺點：(1)工作在中、短波波段，因此很容易受到干擾；(2)頻率選擇性衰落也會嚴(yán)重影響廣播質(zhì)量，尤其是短波廣播。(3)功率大、耗能高，投資大，運行成本高。(4)使用9kHz（或10kHz）的帶寬，不可能有高的質(zhì)量。(5)同頻道、鄰頻道干擾嚴(yán)重，收聽條件日趨惡化。數(shù)字AM技術(shù)的特點：克服模擬AM廣播的缺點，充分利用中、短波波段實現(xiàn)對全球極為有效而經(jīng)濟的覆蓋。2023/2/612數(shù)字調(diào)幅廣播的工作頻段的優(yōu)點工作頻段：30MHz以下。優(yōu)點：1、低功率：在相同覆蓋的情況下，發(fā)射機功率比模擬調(diào)幅的低，提高了發(fā)射機效率和經(jīng)濟利益。2、高音質(zhì)：顯著提高了音質(zhì)，在原有帶寬情況下，利用編碼壓縮技術(shù)等，可達(dá)到FM質(zhì)量。3、抗干擾：提高了AM波段傳輸信號的可靠性，增強抗干擾能力。4、可兼容：與模擬信號傳送兼容。5、同頻譜：充分利用中短波頻譜。6、可改造：對現(xiàn)有的發(fā)射機數(shù)字改造。7、廣覆蓋：頻率低，繞射能力強，覆蓋面積大。8、多業(yè)務(wù)：提供附加業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸。2023/2/613數(shù)字AM中的關(guān)鍵技術(shù)

（兩種傳輸系統(tǒng)）多載波并行傳輸系統(tǒng)

利用多載波寬帶系統(tǒng)同時傳送數(shù)據(jù)單載波串行傳輸系統(tǒng)使用單個載波，進(jìn)行多狀態(tài)的調(diào)制2023/2/6141、多載波并行傳輸系統(tǒng)1.采用編碼正交頻分復(fù)用（COFDM）調(diào)制技術(shù)，利用多載波寬帶系統(tǒng)同時傳送數(shù)據(jù)。2.每個載波采用低速率的QPSK、16QAM或64QAM。在使用QPSK調(diào)制時，每個載波的每個相位狀態(tài)代表2bit，當(dāng)使用184個載波時，在9kHz的射頻帶寬內(nèi)，可傳送24kb/s的有用（凈）數(shù)據(jù)率。3.音頻編碼采用MPEG-4AAC（先進(jìn)音頻編碼）方法，音頻帶寬可以大于9kHz。優(yōu)點：抗干擾能力強，接收機簡單。缺點：發(fā)射機的峰值系數(shù)較高，對發(fā)射機的非線性校正要求較高。

2023/2/6152、單載波串行傳輸系統(tǒng)1.使用單個載波，進(jìn)行多狀態(tài)數(shù)字調(diào)相（MPSK）或多個狀態(tài)調(diào)幅調(diào)相（32/64-APSK）的調(diào)制方法;2.9或10kHz帶寬，在與模擬調(diào)幅廣播同播時（各自占用相鄰的獨立頻道），有用（凈）數(shù)據(jù)率可達(dá)10～24kb/s。3.音頻編碼采用MPEG-4AAC方法。優(yōu)點：數(shù)字AM發(fā)射時，仍然可以保持模擬發(fā)射時的高效率。缺點：接收機較復(fù)雜。2023/2/6162.數(shù)字多媒體廣播DMB

DMB從DAB基礎(chǔ)上發(fā)展而來，采用了DAB相同的技術(shù)。與DAB廣播不同的是：DMB充分利用了DAB數(shù)字音頻廣播的技術(shù)優(yōu)勢，在功能上將傳輸單一的音頻信號擴展為可傳輸數(shù)據(jù)文字、圖形、電視等多種載體信息的信號。DMB技術(shù)按照傳輸途徑可分為：有線傳輸?shù)孛嫖⒉▊鬏擳-DMB衛(wèi)星傳輸衛(wèi)星D