DRM中波发射机应用技术探析

DRM中波发射机应用技术探析

  刘维盈

云南省广播电视局昆明实验台 昆明650000

摘要：传统的中波广播具有传播距离远，覆盖范围广等优点，但抗干扰能力较差，而DRM中波发射机不但保留了传统中波广播的优点，改进了中波广播的诸多缺点，本文就DRM中波发射机应用技术做浅要探析。

关键词：DRM 中波广播 应用

0  引言

在科学技术迅猛发展的当今时代，采用数字技术是一种全球趋势，数字化为无线电和通信方面，特别是在分发和传输方面提供了许多实质化的优势。随着我国DRM中波发射机的研制、应用和推广，中波广播也能够与数字技术相融合，实现输出信号音质与抗干扰性的提升，向数字化迈进。

1  中波广播数字化的必要性

传统中波发射主要为地波发射，具有覆盖面广、传输距离远、收听便捷轻便等特点。但也因为调幅广播的幅度调制方式和占用窄的频带为中波发射带来了明显的缺陷；同时，中波调幅广播信号在传输的过程中极易受电磁干扰，致使传输质量低，影响听众满意度；业务比较单一，一部发射机智能传送一套单声道声音广播节目，影响传输速度的同时也降低了广播的播出质量。

调幅广播始于1920年，早期的中波发射系统采用电子管式屏调机（屏帘同调制），设备体积大、运转效率低，随着PSM（脉冲阶梯调制）、PDM（脉冲宽度调制）、DAM（数字调幅制）等相关技术的出现和中波发射机的不断改进、开发和应用，一些不足得到相应的改进，但中波发射系统自身的缺陷依然存在，限制了中波发射系统的长久发展。为此，中波广播的数字化势在必行。

2  DRM系统的主要特性

DRM是通用的、公开标准化的数字广播系统，适用于高达300MHz的所有广播频率，包括AM频段（LF、MF、HF）和VHF频段Ⅰ、Ⅱ（FM频段）和Ⅲ。与模拟广播相比，DRM更环保、更清晰、音频质量更好、运行成本更低。

图1 DRM的主要好处

DRM具备很多比传统中波广播更优质的优点，DRM系统工作于30MHz以下的频段，可以充分利用现有中短波频谱资源，具备很强的穿透能力和绕射能力，覆盖范围大，适用于移动和便携式接收；在保持相同覆盖的情况下，与模拟调幅发射机相比数字调幅发射机的功率更低，提高了发射机的发射效率和经济效益；与此同时，在保持现有带宽9kHz的情况下，DRM系统能利用音频数据压缩技术和数字信号处理技术，提高调幅波段信号传送的可靠性，增强抗干扰能力；更为重要的是，在所规定的带宽内，可同时传送三路音频信号和一路数据信号，不但可以降低投资成本，还能有效降低传输能源成本，以便于逐步向全数字广播发展。

3  DRM系统的主要技术

DRM信息输入有两种基本类型：一是构成主业务通道（MSC）的编码音频和广播数据服务；二是通过快速接入通道（FAC）和业务描述通道（SDC）传输的信息。这些通道为传输通信服务识别和参数选择，并确保在接收器内选择适当的解码参数。FAC包含一组核心参数，用于快速检查多路复用内的可用服务，并允许DRM解调信号。SDC携带高级信息，如音频和数据编码参数、服务标签、当前的时间和日期、AFS表（交替频率信号）等。

音频编码器和数据编码器确保将输入流转化为适当的数字格式。编码器的输出包括两种不同的保护级别，每个部分将在随后的通道编码器中被赋予较高或较低的保护级别。多路复用器将所有数据和音频服务的保护级别以定义的格式组合在位流的帧结构中。如果音频编码和多路复用是从远程传输站点执行的，信号分布使用多路分配接口(MDI)协议，如下所述。

为了将音频和数据服务(连同相关的传输参数数据)合并到一个传输馈送中，DRM指定了一种标准化和有效的方法，既将所有这些数据合并到一个多路复用中，也就是MDI（多路分配接口），MDI采用了DCP（分发和通信协议）标准化协议。

图2 DRM内容编码和多路复用

DRM系统采用OFDM（正交频分复用）调制方式，也就是由数字编码音频和相关数据信号产生的所有数据都被共享出来，以便大量在间隔紧密的载波上传输，所有这些载波都包含在分配的传输信道中，应用时间交错来减轻衰落。且通过设定OFDM和编码的参数，以便DRM在不同的传播环境中运行。

DRM系统使用MPEG xHE-ACC音频编解码器，并支持带有SBR和PS（HE - AACv）的ACC，能够在非常低的数据速率下提供高质量音频信号。而信源编码则采用先进的AACPlus等信源编码技术，以提高信源的压缩比。

DRM的信道编码则采用基于卷积编码的多级编码，可以分为标准映射、对称分级映射和混合分级映射三种QAM映射类型。通过交织来克服时间和频率选择性衰落，可根据信道特性选择长交织（2s）或短交织（0.4s）。

图3 DRM调制器概念框图

4  结语

广播是我国重要的信息传播渠道，传统的中波广播以其特定的优势为广大群众服务了几十年，但随着社会的发展，中波广播越来越不能够满足社会的需求，DRM中波发射机的成功研制与应用打破了传统中波广播的桎梏，为其注入数字化的活力，极大地拓宽和延伸了中波广播的传播功能，中波广播也将因此获得更强而有力的生机。