DRM中波發(fā)射技術(shù)在云南的應(yīng)用以及覆蓋場區(qū)的信號測試

摘 要：云南廣播電視臺在2010年下半年引入哈爾濱廣播器材廠DRM-50kW中波發(fā)射機(jī)開播1242農(nóng)村廣播，在中波廣播上實(shí)現(xiàn)了模擬、數(shù)字廣播同步發(fā)送。在數(shù)字廣播的同時(shí)，可附帶傳送圖文信息。

1 背景

數(shù)字調(diào)幅廣播（DRM）系統(tǒng)是一種多媒體廣播系統(tǒng)，它既可以用來傳送聲音廣播節(jié)目，也可以傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、靜止或活動圖像。DRM等數(shù)字廣播系統(tǒng)和與此相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，是國際上的新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)，21世紀(jì)將是數(shù)字廣播的時(shí)代。

DRM（ETSI ES 201 980）標(biāo)準(zhǔn)是世界數(shù)字AM廣播組織DRM（Digital Radio Mondiale）確立的關(guān)于30 MHz以下數(shù)字AM廣播標(biāo)準(zhǔn)。DRM數(shù)字AM廣播保留了模擬AM廣播的優(yōu)點(diǎn)（業(yè)務(wù)范圍大，固定、便攜和適合移動接收），克服了模擬AM廣播的缺點(diǎn)（傳輸質(zhì)量差、業(yè)務(wù)單一、發(fā)射功率大）。DRM數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)采用了高效的信源編碼技術(shù)，可在滿足聲音質(zhì)量要求前提下有效地降低碼率。在保持與模擬AM廣播相同的帶寬（9或10 kHz）情況下，可達(dá)到FM單聲道廣播的質(zhì)量。在頻譜允許的前提下，若將RF帶寬擴(kuò)展為18或20 kHz，DRM系統(tǒng)可達(dá)到FM廣播立體聲的質(zhì)量，并可傳送多套節(jié)目于與圖文數(shù)據(jù)。

鑒于以上諸多優(yōu)勢，采用基于DRM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字AM廣播傳輸系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的模擬AM廣播傳輸系統(tǒng)是音頻調(diào)幅廣播的必由之路。調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化廣播以后，在等效可比覆蓋條件下發(fā)射功率將降到原來的1/2～1/4，即降低6～8 dB。不僅減少了廣播電臺的運(yùn)行費(fèi)用，也改善了電磁環(huán)境，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

2 發(fā)射機(jī)介紹

哈爾濱廣播器材廠生產(chǎn)的DRM50kW中波發(fā)射機(jī)為數(shù)字/模擬兩用發(fā)射機(jī)，即可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播、模擬廣播，又可以實(shí)現(xiàn)模/數(shù)同播，切換方便。該機(jī)用于DRM廣播時(shí)，除可進(jìn)行音頻廣播外、還可傳送圖文信息、文本信息，可實(shí)現(xiàn)廣播電臺增值服務(wù)。在DRM廣播時(shí)可進(jìn)行中波立體聲廣播。該機(jī)在原有現(xiàn)代發(fā)射機(jī)DAM基礎(chǔ)上，用適配器板取代了DAM發(fā)射機(jī)的模擬輸入板與A/D轉(zhuǎn)換板功能。

在進(jìn)行模/數(shù)同播時(shí)，DRM基帶信號和模擬音頻信號送到FPGA后，先進(jìn)行基帶信號合成，并疊加一定的直流分量，以控制模擬廣播時(shí)的載波功率。合成的基帶信號進(jìn)行高速處理后將相位信息和包絡(luò)信息分離并進(jìn)行延時(shí)處理，之后相位信息送到FPGA內(nèi)部的DDS模塊進(jìn)行相位調(diào)制，輸出給高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器，得到相位被調(diào)制、頻率被偏移的載頻信號；包絡(luò)信號則在載波采樣信號的驅(qū)動下，輸出至發(fā)射機(jī)調(diào)制編碼板。

DRM發(fā)射機(jī)進(jìn)行模數(shù)同播時(shí)，DRM基帶信號是這樣生成的：模擬音頻信號送入前端DRM傳輸系統(tǒng)控制平臺，附加上要傳送的圖文信息，經(jīng)過實(shí)時(shí)數(shù)字信號處理軟件，進(jìn)行編碼處理后得到DRM基帶信號，由網(wǎng)線直接送到發(fā)射機(jī)。

使用專門的接收前端以及網(wǎng)絡(luò)接收軟件，我們在電腦上可以實(shí)時(shí)接收發(fā)送的廣播信息與數(shù)據(jù)。

同樣我們也可以使用DRM收音機(jī)實(shí)時(shí)接收多媒體廣播信息數(shù)據(jù)。

這樣便完成了DRM廣播的發(fā)送與接收。

3 DRM同播外場測試報(bào)告

在發(fā)射機(jī)正常投入使用后，云南廣播電視臺工作人員同中國傳媒大學(xué)廣播電視數(shù)字化教育部人員、哈廣工作人員一同測試了DRM與AM同播情況下信號在昆明市區(qū)的覆蓋情況。

測試的頻點(diǎn)DRM 廣播為1224 kHz，AM 廣播為1242 kHz；發(fā)射機(jī)功率標(biāo)稱50 kW，其中AM 廣播標(biāo)稱功率約40 kW，DRM 廣播峰值功率約8 kW；DRM廣播采用9 kHz帶寬，A模式，MSC為16QAM模式，在此模式下要求測試點(diǎn)DRM 信號信噪比高于12 dB才能完全解調(diào)出DRM 信號，以此作為DRM 覆蓋的標(biāo)準(zhǔn)。

測試設(shè)備選用了便攜式頻譜分析儀R&S FSH8、接收天線R&S HE300HF 中短波天線、傳媒大學(xué)DRM 測試接收前端和Dream 軟件接收機(jī)以及Himalaya DRM2009便攜接收機(jī)。

由于發(fā)射臺位于昆明市北部，除了在發(fā)射臺附近做近場測試外，

在昆明市區(qū)還選擇了7個測試點(diǎn)，測試室外的信號電平和接收質(zhì)量情況，其中最遠(yuǎn)點(diǎn)距離發(fā)射臺約19.1 km，如圖1所示.

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