關(guān)于數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)準(zhǔn)備的探討

劉云松

（大連三○三轉(zhuǎn)播臺(tái)，遼寧 大連 116021）

對(duì)于中國這樣地域遼闊，擁有大量調(diào)幅廣播電臺(tái)的發(fā)展中國家來說，數(shù)字廣播產(chǎn)業(yè)有廣泛的市場前景。如果直接采用歐美技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅廣播數(shù)字化，將面臨需要巨大的改造資金和技術(shù)投入的困難。同時(shí)由于調(diào)幅廣播數(shù)字化采用全世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其市場之巨大可想而知。顯然，掌握并研發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DRM關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)我國乃至世界調(diào)幅廣播數(shù)字化改造工作，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，創(chuàng)造廣播事業(yè)新的發(fā)展空間以及對(duì)民族工業(yè)的發(fā)展都具有重要的意義。國家主管部門應(yīng)組織相關(guān)單位或部門對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃，發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備等在內(nèi)的諸多問題進(jìn)行深入研究，加大投入，引導(dǎo)和組織關(guān)鍵設(shè)備等的研發(fā)工作。

一、調(diào)幅廣播數(shù)字化的必然性

調(diào)幅(AM)廣播最早誕生于20世紀(jì)20年代，現(xiàn)已成為人們生活不可或缺的一部分。然而，傳統(tǒng)的模擬調(diào)幅廣播自身存在著傳輸質(zhì)量差，業(yè)務(wù)單一和易被干擾等固有缺陷。加之調(diào)頻廣播、電視，數(shù)字衛(wèi)星廣播、多媒體廣播及因特網(wǎng)等新型傳輸手段的出現(xiàn)，模擬調(diào)幅廣播面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其處境日益艱難。由于30MHz以下頻段的電波特有的有利傳播特性，在該頻段內(nèi)的調(diào)幅廣播可以非常簡單、經(jīng)濟(jì)而又高效地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離和大范圍的覆蓋，是實(shí)現(xiàn)地區(qū)性、全國性及國際性廣播覆蓋的最佳手段之一，既適合于固定和便攜接收，也適合于高速移動(dòng)接收(理論上可允許時(shí)速1OOOkm)。上述頻段內(nèi)的接收特性是其他傳媒方式所不可相比的。同時(shí)3OMHz以下的調(diào)幅廣播頻段是一段寶貴的頻率資源，應(yīng)該得到有效利用。據(jù)"美國之音"的一項(xiàng)研究統(tǒng)計(jì)，全世界現(xiàn)有3000多座短波發(fā)射臺(tái)，12000多座中波發(fā)射臺(tái)。已有電臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施投資巨大，且絕大部分設(shè)備目前都完好可用。因此，尋找調(diào)幅廣播的出路以適應(yīng)時(shí)代的需求已經(jīng)迫在眉睫。為此，從20世紀(jì)90年代初期起人們就開始研究用數(shù)字廣播代替模擬廣播這一重大課題。研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字調(diào)幅廣播相比模擬調(diào)幅廣播具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)顯著地改善調(diào)幅頻段信號(hào)傳送的總體可靠性和音質(zhì)。

(2)大幅度降低AM廣播的發(fā)射功率需求量，從而節(jié)約廣播運(yùn)行費(fèi)用，降低電磁污染；

(3)支持單頻網(wǎng)(SFN)，頻譜利用率高；

(4)能夠提供附加業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸：

(5)接收機(jī)的操作更加簡便。

二、各種數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)分析與比較

與數(shù)字電視一樣，數(shù)字廣播也可以有衛(wèi)星、有線和地面等多種方式。目前發(fā)展較成熟的數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)有數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字衛(wèi)星聲音廣播(DSB)、網(wǎng)上廣播、數(shù)字調(diào)幅廣播等。分別簡述如下：

(1)DAB／數(shù)字多媒體廣播(DMB)。適用于3OMHz～3GHz的移動(dòng)和固定接收；以本地域廣播傳播為主；DAB只支持單一聲音廣播業(yè)務(wù)；在DAB的基礎(chǔ)上開展多媒體業(yè)務(wù)則是DMB。

(2)DSB：衛(wèi)星廣播覆蓋面廣，對(duì)大范圍的覆蓋、邊遠(yuǎn)地區(qū)和人煙稀少地區(qū)的廣播覆蓋效率高；

(3)網(wǎng)上(數(shù)字)廣播：將廣播節(jié)目送上因特網(wǎng)，是網(wǎng)上信息傳播的另一種新形式：網(wǎng)上廣播覆蓋面與Internet的覆蓋面有關(guān)：可采用直播和點(diǎn)播方式：移動(dòng)性差：

(4)數(shù)字調(diào)幅廣播標(biāo)準(zhǔn)30MHz以下頻段的廣播數(shù)字化，目前比較成熟并已進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)作的體系主要有兩個(gè)：以歐洲各國為主體的世界數(shù)字廣播聯(lián)盟 (DRM)系統(tǒng)和美國iBiquity公司推出的帶內(nèi)同頻道(IBOC)系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種廣播傳送手段都在向前發(fā)展。在現(xiàn)階段，它們都具有各自的優(yōu)勢與不足，誰也都還替代不了誰。同時(shí)，它們之間又形成了優(yōu)勢上的互補(bǔ)。各種廣播方式互補(bǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展、相互依存，以多種方式謀求信號(hào)的最佳覆蓋效果。

三、我國開展DRM的情況

按照我國廣播"十五"計(jì)劃的要求。在我國開展數(shù)字聲音廣播技術(shù)應(yīng)用，1998年在我國廣州召開了第一屆世界數(shù)字聲音廣播年會(huì)，廣科院作為成員（DRM組織)參加了會(huì)議。該會(huì)后來被改名為世界DRM組織年會(huì)。我國十分注重跟蹤世界發(fā)達(dá)國家在數(shù)字調(diào)幅聲音廣播方面的研究和試驗(yàn)，2002年3月國際電聯(lián)ITUR研究組做出全球在短波波段采用統(tǒng)一制式的提案一獲得通過，我國就立刻開始了DRM技術(shù)的實(shí)質(zhì)性研究和傳輸試驗(yàn)。

廣電總局無線電臺(tái)管理局于2002年4月與DRM組織成員之一的法國Thales公司合作，對(duì)位于海南的一部500kW短波發(fā)射機(jī)進(jìn)行了改造，從距離北京2000多公里的海南、以DRM方式傳輸數(shù)字聲音廣播節(jié)目，并在北京成功

地進(jìn)行了接收。這是我國首次在本土的DRM試驗(yàn)，據(jù)稱也是世界第一次在一個(gè)國家進(jìn)行本土發(fā)送和接收DRM短波信號(hào)傳輸?shù)脑囼?yàn)、第一次在非DRM組織成員的國家進(jìn)行的試驗(yàn)（廣科院后來變成為DRM組織的觀察員)。

四、數(shù)字調(diào)幅廣播推廣的瓶頸

由以上討論可知，模擬調(diào)幅廣播數(shù)字化是技術(shù)發(fā)展的必然，DRM標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)30MHz以下頻段廣播數(shù)字化的最為成熟的、并得到最為廣泛支持的標(biāo)準(zhǔn)。DRM可以利用現(xiàn)有的現(xiàn)代發(fā)射機(jī)，稍加改造即可適應(yīng)DRM廣播。但是，必須采用全新的DRM接收機(jī)才能接收DRM廣播。然而，一項(xiàng)新技術(shù)能否在全球推廣技術(shù)本身的先進(jìn)性與可行性雖是前提，卻遠(yuǎn)非決定因素市場條件和消費(fèi)者的接受程度十分關(guān)鍵。調(diào)幅廣播數(shù)字化不應(yīng)重復(fù)實(shí)施DAB時(shí)的錯(cuò)誤，從一開始就應(yīng)向市場提供足夠的價(jià)格合適的接收機(jī)，以確保聽眾數(shù)量的快速增加。如果市場實(shí)施這個(gè)最后的障礙問題得到解決，數(shù)字調(diào)幅廣播的時(shí)代就到來了。由此可知，不管從技術(shù)還是市場方面來看，制約數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)展的瓶頸不在于標(biāo)準(zhǔn)的完善，也不在于發(fā)射系統(tǒng)改造的技術(shù)儲(chǔ)備或經(jīng)費(fèi)，而在于接收機(jī)的性能與價(jià)格。所以，物美價(jià)廉的接收機(jī)是調(diào)幅廣播數(shù)字化在全球普及的一個(gè)決定性因素。事實(shí)上，無論是第一代原型樣機(jī)，還是一體化DRM接收機(jī)，其工作原理基本類似，都是采用通用模塊進(jìn)行硬件解調(diào)加軟件解碼。接收機(jī)體積大、功耗大，性能一般、價(jià)格昂貴從而使其應(yīng)用受到限制。顯然，只有隨著批量生產(chǎn)的廉價(jià)DRM接收機(jī)專用芯片的應(yīng)用，數(shù)字調(diào)幅接收機(jī)的結(jié)構(gòu)才可進(jìn)一步簡化。數(shù)字調(diào)幅接收機(jī)才能以大眾可以接受的價(jià)位推向市場，從而推動(dòng)數(shù)字調(diào)幅廣播的普及。

結(jié)束語

(1)在調(diào)幅廣播從模擬向數(shù)字的過渡中，應(yīng)盡快生產(chǎn)具有AM／DRM雙功能的發(fā)射機(jī)，以適應(yīng)不同的聽眾需求。

(2)輸入的音頻信號(hào)盡量采用數(shù)字音頻格式，機(jī)器內(nèi)部各環(huán)節(jié)應(yīng)采用數(shù)字方式處理，信號(hào)處理中不要再進(jìn)行數(shù)字和模擬的多次轉(zhuǎn)換，以確保較高的音質(zhì)。

(3)盡快開展DRM數(shù)字廣播較長時(shí)間的試驗(yàn)播出，摸索頻率選擇、抗干擾及DRM參數(shù)設(shè)置等經(jīng)驗(yàn)。

(4)加速DRM接收機(jī)的研制，推進(jìn)調(diào)幅廣播的數(shù)字化。

我國才邁開實(shí)現(xiàn)調(diào)幅廣播數(shù)字化的步伐，響應(yīng)廣播影視數(shù)字發(fā)展年的任務(wù)要求，要開展對(duì)國內(nèi)的數(shù)字中波廣播試驗(yàn)和對(duì)內(nèi)、對(duì)外短波發(fā)射臺(tái)的數(shù)宇短波廣播試驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)廣播影視從模擬向數(shù)字的整體轉(zhuǎn)換做出貢獻(xiàn)。

[1]吳樂南，羅琳.數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)概述.東南大學(xué)無線電工程系.【期刊】電子工程師.1999-12-15.

[2]吳樂南.數(shù)字調(diào)幅廣播信道傳輸進(jìn)展.東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院.【期刊】自然科學(xué)進(jìn)展.2009-02-15.