調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播（CDR）系統(tǒng)簡介

臧志遠(yuǎn)

（遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心技術(shù)部，本溪 110016）

1 CDR 傳輸系統(tǒng)簡介

CDR傳輸系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 CDR傳輸系統(tǒng)框圖

CDR系統(tǒng)分為前端系統(tǒng)、傳輸鏈路和地面覆蓋網(wǎng)絡(luò)三部分。

前端系統(tǒng)提供一路三套數(shù)字音頻廣播節(jié)目的傳送碼流作為信號源，通過傳輸鏈路分發(fā)到地面覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)射臺(tái)站，各臺(tái)站分別使用一個(gè)調(diào)頻廣播頻率，以模擬和數(shù)字同時(shí)播出的方式進(jìn)行傳輸覆蓋。

1.1 前端系統(tǒng)

1.1.1 DRA+編碼器

音頻編碼采用DRA低碼率擴(kuò)展版本（DRA+）。DRA+是以DRA為核心，并利用帶寬擴(kuò)展和參數(shù)立體聲增強(qiáng)工具而實(shí)現(xiàn)的低碼率音頻源編碼技術(shù)。編碼器音頻聲道為立體聲，每套節(jié)目的碼率為32kbps，共三套。

1.1.2 CDR復(fù)用器

CDR復(fù)用器將輸入的多個(gè)節(jié)目信號碼流復(fù)合成一路多節(jié)目信號碼流。CDR復(fù)用器的輸入信息，除了音頻節(jié)目、電子業(yè)務(wù)指南和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)外，還有接收機(jī)處理信號需要的編碼、調(diào)制等控制信息。

1.2 傳輸鏈路

傳輸鏈路主要包括地球站，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器和地面接收設(shè)備等。CDR信號與其他數(shù)據(jù)信號復(fù)用后，送到上行地球站進(jìn)行衛(wèi)星傳輸。衛(wèi)星有中星6B（東經(jīng)115.5度）S2轉(zhuǎn)發(fā)器和亞太6號（東經(jīng)134度）K1轉(zhuǎn)發(fā)器。地面接收和解調(diào)出CDR信號與本地的模擬信號一同送進(jìn)發(fā)射機(jī)。

1.3 發(fā)射機(jī)

在發(fā)射機(jī)中，CDR信號先經(jīng)過激勵(lì)器進(jìn)行各種處理變成射頻調(diào)頻信號，再經(jīng)過功率放大和濾波等電路用天線輻射出去。

2 調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播發(fā)射機(jī)

2.1 發(fā)射機(jī)組成原理介紹

發(fā)射機(jī)（單頻網(wǎng)）包括兩臺(tái)激勵(lì)器、射頻切換器、六個(gè)2000W功放單元、六分配器、六合成器、六個(gè)開關(guān)電源、中央控制單元、工控LCD和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)等部分。

發(fā)射機(jī)通過100M以太網(wǎng)組網(wǎng)方式，采用集散控制方法，各部件間通過以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)。除整機(jī)供電信息采集外，部件之間沒有模擬量連接，控制速度極快，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

溫度檢測信號為溫度傳感器輸出的電壓信號，用于檢測合成器的溫度。

電源信號包括三相交流電源檢測信號和風(fēng)機(jī)電流檢測信號，由配電系統(tǒng)內(nèi)傳感器產(chǎn)生，用于監(jiān)控交流供電及風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

正反向檢波射頻由整機(jī)濾波器后的耦合器檢波產(chǎn)生，包括正向耦合射頻信號和反向耦合射頻信號。

預(yù)矯正反饋信號由整機(jī)濾波器前面的檢波耦合器產(chǎn)生并送到主備激勵(lì)器，用于整機(jī)線性和非線性矯正。

發(fā)射機(jī)可以實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)頻廣播、FM-CDR全數(shù)字廣播和模數(shù)同播等三種工作模式。

發(fā)射機(jī)支持多頻網(wǎng)（MFN）和單頻網(wǎng)（SFN）組網(wǎng)方式。發(fā)射機(jī)整機(jī)功率為10kW，效率≥ 35%。

2.2 數(shù)字音頻激勵(lì)器

數(shù)字音頻激勵(lì)器是發(fā)射機(jī)的重要組成部分。

激勵(lì)器采用雙激勵(lì)器配置，主備激勵(lì)器具有自動(dòng)切換功能，當(dāng)主激勵(lì)器出現(xiàn)輸出異常時(shí)能在1秒鐘內(nèi)切換到備份激勵(lì)器工作。

輸入信號包括音頻信號和CDR信號兩種。

輸出模式主要分為模數(shù)同播、模擬調(diào)頻和數(shù)字CDR三種模式。

激勵(lì)器對CDR傳送流進(jìn)行信道編碼、調(diào)制及上變頻，與模擬調(diào)頻廣播信號同時(shí)發(fā)射。

模數(shù)同播時(shí)，可通過調(diào)整激勵(lì)器模數(shù)功率比來設(shè)置模擬調(diào)頻廣播和數(shù)字廣播的發(fā)射功率。對于10kW發(fā)射機(jī)，模擬與數(shù)字功率比設(shè)為14dB，即為25/1，如模擬功率為7.2kW時(shí)，則數(shù)字功率為288W。

激勵(lì)器支持本地和遠(yuǎn)程配置參數(shù)。

2.3 發(fā)射機(jī)功放

發(fā)射機(jī)采用菲利浦大功率管BLF188XR LDMOS技術(shù)的大功率場效應(yīng)管及關(guān)鍵器件組成的功放模塊，功放效率超過50%，整機(jī)效率超過45%。

功放由6路2000W合成。放大器采用寬帶技術(shù)，功率含量大，每組功放均有過功率，過駐波，過熱保護(hù)等，保證功放穩(wěn)定可靠的工作。

功放無中間級放大，對激勵(lì)器分配后的信號直接放到到2000W，功放增益大于52～54dB。

所有功放獨(dú)立進(jìn)行AGC 控制，并檢查過激勵(lì)與欠激勵(lì)，保證整機(jī)所有功放功率平衡，克服了由于不平衡功率造成的功率損耗及合成器溫度過高。

3 結(jié)束語

數(shù)字音頻廣播是調(diào)幅和調(diào)頻廣播之后的第三代廣播，它全部采用數(shù)字處理方式進(jìn)行音頻廣播。數(shù)字音頻廣播已經(jīng)成為廣播發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字技術(shù)的引用可以有效改善音頻廣播的聲音質(zhì)量，提高頻譜利用率，有效降低發(fā)射機(jī)功率，減少電磁污染。CDR廣播在保持設(shè)備和頻率劃分不變，盡量不干擾現(xiàn)有模擬廣播的情況下，利用現(xiàn)有模擬廣播頻道之間的空閑頻率資源進(jìn)行數(shù)字音頻廣播。在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，CDR數(shù)字廣播將會(huì)與模擬廣播共存同播，并逐步平滑過渡到數(shù)字廣播時(shí)代。