数字广播关键技术及应用

通信技术・Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　数字广播关键技术及应用　文／王江　数字广播是在数字化音频信　号及其他数据信号状态下进行编　码、调制、传播等处理，具有节　省频谱资源，提升音质效果等特　点。本文将从数字音频广播关键　技术入手，分别就其传输机制、　音频编码、复用配置、数据特性、　条件接收与扩散、卷积编码等方　面展开探讨，并着重阐述音源压　缩编码、数字通信编码，单频网　组网方式的应用。　图１：数字音频广播传输结构图　ＰＣＭ音频编码，以生产不同比特率的音频压　息流模式，以实现低速率多路并行传输，满足　缩比特流。如立体声模式、单声道模式、联　合立体声模式、双声道模式等。复用配置信　多个子载波上的传输需要。利用子载波之间的　正交性，可以将各路信号进行解调。但ＯＦＤＭ　【关键词】数字广播技术要点关键应用　息ＭＩｃ在快速信息信道内传输，主要描述为　信号传输时，容易出现深衰而降低信号幅度，　子信道结构、可用信号业务、业务分量，以及　对复用进行重新配置等功能。在一个总成信号　导致误码率增高。为此，通过引入信道编码，　将传输信道看作多个独立信道，实现音频信号　数字音频广播在数字化状态下进行编码、　调整和处理，以“１”和“０”两种状态来减少　误码率，以获得“高质量”音频传播质量。与　传统模拟广播相比优势有四点：　（１）优异的音质效果，以数字化音频信　内，可以有多个子业务，每个业务可以是一个　的窄频段传输，再用回旋码和Ｖｉｔｅｒｂｉ解码运　或多个业务分量，在数据端进行处理。数据特　算法结合，来提供大于２０ｄＢ的增益，具有足　性是指快速信息信道ＦＩＣ内的业务信息，包括　够的误码保护效果。　“业务链接、日期、时间、节目号、节目类型、　ＦＭ、ＡＭ业务信息，以及业务、业务分量标　２．３单频网组网方式　号、各种数据和图像信号进行传送、发射、接　签等内容”。条件接收是数字广播系统对用户　单频网是基于某一地域由若干发射机同　进行授权而采用的特殊机制，以避免信号传输　时在同一频段发射同样的无线信号，以实现对　收，并在自我纠错中保障音频质量。　（２）优秀的音质体验，以ＭＰＥＧ　２格式　时带来的能量扩散。卷积信号编码与时间交织　相应区域的可靠覆盖。单频网具有两大优势：　来获得低失真、高频谱音质，增强接收体验。　（１）节省频谱资源，　编码处理，以抑制不利传输条件下的误码保护。　（３）较低的发射成本，能够沿用当前发　（２）提供有效覆盖范围，满足良好的信　卷积编码的参数取决于净比特率、所传输的业　号接收效果。射塔，无须开发新发射区，其功耗更低。　　（４）有效规避路径冲突，减少多路径衰　务类型、所需的误码保护级别。对于非均匀误　同时，由于单频网方式可以提供良好的　减或冲突，不受天线位置影响，还能提供编码　频分复用功能。　码保护，适用于音频形式；而均匀误码保护适　抗干扰能力，且运行在同一范围内的信号重　用于音频、数据两种形式。　叠，从而改善了信号传输的峭壁效应。另外，　是在每个能量扩散扰码器中，对信号进行卷积　１数字音频广播主要技术环节　从数字音频广播系统构成来看，传输机　制是基础，负责对数字音频信号、数据信号的　可靠传输。其结构如图１所示。　和数据分量，通过划分若干均匀或非均匀误码　保护子信道方式，来传输相应的业务分量，各　分量进行独立卷积编码，以实现复用配置传输。　ＣＩＦ作为公共交织帧来构成各业务分量单元。　快速信息信道即ＦＩＣ为可选择业务信息、复用　配置信息、数据业务信道，具有均匀固定的误　２数字音频广播主要关键技术应用　２．１音源压缩编码技术　在数字广播传输技术中，采用相同载波频率方　式，利用频率分割、不同调制方式，来实现模　拟广播、数字广播信号的同时传输。比如美国　的ＩＢＯＣ数字音频广播系统就是该典型应用。　对于信源编码，其方法较多，根据应用　中。音源压缩编码技术是应用最广的数字音频　广播编码方式，其核心是在宽带时域下，利用　学模型给出的动态比特分配技术以及根据人耳　听觉的时间掩蔽特性给出的比例因子选择技　现对ＰＣＭ信号频谱进行等分为３２个子频带，　对主业务信道ＭＳＣ，其任务是传输音频　范围、传输质量、编码器复杂性等来进行折　３结语　数字音频广播技术应用前景广阔，也是　未来技术革新的重点领域　从关键技术环节到　商、数字广播节目制作者，以及听众之间构建　良性的互动关系，以促进数字广播业的可持续　ＰＣＭ信号分割成３２个子频带，并根据心理声　应用，数字广播技术还要深入与收听终端制造　术。简言之，利用音源压缩编码技术，可以实　发展，让听众获得高清晰的数字音频广播服务。　使其转换为声音信号，再对各子频带音频进行　参考文献　编码，得出动态比特率，经线性量化后构成音　［１］魏宜平．数字广播技术及其应用现状与趋　码保护模式，每个ＦＩＣ由快速信息块ＦＩＢ组成，　以完成对主业务信道ＭＳＣ配置信息的解读。　同时，快速信息信道ＦＩＣ不需要经过时间交织，　从而提升了传输速度。同步信道的主要功能是　完成解调，比如信道状态估计、传输帧同步、　发射机识别、自动频率控制等，每个信道提供　不同来源的数据，构成传输帧。　音频编码是位于音频广播传输格式的第　１Ｉ层，可以在２４ｋＨｚ、４８ｋＨｚ采样频率下进行　频数据帧进行传输。尽管采用了人耳遮蔽编码　处理，但其音质可与ＣＤ相仿。　２．２数字通信编码技术　数字通信编码是在传统ＯＦＤＭ基础上，　增加信道编码，将串并转换为高速率的信源信　势［Ｊ］．信息通信，２０１５（０８）：２６８－２６９．　【２】申翔．数字广播电视信号发射技术分析　［Ｊ］．中国新通信，２０１　７，１９（０７）：１２　３．　作者单位　国家新闻出版广电总局５－７Ｌ￣台　陕西省成阳　市７１２０００　３６・电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ