數字無線電廣播發(fā)射覆蓋技術應用研究

劉 紅

（山東省菏澤市廣播電視傳播服務中心，山東 菏澤 274000）

0 引 言

隨著通信科技的革命性變化，數字無線電廣播技術也逐漸進入市場，并以其獨特的科技性、創(chuàng)新性、先進性等優(yōu)勢得到迅速發(fā)展，不僅在軟件方面可以多方面兼容，而且具有很強的拓展性[1]。通過此技術不僅可以輕松地連接到網絡終端去尋找喜愛的歌曲、廣播傳媒等信息，還可以對其進行下載、轉發(fā)等管理，給人們提供了便利快捷的服務。雖然數字無線電廣播有很高的應用價值，但在發(fā)展過程中由于其網絡信息化、程序保密性以及抗干擾能力等問題的出現(xiàn)，必須堅持研究解決，進一步提高解決無線電廣播傳遞信息、保證安全性和抗干擾的能力。

1 數字無線電廣播技術的定義

數字無線電廣播技術是利用計算機多媒體將各種音樂、視頻等信息數據轉化為數字信號，并對其進行編譯、調整，以一種無線電波波動的形式給人們傳遞音樂和視頻。作為新興的廣播技術，數字廣播技術還可以將音樂、視頻等無線電信號從大地上發(fā)射基站進行發(fā)射，以此達到傳遞信號的目的。

隨著科技的不斷進步，數字廣播不僅可以傳送傳統(tǒng)廣播的無線信號，還可以將文字圖片甚至大量的數據通過無線電波的形式進行傳送。而在全球的其他國家，數字廣播的應用和作用已經逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)廣播進入人們的日常生活中，人們只需要在家里、公交車、辦公室等任意地點通過手機、電腦、平板等有網絡的接收設備，就可以觀看各種數字信息[2]。采取數字廣播技術可以接收與實際時間不同步的數據，多DAB非實時轉播的發(fā)展前景十分廣闊。

2 數字無線電廣播技術的發(fā)展

數字廣播技術使用了Eureka 147作為無線電頻率的數學算法，也被用來作為DAB標準。20世紀80年代初期，歐洲也采取了Eureka-147作為無線電頻率的數學算法標準。

20世紀90年代，國際電信將Eureka-147標準認定為國際數字無線電標準。隨著科學技術的發(fā)展，目前大約有40多個國家對DAB采取試播的手段進行試驗探究，而在挪威、芬蘭、瑞典等歐洲西方國家已經實現(xiàn)國家大規(guī)模的數字音頻，并且無線信號非常好，達到了世界較高數字廣播水平。

與其他國家相比，德國對數字無線Eureka 147的標準的創(chuàng)新研究開發(fā)已經達到了世界頂尖水平。在21世紀初期，歐洲電信研究所也隨之發(fā)布了無線DAB標準將各個行業(yè)的數字無線標準統(tǒng)一化。

在21世紀初期，北京的一家數字媒體運營公司通過不斷的自我創(chuàng)新和自主研發(fā)，將數字無線廣播進一步推廣，并設計出了將數字無線大力推廣的技術，將實際時間不同步的數據與實時信息數據相結合。

3 數字無線電廣播技術的優(yōu)勢

3.1 可以實現(xiàn)模擬與數字信號同播運行

與傳統(tǒng)FM相比，DAB數字無線傳輸的音頻質量較好，并可以通過地上發(fā)射臺、衛(wèi)星更加快捷方便地傳輸多種多樣的信息數據。

作為數字無線DAB的進階版，DAB+的功能更為強大，相較于基礎的無線傳輸，在傳輸數字信息時容量更大，清晰度更高。數字版權管理（Digital Rights Management，DRM）是將傳輸的無線數字信息的內容在使用過程中提供足夠安全的保護，并且掌控范圍較大，穿透力和信號較強、信號抗干擾能力較強，是一種基于控制和管理的一種技術。

3.2 存在其他媒體很難替代的功能

在數字無線電技術迅速崛起的前提下，手機、電腦等多媒體交互信息逐步寬帶化，但由于電子產品市場對此技術供不應求，因此對其的需求也逐漸擴大，人們可以在任何時間、任何地點利用數字多媒體查閱音樂等信息，并且應用越來越廣泛。

雖然數字無線電技術擁有諸多優(yōu)勢，但同時也存在致命的缺點，例如數字無線電在受到其他波形干擾時會影響接收視頻或音頻的質量，導致產生額外雜音，影響收聽質量。同時，數字無線電技術還存在數據不能長時間保存、無法完全選擇等缺點。

4 數字無線電廣播技術在傳播覆蓋中存在的問題

4.1 不容易選擇聲道，調幅廣播信號差

與傳統(tǒng)的廣播技術相比，由于數字無線技術的大幅提升，DAB播放的音質壓縮率較低，音質損失較小，獲得更加清晰的音質。但在數字無線技術信號接收差、抗干擾能力較小等缺點影響下，數字無線廣播的音質與CD相比還有一定差距。

DAB技術由于在傳播時比特率的聲音范圍較為廣闊，容易致使在數字無線傳輸和接收的過程中產生聲音模式有所不同，主要包括單聲道、雙聲道等多種選擇方式，但由于選擇方式較多，導致會發(fā)生聲音在選擇時會產生短暫的失靈故障，并且聲音的模式不能與其他模式相結合。

在設備調試技術管理方面，聲道的選擇方式可以通過用戶的指定而進行調整，但在檢測實驗時發(fā)現(xiàn)，聲道的某些技能會被干擾，導致在使用時發(fā)生短暫停機，嚴重影響收聽質量。

4.2 數字信號的接收頻率比較慢

數字無線電在進行廣播時，大部分人們會對其機型調頻，搜索自己喜歡的節(jié)目類型。調頻時，各個無線電電臺相互切換，使人們聽到更多的無線電臺，獲得全方面的信息儲備[3]。但是，由于許多無線電電臺都有各自的頻道，在調頻時會遇到許多外界的信號干擾，導致發(fā)出滋滋的電波信號聲音，接收的信號較差。在此情況下對其進行調頻，搜索新的無線電信號時，就要等待較長的一段時間，并且會出現(xiàn)接收失靈或者接收的音頻和視頻質量較差，嚴重影響接收效果，導致外放時收聽的效果較差。

4.3 DAB 傳輸的設備費用相對較高

根據不完全資料統(tǒng)計，建設地面DAB的基站需要花費大量的財力和物力，一個大型的地面無線電發(fā)射基站大約從施工開始到投入使用大約花費500萬，并且每年投入的維修費都相當高。如果想要建成一個規(guī)模一般的DAB內網，需要大約20個地面發(fā)射臺同時運行才能滿足使用性能。

在數字無線電廣播的成本管控方面，由于建設的基站成本較高，在利潤回收方面僅能憑靠在無線電廣播時植入廣告進行回收，但在對其廣告商索求廣告費時回收的時長較長，并且渠道也相對單一。

5 數字無線電廣播技術傳播覆蓋問題的解決措施

5.1 加強數字廣播與數字電視的融合

從字面層次上講，無線數字音頻和視頻代表的是利用計算機多媒體將各種音樂、視頻等信息數據信號轉化為數字信號，并對其進行編譯、調整，以一種無線電波波動的形式作為載體給人們傳遞音樂和視頻的一種展現(xiàn)方式。無線視頻、音頻不僅表現(xiàn)為字面層次，而且是對無線數字化傳送時的載體通道。該通道在傳送信息時各種信息類型不會存在較大差異，只會對數據容量具有較大影響。

作為音頻、視頻的重要傳輸方式，數字無線傳播技術可以利用地面的基站發(fā)射臺、宇宙?zhèn)魉托l(wèi)星和有線傳送等各種方式進行傳送，而且利用多種數字化廣播方式相結合，形成新的數字化廣播技術有利于提高傳送時資源范圍的速度和效率、增強傳輸數據的穩(wěn)定性和傳輸質量。

將數字化視頻、音頻中插入其他的無線廣播節(jié)目，不僅可以使人們提高收聽的范圍，懂得更多自己想要獲得的知識，并且可以大力扶持無線廣播在新時代的條件下迅速發(fā)展。但只是將傳統(tǒng)的廣播方式和內容套在新型無數字電視的節(jié)目中，很難對觀眾產生較大的吸引力，如何改善無線廣播的播放方式、提升觀眾的吸引力是一項長期艱巨的任務。為了解決這種難題，首先要將無線廣播的優(yōu)勢放大，增強廣播內容的質量，采用多種信息輸出方式（3D環(huán)繞立體聲）等；其次，擴大數字無線傳輸信息的范圍，挑選人們最喜歡的熱門熱點話題、節(jié)目等進行高質量的廣播，并在廣播中利用視頻標注各個熱點話題、節(jié)目的信息、評論及后續(xù)報道，并對其進行采用圖片、視頻等新穎的方式詳細的說明和解釋。作為成立最早的高質量音頻廣播，DAB開辟了傳輸將數字視頻與數字廣播有機結合的先例，它擴展到將CD的高質量廣播和數字媒體廣播（Digital Mubtimedia Broadcasting，DMB）相結合，形成了新型的運營模式。

5.2 大力推動移動廣播接收的發(fā)展

采用數字模擬廣播時，調整無線數字頻率的接入能力雖然差強人意，但應用于在各個國家的各個地區(qū)在高速上采用的交通廣播有著很大的成就，這也就表示廣播在接收市場還是能占有一席之地[4]。在21世紀初期，日本曾對手機廣播電視進行研發(fā)與試驗，通過數字無線的方式將地面基站發(fā)射處的信號轉移到手機上；同期，韓國也通過DAB進行手機廣播。而移動數據廣播有以下幾種：DVB-H（Digital Video Broadcasting Handheld）、3G廣播以及高通提出的移動電視標準廣播資料的傳送。而采用WiFi有很強局域性和空間性，導致大規(guī)模的移動業(yè)務不能方便快捷的使用，但新型的全球微波接入互操作性（World Interoperability for Microwave Access，WiMAX）可以提供更多內容。

在上述的描述中，數字無線技術有優(yōu)點或缺點，而移動網絡過于昂貴，不能滿足大部分人們所需要的業(yè)務，用手機播放時其畫面質量較低，還會出現(xiàn)畫面中斷等問題。

就當前市場而言，將DAB作為信息的傳送媒介并應用在無線數字音頻的接收通道已經相當的成熟。在信息技術方面，我國對DAB的研發(fā)與創(chuàng)新也達到了新高度。廣東、北京等地區(qū)利用數字無線技術對其進行試驗，并通過DAB為手機等各種移動設備提供各種廣播信息。

5.3 加快調幅中短波廣播的數字化發(fā)展進程

數字無線廣播技術中傳播范圍最廣、經濟效益最高、大眾認可程度最高的當屬中短波廣播。在20世紀90年代初期，無線數字中短波在我國正式提上建設安排，經過一系列的研究與創(chuàng)新成為國際的短波標準[5]?，F(xiàn)在，我國的短波廣播可以在無線頻段播放一套音質較好、立體環(huán)繞的節(jié)目，并成功地進入到中短波接收機的研發(fā)投入中。

我國廣電總局也發(fā)現(xiàn)了中短波廣播是目前市場上最具有潛力的無線廣播技術之一，因此對其進行大力的研究與開發(fā)實驗，并對其進行了詳細的計劃和大規(guī)模的擴展，計劃對我國市場的5億臺收音機進行重新調頻。由于我國進入了數字化新時代，無線中短波是我國覆蓋面積最廣、經濟效益最高、傳播方式最遠、傳輸質量最佳的頻段。為了進一步提高我國音頻廣播的質量，建議中短波組織和音頻廣播共同合作、共同發(fā)展，合力推動音頻制造、接收。

5.4 推進數字衛(wèi)星廣播技術的應用

作為世界范圍內覆蓋面積最廣的廣播方式，數字衛(wèi)星廣播是利用衛(wèi)星將無線數字的數據信息傳輸到地面，并通過移動終端設備進行接收。因此，數字衛(wèi)星廣播可以滿足更多人們對節(jié)目類型范圍更大的廣播，也是目前數字化廣播的發(fā)展趨勢，符合數字無線廣播的個性化發(fā)展要求。

6 結 論

數字無線廣播與傳統(tǒng)的廣播相比不僅可以將音樂、視頻、圖畫等無線電信號從大地上的發(fā)射基站進行發(fā)射，以此達到快速移動接收、傳遞信號的目的，而且還可以將文字圖片、內存較大的視頻和音頻，甚至大量的數據通過無線電波的形式進行傳送傳輸，并且數據的壓縮率較低，信息的質量損失較低，還擁有獲取信息的方式簡單、快捷、接收對象較為廣泛等優(yōu)點。隨著科學技術的發(fā)展，數字無線廣播技術還會更加完善。