數(shù)字音頻廣播(CDR)頻率的相關(guān)技術(shù)參數(shù)分析

馮榮杰

摘 要：隨著信息化、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的廣播網(wǎng)開始引入數(shù)字化技術(shù)。在數(shù)字廣播系統(tǒng)中頻率規(guī)劃技術(shù)作為最重要的技術(shù)，其應(yīng)用所帶來的成果明顯?；诖?，本文對中國數(shù)字音頻廣播（CDR）系統(tǒng)的分析，主要探討場強(qiáng)計算相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并分析系統(tǒng)中VHF調(diào)頻頻段中最小的直場強(qiáng)，為以后的CDR系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：CDR;數(shù)字音頻廣播;頻率規(guī)劃;技術(shù)參數(shù)

1.引言：

目前，廣播電視數(shù)字化發(fā)展趨勢明顯。由于傳統(tǒng)的數(shù)字音頻廣播發(fā)展有限，而VHF數(shù)字調(diào)頻在我國音頻廣播中引進(jìn)取得的成效明顯。為了立足長遠(yuǎn)發(fā)展，需要規(guī)劃頻率，這樣才能避免建立的無線網(wǎng)絡(luò)給頻率造成干擾。另外，基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可以通過發(fā)射臺和參數(shù)，為數(shù)字音頻廣播提供可靠的技術(shù)，從而為數(shù)字音頻廣播長遠(yuǎn)性發(fā)展提供保障。

2.數(shù)字音頻廣播場強(qiáng)預(yù)測校正因數(shù)

（1）對于數(shù)字音頻廣播頻率，其接受方式主要有便攜接收方式、固定接收方式、移動接收方式等，因為接收方式和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃環(huán)境不同，所以在預(yù)測場強(qiáng)中值時使用ITU-RP.1546-5建議書對相關(guān)因數(shù)進(jìn)行矯正，同時修正相關(guān)結(jié)果。本文主要分析CDR系統(tǒng)中關(guān)于VHF調(diào)頻頻段（87～108MHz），因數(shù)校正和規(guī)劃參數(shù)計算等。在不同接收方式下，天線增益G和使用半波偶極子天線CDR天線系統(tǒng)增益值不同，固定接收（FX）方式下天線增益G（dBd）為0;室內(nèi)便攜接受（PO）、室內(nèi)便攜接收（PI）、移動接受（MO）方式下，天線增益G（dBd）為-2.0。

（2）關(guān)于饋線損耗Lf，在接收機(jī)收到射頻輸入端發(fā)送的信號時出現(xiàn)衰減，通過對VHF頻段饋線進(jìn)行測量損耗Lf=0.15dB/m。饋線的長度是由不同接收方法決定，接收方式為室內(nèi)便攜接受（PO）、室內(nèi)便攜接收（PI）的饋線損耗Lf為0，饋線損耗長度（m）為0;接收方式為固定接收（FX）的饋線損耗Lf為10，饋線損耗長度（m）為1.5，接收方式為移動接收（MO）的饋線損耗Lf為2，饋線損耗長度（m）為0.3。

（3）根據(jù)rTU-R.P1546建議書，對高度損耗進(jìn)行計算。比如，室內(nèi)便攜接受（PO）、移動接受（MO）、室內(nèi)便攜接收（PI）Lh高度損耗為10，固定接收（FX）則為0?？梢?，高度US能耗Lh，是一種移動和便攜接收方式，天線高度設(shè)置是1.5m，傳統(tǒng)預(yù)測場強(qiáng)只都是建立高度10m天線，為了更好矯正場強(qiáng)值從高度10m的天線出，需要添加高度損耗Lh。

（4）根據(jù)極化，關(guān)于CDR系統(tǒng)中的VHF頻段規(guī)劃，可以不需要參考任何一種接收模式。

在地點(diǎn)概率是50%環(huán)境下，綜合地點(diǎn)保護(hù)率校正因子CI（p），將避免干擾的信號用在基本保護(hù)率PRbasic。之后分析不同高度接收模式的地點(diǎn)概率，選擇地點(diǎn)校正因子對噪擾場強(qiáng)電平、用于電平場強(qiáng)的基本保護(hù)比PRbasic，以及需要進(jìn)行服務(wù)的地點(diǎn)百分比p（%）和比例保護(hù)裕度PR（p）。

3.數(shù)字音頻廣播規(guī)劃中最小中值場強(qiáng)

3.1輸入最小接收機(jī)功率電平

關(guān)于解決CDR高效經(jīng)濟(jì)接收機(jī)解決對策，將Fr作為接收機(jī)噪聲系數(shù)，值選擇7dB。如果K=1.38×10-23J/K，T=290K，B=200kHz這時CDR頻譜模式2接收機(jī)噪聲功率輸入Pn=-143.97（dBW）;當(dāng)T=290K，K=1.38×10-23J/K，B=100kHz時，CDR頻譜模式9接收機(jī)輸入噪聲功率Pn=-146.97（dBW）。

在不同信道模式下的CDR系統(tǒng)（C/N）min，BER平均編碼=1×10-4（bit），信道解碼器在檢測到接收機(jī)失敗的數(shù)據(jù)后，需要計算噪聲和欲接收信號比值，關(guān)于三種典型工作模式需要對不同接收方式進(jìn)行分析，其中，高斯信號以固定接受模式，其64QAM，1/2，頻譜模式2、傳輸模式1為11.5（C/N）min（dB）、頻譜模式2、QPSK，3/4為傳輸模式1為4.6、3/4，頻譜模式9，傳輸模式1為4.9，而多徑靜態(tài)模型與多徑動態(tài)模型分別為便攜接聽與移動接收，其64QAM，1/2，頻譜模式2、傳輸模式1分別為12.6（C/N）min（dB）、12.1（C/N）min（dB），頻譜模式2、QPSK，3/4，傳輸模式1分別是5.4、5.1，而3/4，頻譜模式9，傳輸模式1分別為12.2、10.5。根據(jù)這些數(shù)值可以分析操作損耗情況，在CDR系統(tǒng)中不同的接收方式得到三種典型工作模式最小接收機(jī)相關(guān)功率。

對于?QPSK-3/4-頻譜模式9--傳輸模式1接收機(jī)最小輸入功率，其中，接收機(jī)輸入噪聲功率Pn（dBW）的便攜接收、固定接收及移動接收都為-143.96，（C/N）min（C/N）min（dB）的便攜接收、固定接收及移動接收分別為12.1、4.8及10.6，接收機(jī)噪聲系數(shù)Fr（dB）的便攜接收、固定接收及移動接收為7，最小接收機(jī)輸入功率Ps.min（dBW）便攜接收、固定接收及移動接收為-128.86、-136.17及-130.37，而操作損耗Li（dB）便攜接收、固定接收及移動接收為3。

對?64QAM傳輸模式1-1/2-頻譜模式2接收機(jī)最小輸入功率計算，其中最小接收機(jī)輸入功率Ps.min（dBW）的便攜接收、固定接收及移動接收分別為-131.49、-132.58及-131.98，（C/N）min（C/N）min（dB）的便攜接收、固定接收及移動接收分別為12.5、11.4及12.1，接收機(jī)噪聲系數(shù)Fr（dB）的便攜接收、固定接收及移動接收為7，而操作損耗Li（dB）相對應(yīng)接受模式為3，接收機(jī)輸入噪聲功率Pn（dBW）則對應(yīng)模式為-146.98。

3.2?CDR系統(tǒng)參數(shù)

根據(jù)系統(tǒng)CDR性能分析系統(tǒng)傳輸參數(shù)，本文主要分析CDR系統(tǒng)中的三個典型工作模式中的最小中值場強(qiáng)。其中，傳輸模式1，編碼率3/4，凈載荷率（kbps）分別為216與108，調(diào)制方式QPSK，對應(yīng)的頻譜模式則為2、9，當(dāng)編碼率1/2，凈載荷率（kbps）為288，調(diào)制方式64QAM，對應(yīng)的頻譜模式則為2。

（1）QPSK-3/4-傳輸模式1-頻譜模式2是高度數(shù)據(jù)速率較低信號保護(hù)模式，適合在地數(shù)據(jù)速率全數(shù)字時期的書屋服務(wù)。

（2）64QAM-1/2-頻譜模式2-傳輸模式1是對于搞數(shù)據(jù)速率低信號保護(hù)模式，一般在數(shù)據(jù)速率比較高的單個音頻信號、多個音頻信號中使用。

（3）QPSK-3/4-頻譜模式9-傳輸模式1是數(shù)據(jù)速率比較低的保護(hù)低信號模式，在銅箔模數(shù)環(huán)境下對音頻信號進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)的。

3.3計算最小中值場

根據(jù)點(diǎn)概率50%、時間概率50%，接收天線高處地面10m環(huán)境下，推到最小中值場強(qiáng)度，相關(guān)步驟包括：

（1）噪聲接收機(jī)輸入計算功率Pn

Pn=Fr+101g10（K·T0·B）（dBW）

其中K表示玻爾茲曼常數(shù)，B表示噪聲帶寬（接收機(jī)），F(xiàn)r表示噪聲系數(shù)（接收機(jī)），T0表示絕對溫度。

（2）接收地點(diǎn)通量密度最小功率計算φmin

Aα=G+10log（1.64λ2/4π）（dBm2），φmin=Ps.min-Aα+?Lf（dBWm2）

Lf饋線損耗（dB）;G表示相對天線半波偶極子天線增益（dBd）;Aα表示有效天線孔徑（dBm2），λ表示信號波長（m）。

結(jié)語：目前，我國在廣播業(yè)務(wù)中使用模擬調(diào)頻，現(xiàn)有的頻率資源比較少。為了保證廣播正常的進(jìn)行，這里在CDR系統(tǒng)中對調(diào)頻頻率進(jìn)行模擬，實現(xiàn)同播模數(shù)，從而減少現(xiàn)有的頻率感染情況，對頻率規(guī)劃進(jìn)行簡單化，減少對廣播工作的影響。

[參考文獻(xiàn)]

[1]韓邦義.數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字通信世界，2019（12）：168.

[2]謝玉林.廣播節(jié)目制作中的數(shù)字音頻處理技術(shù)初探[J].中國傳媒科技，2019（11）：126-128.

[3]郭華.探索網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播的關(guān)鍵技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（10）：33+35.

（作者單位：冠縣崇文街道辦事處文化旅游服務(wù)中心，山東?冠縣?252500）