關(guān)于數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）技術(shù)探討與應(yīng)用

高建讀

（大連三○三轉(zhuǎn)播臺，遼寧 大連 116000）

自1920年11月，世界上第一座廣播電臺在美國誕生以來，無線電廣播在全世界得到廣泛的運(yùn)用，且被當(dāng)之無愧地稱為"第一媒體"。然而，隨著計算機(jī)技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)等新媒體的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的廣播業(yè)務(wù)受到巨大的沖擊，甚至面臨消亡的命運(yùn)。20世紀(jì)80年代以來，廣播領(lǐng)域的數(shù)字化浪潮，帶動了整個廣播業(yè)的迅猛發(fā)展。數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字多媒體廣播(DMB)、數(shù)據(jù)廣播(DDB)和數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)等第三代廣播的出現(xiàn)，使廣播又煥發(fā)出新的活力。

一、數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）系統(tǒng)概述

DRM傳輸系統(tǒng)的基帶信號處理流程如圖1所示。圖1中描述了不同等級信息(音頻、數(shù)據(jù)等)的一般處

理流程。而并不區(qū)分不同的業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)有可能包括合成多個等級的信息。DRM系統(tǒng)對不同的輸入業(yè)務(wù)可以分別進(jìn)行處理。其中主業(yè)務(wù)信道(MSC)處理音頻數(shù)據(jù)流輸入信號.傳輸數(shù)據(jù)的比特率取決于信道帶寬和傳輸模式。幀周期為400ms；快速存取信道(FAC)用來將發(fā)射端的復(fù)用器復(fù)合了的業(yè)務(wù)種類信號帶寬及信道編碼參數(shù)等信息提供給接收端.幀周期為400ms；業(yè)務(wù)描述信道（SDC)用來向接收端提供解碼信息和復(fù)用器中各種業(yè)務(wù)的屬性、特征，幀周期為1200ms；源編碼和預(yù)編碼用來使輸入的流適合于數(shù)字傳輸?shù)母袷剑瑢τ谝纛l源編碼，其功能包括音頻壓縮技術(shù)。其信源編碼原理如圖2所示。

圖1

此外，該DRM系統(tǒng)中的模擬音頻信號經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換(取樣、量化、編碼)后可變?yōu)槊}沖編碼調(diào)制(PCM)數(shù)字音頻信號。單聲道PCM信號的數(shù)據(jù)率是768kbps，經(jīng)信道編碼后，再去除聲音信號中的冗余部分和與聽覺不相關(guān)部分，然后經(jīng)壓縮處理，其后的單聲道數(shù)據(jù)率僅100kb／s左右。

源編碼和數(shù)據(jù)流預(yù)編碼的輸出包含兩個部分，它們在后繼信道編碼器中需要一般保護(hù)和高保護(hù)兩種不同等級的保護(hù)，所有業(yè)務(wù)都必須利用這兩種或其中一種保護(hù)。用復(fù)用器可將所有的數(shù)據(jù)和音頻業(yè)務(wù)的保護(hù)級別結(jié)合起來。

圖2

二、數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)技術(shù)的應(yīng)用

調(diào)幅(AM)技術(shù)是通過調(diào)制信號對射頻載波信號的瞬時幅度控制來實現(xiàn)的一種調(diào)制方式。目前傳統(tǒng)的長波、中波和短波廣播都是采用調(diào)幅方式，統(tǒng)稱為調(diào)幅廣播，其工作頻段為150kHz～30MHz，又稱為30MHz以下的無線電廣播方式。傳統(tǒng)的模擬調(diào)幅廣播具有覆蓋范圍廣、接收成本低、適合固定和移動接收等優(yōu)點，一直被世界各國作為最基本的信傳播技術(shù)手段之一。但同時，傳統(tǒng)模擬調(diào)幅廣播也存在著傳輸質(zhì)量差、業(yè)務(wù)單一、易被干擾等缺點，隨著FM調(diào)頻波段廣播節(jié)目和電視的普及，及數(shù)字衛(wèi)星廣播、因特網(wǎng)、DAB和DVB多媒體廣播等現(xiàn)代廣播技術(shù)的出現(xiàn)，模擬調(diào)幅廣播面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)廣播電視數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的發(fā)展趨勢，模擬調(diào)幅廣播的數(shù)字化就顯得尤為迫切。

DRM(ETSES201980)標(biāo)準(zhǔn)是世界數(shù)字調(diào)幅廣播組織DRM(DigitalRadioMondiale)確立的30MHz以下數(shù)字調(diào)幅廣播標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)充分利用數(shù)字音頻壓縮技術(shù)和數(shù)字編碼傳輸技術(shù)的最新成果，在保留模擬調(diào)幅廣播優(yōu)點 (業(yè)務(wù)覆蓋范圍大，可適應(yīng)固定、便攜和移動接收)的同時，克服了模擬調(diào)幅廣播的缺點 (傳輸質(zhì)量差、業(yè)務(wù)單一等)。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)采用了高效信源編碼技術(shù)，在滿足聲音質(zhì)量要求前提下有效地降低了碼率；在保持與模擬調(diào)幅廣播相同的帶寬 (9KHz或10KHz)情況下，可達(dá)到調(diào)頻單聲道廣播的聲音質(zhì)量；在頻譜規(guī)劃允許前提下，若將射頻帶寬擴(kuò)展為18或20KHz，可達(dá)到調(diào)頻廣播立體聲的質(zhì)量，并可傳送多套節(jié)目。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)還充分利用數(shù)字廣播的技術(shù)特點，為傳統(tǒng)聲音廣播增加了文本、圖像、數(shù)據(jù)等增值信息服務(wù)能力。另一方面，現(xiàn)階段實施數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)可不改變現(xiàn)有的頻率規(guī)劃和頻譜分配，同時原模擬發(fā)射機(jī)(PDM、PSM、DX系列等)只須增加相應(yīng)的數(shù)字化改造模塊即可繼續(xù)使用，數(shù)字化門檻很低，易于實現(xiàn)從模擬到數(shù)字的平穩(wěn)過渡。數(shù)字化改造之后，在等效可比覆蓋條件下，發(fā)射功率將降低到原來的1／2～1／4，不僅減少了廣播電臺的運(yùn)行費(fèi)用，也改善了電磁環(huán)境。鑒于以上諸多優(yōu)勢，數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)賦予了傳統(tǒng)調(diào)幅廣播新的內(nèi)涵，使其具有了應(yīng)對其它數(shù)字傳輸技術(shù)手段挑戰(zhàn)的能力，因此采用數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)模擬調(diào)幅廣播系統(tǒng)是調(diào)幅廣播未來的必由之路。

在國內(nèi)，國家廣電總局十分重視數(shù)字調(diào)幅廣播方面的研究和試驗，積極引導(dǎo)有關(guān)部門開展研究和試驗工作。經(jīng)過多年的努力，我國在數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)設(shè)備研制和試驗研究方面取得了長足的進(jìn)步。2004年，通過聯(lián)合攻關(guān)，中國傳媒大學(xué)、國家廣播電影電視總局廣科院和無線局基于DRM(ETSIES201980)標(biāo)準(zhǔn)首次在國內(nèi)自主研制成功了數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng)，建立了我國自己的數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng)傳輸覆蓋、外場測試實驗平臺和試驗環(huán)境，解決了模擬調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)數(shù)字化改造中的一系列關(guān)鍵技術(shù)問題。經(jīng)系統(tǒng)檢測和比對試驗，該系統(tǒng)符合相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)(ETSIES201980)，且與符合該標(biāo)準(zhǔn)的國外相應(yīng)設(shè)備完全兼容，主要性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。數(shù)字調(diào)幅廣播(DRM)系統(tǒng)的研制成功，使我國全面系統(tǒng)地掌握了數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)和相關(guān)的發(fā)射機(jī)數(shù)字化改造技術(shù)，填補(bǔ)了我國30MHz以下調(diào)幅波段數(shù)字聲音廣播領(lǐng)域無相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的空白，從根本上扭轉(zhuǎn)了我國在數(shù)字調(diào)幅廣播領(lǐng)域與西方發(fā)達(dá)國家存在較大差距的不利局面，也為我國數(shù)字調(diào)幅廣播的產(chǎn)業(yè)化及其標(biāo)準(zhǔn)制定打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

結(jié)束語。綜合來說，DRM廣播在大城市進(jìn)行廣播是可行的，但在高大建筑物和小山旁，內(nèi)環(huán)高架路，收費(fèi)站等有頂建筑底，隧道內(nèi)等情況下接收較差，如何作改善還需作進(jìn)一步的探索。相信隨著對DRM廣播試驗的深入開展，在不斷的探索改進(jìn)中，DRM技術(shù)將日臻完善和發(fā)展。

[1]吳樂南,羅琳.數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)概述.東南大學(xué)無線電工程系【期刊】，電子工程師，1999-12-15.

[2]邵常勇.數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)同步技術(shù)研究.【碩士】山東大學(xué)，2006-04-16.

[3]吳樂南.數(shù)字調(diào)幅廣播信道傳輸進(jìn)展.東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院【期刊】，自然科學(xué)進(jìn)展，2009-02-15.