【摘 要】數(shù)字音頻廣播(DMB)是我國第三代調(diào)頻廣播,繼傳統(tǒng)的調(diào)幅廣播(AM)與調(diào)頻廣播(FM)之后的第三代廣播,據(jù)資料記載,在世界范圍內(nèi),廣播技術(shù)的數(shù)字化技術(shù)即將成為廣播發(fā)射技術(shù)的主流和必然進(jìn)程,在我省廣播電視范圍內(nèi),采訪和編輯技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,唯獨(dú)在播出環(huán)節(jié),需要通過數(shù)模轉(zhuǎn)換才能使客戶端接受并收聽使用,因此需要介紹和了解以調(diào)頻數(shù)字發(fā)射機(jī)和接收客戶端(收音機(jī))的數(shù)字和模擬技術(shù),下面我們介紹以下幾點(diǎn)關(guān)于數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)、數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)以及接受端的技術(shù)特點(diǎn),僅供大家閱讀參考。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字廣播 調(diào)頻發(fā)射機(jī) 模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào)
一、調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)數(shù)字化現(xiàn)狀
我們調(diào)頻機(jī)房廣播發(fā)射機(jī),已經(jīng)完成了全數(shù)字廣播之前程序,只因考慮到接收端(收音機(jī))大部分是接收模擬信號(hào),而須在發(fā)射機(jī)中間信號(hào)處理部分,通過數(shù)模轉(zhuǎn)換的方式轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)接收機(jī)能夠接收的模擬信號(hào),再通過功率放大器放大后,輸出到天線發(fā)射。我機(jī)房信號(hào)是由微波機(jī)房數(shù)字信號(hào)通過光纖傳送來,調(diào)頻發(fā)射機(jī)采用數(shù)字調(diào)頻激勵(lì)器接收并處理數(shù)字信號(hào),我們以美國產(chǎn)哈里斯機(jī)器為例,哈里斯激勵(lì)器采用數(shù)字激勵(lì)器,其運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字壓縮技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù),產(chǎn)生高質(zhì)量、高糾錯(cuò)能力、高可靠性的數(shù)字FM信號(hào),其輸出也采用了數(shù)字復(fù)合立體聲數(shù)字信號(hào)系統(tǒng),從技術(shù)上,主要通過DPS(數(shù)字信號(hào)處理器)對(duì)AES/EBU(數(shù)字輸出),使用DPS產(chǎn)生的立體聲復(fù)合信號(hào)對(duì)立體聲編碼,其能夠保證左右聲道信號(hào)質(zhì)量的作用,能夠保證立體聲信號(hào)的分離度指標(biāo)提升的效果。當(dāng)然,在對(duì)復(fù)合信號(hào)調(diào)制的時(shí)候,也采用了數(shù)字頻率器DDS的技術(shù),使其信號(hào)保證調(diào)制線型良好。我們的調(diào)頻數(shù)字發(fā)射機(jī)的音頻處理采用ORBAN2200音頻處理器,通過DPS產(chǎn)生的數(shù)字立體聲復(fù)合信號(hào),作為立體聲編碼器編碼,送到激勵(lì)器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,通過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成普通收音機(jī)能夠接受的模擬信號(hào),再通過功放模塊功率放大和天線發(fā)射到接收端,以上過程是我們調(diào)頻發(fā)射機(jī)的現(xiàn)狀。
二、數(shù)字廣播和接收端數(shù)字化是發(fā)展主流
數(shù)字技術(shù)的成熟與資源的局限性。電子技術(shù)的不斷成熟,尤其對(duì)廣播電視技術(shù)的數(shù)字信號(hào)處理日趨成熟,在硬件方面,大規(guī)模集成電路研制、生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用,技術(shù)方面在傳輸、編碼、調(diào)制、壓縮等在不同領(lǐng)域大規(guī)模采用。例如:音頻碼率在不影響收聽質(zhì)量的前提下,可以壓縮10倍左右的技術(shù),這樣就為我們在傳輸和使用中,大大節(jié)省寶貴資源。再例如:調(diào)頻廣播因?yàn)轭l率資源的局限性,頻率越來有多,其頻率間隔越來越近,很容易在相鄰頻率之間,由于頻率太近而引起同頻干擾的現(xiàn)象,因?yàn)閿?shù)字廣播技術(shù)的出現(xiàn),我們就解決了這一難題。隨著社會(huì)的對(duì)精神文化生活的提高,對(duì)精神產(chǎn)品不再是停留在能聽和能看上,因?yàn)閿?shù)字技術(shù)的出現(xiàn),數(shù)字廣播多項(xiàng)業(yè)務(wù)的傳輸和發(fā)射能夠滿足聽眾選擇上和視覺上需求。
三、數(shù)字廣播與數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)
數(shù)字信號(hào)就是信號(hào)的數(shù)字化。幅度是離散的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。其特點(diǎn)是幅值被限制在一個(gè)峰值內(nèi)離散的,而不是連續(xù)的信號(hào),它的每一個(gè)碼元只有兩個(gè)峰值(0,1)。信號(hào)的數(shù)字化需要三個(gè)步驟:抽樣、量化和編碼。抽樣是指在一定時(shí)間內(nèi),信號(hào)樣值的序列來代替原來時(shí)間上的信號(hào)。也就是說在時(shí)間上把模擬信號(hào)離散化。量化是用有限個(gè)幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值。也就是說把模擬信號(hào)的連續(xù)幅度變成有數(shù)量可以計(jì)算的有一定間隔的離散值。編碼就是按照一定規(guī)律把量化后的值變化成二進(jìn)制數(shù)字來表示,可以轉(zhuǎn)換成二值或者多值的數(shù)字信號(hào)流。再把這些數(shù)字信號(hào)通過光纖、微波、衛(wèi)星通道等線路傳輸?shù)秸{(diào)頻發(fā)射機(jī)接收端。
數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字信號(hào)幅值是離散值,采取兩個(gè)有限度的幅值,在數(shù)字信號(hào)傳輸過程中有糾錯(cuò)再生技術(shù),保證受到干擾時(shí)的信噪比和原發(fā)數(shù)字信號(hào)一樣,可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)遠(yuǎn)距離的傳輸。數(shù)字信號(hào)方便加密、儲(chǔ)存、處理和數(shù)字交換。數(shù)字信號(hào)在儲(chǔ)存、傳輸、和信號(hào)處理都是二進(jìn)制代碼,數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中可以通過數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密處理,在接收端進(jìn)行解密,以保證傳輸過程中信號(hào)安全。數(shù)字信號(hào)等同于計(jì)算機(jī)所使用的數(shù)字信號(hào)一直,因此,可以按照計(jì)算機(jī)處理信息的方式對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行處理,處理方式有:對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)的編輯、儲(chǔ)存、信息交換、通信管理以及維護(hù),最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的全智能化。
提高發(fā)射機(jī)發(fā)射功率的效率。數(shù)字信號(hào)有著抗干擾能力和高可靠性,從而在實(shí)現(xiàn)在調(diào)頻發(fā)射機(jī)覆蓋范圍相同要求的情況下,對(duì)發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率要求低的多,數(shù)字廣播1KW發(fā)射機(jī)發(fā)射功率覆蓋半徑等同于調(diào)頻模擬發(fā)射機(jī)10KW的覆蓋半徑。提高發(fā)射機(jī)頻譜效率。在數(shù)字調(diào)制技術(shù)方面,數(shù)字調(diào)制有著很高的頻譜效率,在現(xiàn)有的調(diào)頻頻段內(nèi)基本上可以容納60多套高質(zhì)量的調(diào)頻節(jié)目,我們現(xiàn)有的模擬發(fā)射技術(shù)是達(dá)不到的。數(shù)字網(wǎng)絡(luò)以通訊自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)建成。國內(nèi)調(diào)頻發(fā)射機(jī)N+1自動(dòng)切換系統(tǒng),也就是采用了數(shù)字傳輸信息和數(shù)字通訊控制網(wǎng)絡(luò)建成,可以通過程控?cái)?shù)字交換設(shè)備,對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行主備機(jī)自動(dòng)倒換和自動(dòng)開關(guān)機(jī)控制,實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸、交換、控制、反饋為一體的數(shù)字一體化自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)。
四、模擬信號(hào)與接收客戶端(收音機(jī))的缺點(diǎn)
模擬信號(hào)就是信號(hào)波形模擬采集的信息變化而變化,信號(hào)波形在時(shí)間上是連續(xù)的,又稱為連續(xù)信號(hào)。其特點(diǎn)是信號(hào)幅度是連續(xù)變化的,是在某一取值范圍內(nèi)可以取得無限多個(gè)數(shù)值。有的模擬信號(hào)幅度是連續(xù)的,在波形時(shí)間上按一定時(shí)間間隔T長陽后的抽樣信號(hào),但在波形的時(shí)間上是離散的,這樣的信號(hào)也仍然是模擬信號(hào)。例如:電話和傳真等信號(hào)都是模擬信號(hào)。
模擬信號(hào)抗干擾能力弱。模擬信號(hào)在傳輸通信中,為其提高信噪比,要在傳輸中衰減的信號(hào)進(jìn)行放大處理,其中不可避免的疊加的噪聲同時(shí)放大,傳輸?shù)木嚯x越長,疊加的噪聲越多,最后使得傳輸中的信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重失真。
模擬信號(hào)占用頻率資源多和音頻質(zhì)量差。調(diào)頻廣播的頻段資源有限,在頻段頻率間隔小,很容易造成同頻干擾,再有模擬信號(hào)發(fā)射本身浪費(fèi)電力資源,浪費(fèi)頻譜資源,在傳輸和移動(dòng)接收方面信號(hào)質(zhì)量有著顯著的缺點(diǎn)。
五、結(jié)束語
調(diào)頻數(shù)字發(fā)射機(jī)在數(shù)字廣播中有著很大優(yōu)勢。調(diào)頻模擬廣播向數(shù)字化發(fā)展也是大勢所趨。從我們調(diào)頻機(jī)房發(fā)射機(jī),到微波傳輸系統(tǒng),廣播電視光纖傳輸系統(tǒng),到電臺(tái)和電視臺(tái)的采訪和編輯部門設(shè)備,絕大部分實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,只有我們的接收終端(收音機(jī))還不能接收數(shù)字信號(hào),如果我們的接收終端能夠接收數(shù)字信號(hào),這將是我們廣播領(lǐng)域的一次大的革命,會(huì)提高社會(huì)文化社會(huì)效益前進(jìn)更大一步。