數字廣播（DAB）同步同頻網建設與實踐

【摘要】 本文就103.8MHz省交通文藝臺，吉林全省同步同頻播出。詳細闡述了各地單發射臺站建設及發射過程中遇到的問題和解決方法。

【關鍵詞】 數字音頻廣播（DAB） 系統同步同頻 網絡覆蓋

一. 引言

隨著科技的發展，傳統的模擬音頻廣播已不能滿足大眾需求。作為廣播的補充和延伸。新興的中國第三代廣播技術。數字音頻廣播（DAB）應運而生。數字聲音廣播可以消除模擬廣播中經常出現的干擾和衰落帶來的影響，獲得最高可達到CD質量的聲音廣播節目，同時數字聲音廣播可提供多媒體業務，充分滿足廣大聽眾的不同需要，令一方面，對廣播機構來說，數字聲音廣播帶來的好處是。節約發射功率和頻譜，用數字音頻廣播覆蓋網絡，發射機功率可降低為源來的1/3。而頻譜利用率起碼可為源來的3倍，并可傳送文字、圖片、視頻等多媒體廣播。他的頻率范圍為30MHZ-3000GHZ，在移動速度達到200公里/小時時接到的信號質量仍可令人滿意，數字音頻廣播實現地面無線網絡方式覆蓋可分為兩種；單發射臺站和單頻網（SFN）覆蓋。采用單頻網方式，適合于城區面積較大，單發射臺站無法瞞足基本覆蓋要求的地區，在該方式中，由多個不同地點的發射機以相同的載波頻率和廣播節目。組成數字移動多媒體廣播網。單頻同步廣播模式主要有兩個優勢，一是節約頻譜資源，二是可有效地擴大覆蓋范圍，改善收聽地區內的接收效果。由于僅使用一個廣播頻道發射，所以有較高的頻譜利用率。而且容易實現補點功能。在接收點收到的信號場強是由來自所有發射機的信號到達接收點的場強疊加，當其中一個發射機的信號被遮擋時，接收機仍然可以收到來自其他發射機的發射信號

二.數字廣播同步同頻網絡的組建

103.8MHz省交通文藝廣播臺，是首個在吉林全省范圍內實行調頻同步廣播，組成數字移動多媒體網的音頻廣播頻道，在整各數字移動多媒體廣播覆蓋網絡的系統中。衛星傳輸覆蓋鏈路是數字音頻廣播系統結構的核心。也是103.8MHz省交通文藝節目集成傳輸播出的重要樞紐。吉林省交通文藝廣播臺依托各地、市、縣廣播電視發射臺為優選用發射站，因為各廣播電視發射臺具備安裝整套發射系統的便利條件，又有一定的可擴展性。

（1）單個發射站點的系統建設

103.8MHz省交通廣播文藝臺在全省范圍內以相同的載波頻率和廣播節目，組成同步數字廣播移動多媒體網。工程于2010年5月開始在各地、市、縣廣播電視臺（103.8MHz省交通文藝廣播信號）落地施工建設，到10月底實現同步信號省內基本覆蓋。各發射站點配以衛星接收天線（2M大鍋）。杭州眾傳生產的數字設備。同步數字音頻衛星接收機，GPS天線，GPS標準頻率發生器，調頻同步數字激勵器，1000W一體調頻廣播數字立體生發射機，單偶極子廣播發射天線。

（2）同步的實現

103.8MHz省交通文藝廣播，省內同步、同頻、同節目播出網系統是由，GPS衛星接收天線，GPS頻率發生器，衛星信號接收機，激勵器，發射機各設備相互配合實現的。具體過程（如圖）

1.GPS天線提供連續、實時的三維位置，三維速度和精密時間，不受天氣的影響，采用差分定位，精度可達厘米和毫米級。頻率GPSL1（C/A）or +GPSL2+GION as（L1L2）。駐波比<1.5，1增益53.db，右旋圓極化。

2.ZHC.GPS標準頻率發生器是為數字同步激勵器配備的標準頻率信號發生器，其輸入信號采用GPS（全求衛星定位系統）信號。采用鎖相集成電路，以GPS信號解調的10KHz標準信號為基準進行相位比較，并通過環路濾波濾除高頻成份，去控制壓控恒溫震蕩器（OCXO），最后經過緩沖輸出327.68MHz-24.32MHz標準頻率（IPPS）。其準確度達10-10數量級，該機采用超大規模集成電路，使整機具有高的頻率穩定度，較小的相位抖動。GPS輸入衛星天線接收。頻率穩定度<1*10-10/24h。

3.ZHC600S同步數字音頻衛星接收機用于調頻同步廣播系統中接收DVB-SIMOEG-2標準的無加擾數字衛星信號，對SCOC/MCPCC波段和Ku波段信號兼容。采用FPGA及DSP 技術對音頻廣播節目進行同步跟蹤，時延在2uS之內，采用GPSK解調一體化高頻頭，門限低，音頻信噪比90%，檢測不到信號30秒自動復位，抗干擾能力強，并有短電記憶功能。易于尋星。設備性能穩定。安裝方便。操作簡易。

4.ZHC618D-30W調頻同步數字激勵器，該數字調頻同步激勵器直接將數字音頻信號進行濾波，預加重，延時，導頻產生，立體聲編碼等全數字處理，再控制直接數字合成技術將數字MPX信號調制輸出，由GPS數字標準頻率發生器提供基準時中信號，射頻輸出標準頻率為103.8MHz，步進10KHz數字AGC控制輸出功率零漂移。實時數字檢測識別技術和密碼論證系統，高級MCU控制系統，已調制信號相位延時調節范圍0-3999999步進1uS，標準AES/EBU數字音頻輸入，全新的數字信號處理（DDS）技術，直接數字合成頻率（DDS）技術，輸出功率0-額定功率。

5.ZHC618F-1000W一體調頻廣播立體聲發射機，本發射機采用簡約的設計理念，將1KW 調頻立聲體發射機的激勵器和功率放大器，輸出濾波器，開關電源等安裝于一個標準機箱中，減少了普通發射機各部件之間的連接電纜，可靠性更高操作更簡便，采用最新DSP +DDS全數字化技術的立體聲調頻激勵器，全過程數字化處理（DSP+DDS），達到接近CD音質的完美聽覺效果。模擬音頻和數字音頻（AES/EDU）可同時輸入，數字音頻優先，完善的過流、過壓、過功率、駐波比過大報警及保護功能。輸出功率0-1000W連續可調。

（3）系統實現了以下目標

覆蓋效果；市區及高速公路覆蓋的接收場強大于45Dbuv/m。同步效果；在相干區內從監聽設備中聽到的（語音、音樂、背景噪聲.）聲音。無明顯失真。無明顯衍生信號噪聲。無同頻差拍聲。整個系統（除盲區及其邊緣外）五分制綜合主觀評價達到4分級。

三.建網中遇到的問題和解決方法

在同步同頻廣播發射過程中，碰到最多的問題是同步失鎖，一旦一個發射點出現問題，其相鄰兩個發射點的交越位置接收信號因場強而形成捕獲效應。覆蓋重疊區場強差小于6db的區域接收到的廣播信號就不好，在各站點的等場強區甚至完全不能收聽。經過發射播出運行實踐。將系統中遇到的問題及問題解決方法規納以下幾點。

1. 當出現同步失鎖故障時，（1）調整GPS衛星接收天線位置，是解決同步故障有效的方法之一。因建網初期，本發射點的同步總是不好。經觀察發現，在夜里廣播電視發射機關閉時，GPS接收機（ZHC.GPS標準頻率發生器）指示燈亮能跟蹤，但白天一開發射機就出現同步失鎖現象。經分析可能是GPS衛星接收天線的問題，這是在安裝時為了方便整齊，把天線安裝在廣播電視發射塔上，發射機發射的高頻信號頻率與GPS工作信號頻率相近，發射機工作時，發射天線就對GPS衛星時鐘接收天線產生干擾。使其無法同步。后將GPS衛星時鐘天線從塔上取下，安裝在遠離發射天線的位置，故障解除。（2）使用儀器對數字立體聲調頻激勵器的延時進行調整，校正傳輸鏈路時延，調整發射信號在交越干擾區時延相等。同時對導頻的延時調整和音頻的時延調整必須同步進行。為保證1us的延時準確度，在音頻樣值內插器將音頻采樣頻率升高后，實現延時細調。

2. 終端接收到的節目內容出現停播或不停地重復回聲播放的情況，產生故障的原因有兩種；一是傳輸信號鏈路暢通時（使用微波信源），問題出在復用器，因復用器有一功能，當檢測到外部信號碼流異常時，將信號延時的內容進行緩存，從而肇成復用器死機，造成回聲播出現象。只要對適配器重新啟動，回聲現象消除。二是傳輸信號鏈路出現故障時，因冬季雨雪天氣，衛星接收天線（大鍋）被雪覆蓋，使衛星信號接收機無法接收到信號，造成發射機（激勵器、功率放大器）無音頻信號輸出。當把接收天線上的（大鍋）積雪清除后，檢測到正常外部數字信號碼流進來時，發射機會自動刷新回復播出.

四.小結

103.8MHz省交通文藝臺，全省同步同頻網覆蓋建設完成后，經測試，同步同頻覆蓋良好，效果滿意，廣播信號收聽清晰悅耳，達到了設計要求。BP

參考文獻

1.村村通廣播電視技術；.劉洪才。 人民郵電出版社2009年1月

2.杭州眾傳數字設備技術使用手冊；

3. 數字音頻廣播（DAB）技術；李棟。北京廣播學院出版社1998-7

4. 數字音頻廣播與數字高清晰度電視；高峰。廣播電視出版社2008-12

5.數字音頻廣播；俞锫。中國傳媒大學出版社2009-01

6.數字廣播電視發送及覆蓋培訓班（學習參考資料）；2011 北京