廣電工程數字化調幅系統的設計調試研究

李森

摘要：廣電工程系統中的數字化調幅系統，在實際應用中有諸多缺陷，尤其是對于突發性事件的信號反應較差，導致聯系中斷等，因而，需要充分利用頻譜資源，克服信道時變多徑而產生的信號干擾，確保信號同步的狀態下，進行信號的同步協調，在建構數字調幅系統的信道模型前提下，確保接收端準確地實現時間及頻率同步。

關鍵詞：數字化 調幅 系統 設計 調試

中圖分類號：TN838 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0101-01

廣播調幅系統的標準在各個領域得到廣泛的應用，由于它可以在各種交通工具中，隨時的接收信號，具有移動性的特點，因而，被人們廣泛的采用，然而，廣播調幅系統存在一些技術上的缺陷，如：聲音質量較差、信號容易衰落等，因而，可以采用數字化的調幅系統設計，確保接收端的信號接收時間和頻率同步。

1 數字化調幅廣播系統概述

數字化調幅廣播系統具有特殊的優勢特點，它具有高效的頻譜利用率，有良好的音質，其特征主要表現為：（1）顯著提升調幅波段的聲音廣播的質量。在當前既有的帶寬條件下，可以獲取調頻廣播的質量；在帶寬加倍的狀態下，可以達到CD播放水平。（2）可以實現全自動接收，傳送形式多樣的廣播內容以及相關的文本信息和數據業務。（3）避免了DRM廣播接收機和發射機的雙重干擾，確保了信號的精準可靠的接收。（4）在較大范圍的覆蓋率之下，DRM發射機與模擬調幅發射機相比，功率可以降低6～8dB，這樣，就明顯地降低了電磁污染，減小了功率的損耗。（5）模擬數字化廣播在同等的功率等級之中，具有較強的信號強度，節目的輻射面較廣，可以獲得更大的拓展。（6）可以獲得等同的射頻帶寬以及頻道間距，并在30MHz的頻率之下使用，不需要對頻譜進行新的調整，這樣，可以有效地實現數字同播和模擬。

數字調幅廣播DABM具有遠大的發展前景，有巨大的市場潛力，它可以傳送各種數據和多媒體信息，可以成為多媒體電腦和個人數字化的標準附件，成為一種新興的產業，具有較為豐厚的經濟效益和社會效益。

2 數字化調幅系統的結構及功能設計

數字化調幅系統主要采用編碼正交頻分復用技術的DRM系統，這個DRM系統的結構構成，主要設計為四大模塊，即：信道編碼模塊；源編碼模塊；正交頻分復用模塊（OFDM）；復用模塊。在這個系統之中，輸入的信號包括有信息數據信號和音頻/數據信號，它采用適宜的編碼數字，實現快速訪問、主業務、業務描述三個信道的數據傳輸，從而滿足DRM系統信號的高質量訪問。在這三個信道之中，快速訪問FAC包括有業務參數信息，可以實現快速搜索；主業務MSC則被分配到不同的保護等級，包含有音頻業務和附加數據業務，實現了相等差錯保護和不等差錯保護；業務描述SDC則用于對數據的替換源的搜索，并對復用業務的信息進行解碼。

數字化調幅系統的各個結構，具有的重要功能主要體現為以下幾個方面：

（1）通過預編碼器和信源編碼器，將輸入的數據信號流進行轉換，生成數字傳輸格式，它的比特率能為8kb/s左右、20kb/s左右，最高可以達到72kb/s左右，它是在30MHz以下頻率的廣播頻段的無線電規則和編碼、調制方案應用參數的局限下進行運作的。

（2）DRM可以對不同的數字編碼訊息的子載波，實施正交調制，具有較為良好的抗干擾性能，為了提高聲音效果，還可以采用QPSK的調制方式，從而在惡劣的環境之下，也可以實現優質聲音的傳送。

（3）該系統可以減少信號在傳輸過程中的有害性，具有能量擴散的功能。同時，系統中的復用器可以用于對保持等級范疇內的數據和音頻進行合成。

（4）在多徑傳播的方式下，容易產生信號的衰落，使噪聲高于信號的電平，就會導致大量的混亂和失誤現象。為了解決這個問題，數字化調幅系統可以運用卷積交織和塊交織的方式，將錯誤的通信通道轉換成獨立錯誤的通信通道，在解交織的方式下，可以將數據還原成原來的序列狀態，然后再將其輸入譯碼器，在接收端完成解調之后，可以在時間上將信道的突發性的錯誤進行分散。

（5）調制器可以在濾波功能之下，將正交頻分復用技術的數字樣本轉換為模擬信號，提升OFDM信號抗多徑傳輸誤碼的能力。

3 數字化調幅系統的應用基本原理分析

數字化調幅系統是一種信息調制的方法，它主要是通過較多的平均隔斷的承載波段，進行數字傳輸的碼號流，如果將初始的信息視為一個比特序列，那么，被傳播的比特流就可以認為是OFDM信號，當大量的承載波段輸入在不同的比特流之上時，各個載波上的碼號約等于輸入比特率與載波數之商，當頻率均衡地呈現于載波之中，有效碼元的周期倒置等于承載波的碼元，這種數字化的傳播模式相較于串聯傳輸而言，具有更為寬廣的擴展度，極大地提高了對抗信號衰落的性能。

數字化調幅系統的信道特性主要表現為它是衰弱信號的多通道信號通道，呈線性時變的特征，并在信號頻率呼應和沖擊的前提下增強相關頻率上的信號，即多普勒擴增。這種數字化調幅系統的結構構造簡潔，無須較高的平衡器材，與獨自承載波段構造相比，具有更為優越的特性，它的頻道圖譜所有比例極高，可以利用多個波段的并列，半n個分子碼號一起進行傳送，實現對日常聯合序號的傳輸，阻滯了序號頻道信號退化、衰落的影響，可以非常良好地應對和抑制外圍的侵擾。然而，這個數字化調幅系統的設計需要一個條件，即它自身無法實現對信號衰落的克制，需要各個承載波段的大小滿足于其銳利分布，還要考慮外來聲音的干擾破壞性影響，這樣，就需要數字化調幅系統實現數據信號的交合，克制長度過長的信號通道時間延續擴充，形成對編制碼號正面交換頻道的再利用，構成復雜環境下的數據信息防護網。

對數字化調幅系統的測試可以通過其不同的功能圖形，如：追蹤功能、捕捉功能等，對不同信號通道下不同調制方式的系統測試，在現場測試工作中，可以進行移動接收、單頻網、熱帶頻率實驗等測試工作，以證實數字模擬的中波信號的質量是非常優良的。

總之，由于中短波信道的多徑時變特性，使傳播的信號出現衰落，為此，需要研究中短波AM廣播的數字化問題，確保數字化接收端的時間和頻率的同步接收。

參考文獻

[1]李旭森.向下兼容的數字調幅廣播系統設計與實現[D].東南大學，2015.

[2]周小明.數字調幅廣播系統設計與實現[D].電子科技大學，2014.

[3]何睿.嵌入式調幅度監測系統[D].云南大學，2010.

[4]周濤.基于DRM技術的短波調幅廣播發射系統數字化改造[D].北京郵電大學，2009.