第5章数字声音广播系统

2023/2/61第5章

数字声音广播系统1.什么是DAB？它的工作频段是多少？2.DAB的关键技术。3.什么是单频同步网？单频网SFN有何特点。4.数字调幅广播工作于哪个频段范围？2023/2/62本章主要内容5.1数字音频广播系统5.2数字调幅广播系统5.3其它的数字声音广播系统

2023/2/63声音广播的数字化声音广播的数字化正朝着DAB（数字音频广播）、DRM（全球数字AM广播组织）、DMB（数字多媒体广播）以及网上广播的多元化方向发展。技术特征1.从模拟向数字转变；2.从单机制作到数字音频制播网络转变；3.从较单调的声音广播向综合形态（包含数据广播、多媒体广播、交互式服务等）的过渡。2023/2/645.1数字音频广播（DAB）系统DAB（DigitalAudioBroadcasting）：继AM广播、FM广播之后的第三代广播方式。它的出现标志着广播系统由模拟向数字过渡。DAB技术：以数字技术为基础，采用先进的音频数字编码、数据压缩、纠错编码及数字调制技术，在接收端利用DAB接收机可获得与原始发送信息相同质量的节目内容。工作频段：30MHz～3GHz。

2023/2/656模拟AM、FM广播的缺点中短波模拟调幅广播主要缺点双边带调幅，占用的频带宽，功率大、耗能高，业务单一，音质差，尤其短波广播的音质更差；调频广播主要缺点属于窄带传输，虽改善了音质，降低了耗能，但多径传输抗干扰能力差。1.DAB系统的主要优点1、提供CD等级的接收质量。2、抗干扰能力强，没有杂音或干扰。采用数字编码，交织，保护间隔等措施。3、可降低发射功率，从而减少电磁污染；4、频谱效率高，可容纳多路立体声节目，还可传送其它附加信息。5、数字广播具备加扰、加密功能。6、以同步网运行，非常经济地利用有限的频谱，频谱利用率高。7、接收机操作方便、简单。2023/2/6784.DAB的关键技术

信源编码：掩蔽型自适应通用子频带综合编码与复用（MUSICAM）信道编码：（1）卷积编码（2）交织技术传输方法：编码正交频分复用（COFDM）插入保护间隔：使彼此相继的符号即使在有反射时也相互独立。单频网技术：通过单频同步网实现覆盖。DAB系统的四种覆盖方式（P129）

（1）单频同步网：只需一个DAB频率块，以单频网(SFN)同步运行，实现多套节目的大面积覆盖。“单频”：发射频率相同，网内多台发射机使用中心频率相同、带宽为1.536MHz的DAB频率块；“同步”：播出节目相同，调制信号在时间上精确同步。（2）本地电台：使用一个DAB发射机覆盖一座城市。（3）卫星：利用卫星传送DAB信号覆盖全国。进行全国的覆盖可能是最经济的方案，可以节约可观的无数个地面同步网建设、节目和数据馈送以及维护、运行的费用。（4）有线网络：空中接收DAB信号直接变换为有线网络中工作频率传送用户。2023/2/69五、单频网SFN（SingleFrequencyNetwork）特点：1.同步网中的所有发射机都工作于中心频率相同的DAB频率块，调制信号也必须精确同步。2.实现多套节目的大面积覆盖，只需一个DAB频率块。在每个发射台覆盖区边缘，各个发射台的信号就可以相互补充，提高了传输可靠性。3.由于DAB同步网中邻近发射台的功率部分都会对接收点的节目接收做贡献，因此每台发射机的功率可以大大降低，通常约l千瓦或几百瓦。2023/2/6102023/2/6115.2数字调幅广播（AM）系统数字AM（DigitalAmplitudeModulation）模拟AM广播的缺点：(1)工作在中、短波波段，因此很容易受到干扰；(2)频率选择性衰落也会严重影响广播质量，尤其是短波广播。(3)功率大、耗能高，投资大，运行成本高。(4)使用9kHz（或10kHz）的带宽，不可能有高的质量。(5)同频道、邻频道干扰严重，收听条件日趋恶化。数字AM技术的特点：克服模拟AM广播的缺点，充分利用中、短波波段实现对全球极为有效而经济的覆盖。2023/2/612数字调幅广播的工作频段的优点工作频段：30MHz以下。优点：1、低功率：在相同覆盖的情况下，发射机功率比模拟调幅的低，提高了发射机效率和经济利益。2、高音质：显著提高了音质，在原有带宽情况下，利用编码压缩技术等，可达到FM质量。3、抗干扰：提高了AM波段传输信号的可靠性，增强抗干扰能力。4、可兼容：与模拟信号传送兼容。5、同频谱：充分利用中短波频谱。6、可改造：对现有的发射机数字改造。7、广覆盖：频率低，绕射能力强，覆盖面积大。8、多业务：提供附加业务和数据传输。2023/2/613数字AM中的关键技术

（两种传输系统）多载波并行传输系统

利用多载波宽带系统同时传送数据单载波串行传输系统使用单个载波，进行多状态的调制2023/2/6141、多载波并行传输系统1.采用编码正交频分复用（COFDM）调制技术，利用多载波宽带系统同时传送数据。2.每个载波采用低速率的QPSK、16QAM或64QAM。在使用QPSK调制时，每个载波的每个相位状态代表2bit，当使用184个载波时，在9kHz的射频带宽内，可传送24kb/s的有用（净）数据率。3.音频编码采用MPEG-4AAC（先进音频编码）方法，音频带宽可以大于9kHz。优点：抗干扰能力强，接收机简单。缺点：发射机的峰值系数较高，对发射机的非线性校正要求较高。

2023/2/6152、单载波串行传输系统1.使用单个载波，进行多状态数字调相（MPSK）或多个状态调幅调相（32/64-APSK）的调制方法;2.9或10kHz带宽，在与模拟调幅广播同播时（各自占用相邻的独立频道），有用（净）数据率可达10～24kb/s。3.音频编码采用MPEG-4AAC方法。优点：数字AM发射时，仍然可以保持模拟发射时的高效率。缺点：接收机较复杂。2023/2/6162.数字多媒体广播DMB

DMB从DAB基础上发展而来，采用了DAB相同的技术。与DAB广播不同的是：DMB充分利用了DAB数字音频广播的技术优势，在功能上将传输单一的音频信号扩展为可传输数据文字、图形、电视等多种载体信息的信号。DMB技术按照传输途径可分为：有线传输地面微波传输T-DMB卫星传输卫星D