无线音频广播的发展方向——数字音频广播

无线音频广播的发展方向　・综述・　——数字音频广播　王彬。张毅坤　（西安理工走学，陵西西安７１００４８）　ｍ于数字信号在处理、传输和存储等方面部表　两个公司的卫晕调制、地面中继站凋制、ｆ　道编码　现…比模拟信号明显的优越性．数字化成＿ｒ当今世　和源编码方式郝相同　星凋制采用ＴＤＭ—ＵＰＳＫ方　界各行各　的发展潮流，电视（视频）和音频』　播等　式，即时分多路复用一９０。柑移键控（ｔｉｍｅ—ｄｉｖｉｓｉｏｎ　视听行业也不例外　在英（１９９８年ｌ０月）　美（１９９８　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ—ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ｐｈａｓｅ　ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）　』　地　年ｌｌ』ｆｌ、Ｕ本（２０００年）和澳大利眶【２００１年）相　面　ｔ继站调制　式为ＴＤＭ—ＣＯＦＤＭ方式　日ｌ＿时分多　继止式］｛：播数字电视的大气候Ｆ、中目也十２０００　路复崩一编码ＪＦ交铽分多路复用（ｃｏｄｅｄ　Ｉ）ｌ｜ｈｏｇｔｍａ／　年　什始在北京、上海、深圳、济南和青岛等大中城市　￣ｅｑｕｅｎｃｙ—ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）　阿公司的ｓ　ｌ｛　试播数　电视．为制定有自主知识产权的数字电视　系统的主要参数女¨表ｌ所示，频淆资源利用情况　技术　、准和ｌＥ式开播数字电视忤准备　最近中国一　表２，　些电视机制造商义推出丁数字／模拟兼容电视机上　两公司的Ｊ　星数字音频服务主要瞄准英同的　Ｉ　电视数字化如火如荼，那么音频广播数字化情　驾车族，这是一个巨大的市场。幽为荚闺是人们称　况戈如何呢？下面主要以美国为例作一简要介绍Ｉ　。　为车轮上的姻家，副１９９９年底全咽２．６亿人ｌｌ订２　黄【日占额广播数字化包禽卫星数字　频广‘播和地　亿多辆汽车：在高速运动的汽车中收听现有的ｌＪ　面数字　颧』　播两方面内容　无线电广播面临许多问题：随着车辆的运动，　１　卫星数字音频广播　信号会不断被树林、建筑物和各种复杂的地形地物　所阻挡　各种环境噪音的１二扰，如汽车发动机点火　为了满足高速移动车辆（主要是汽车）中人们　信号的干扰：ｌ】　星信号被各种地形地物的反射会０『　收听高质量广播的需要，美闰成立＿『两个々业公　起多径衰减效应（ｍｕｈｉｐａｔｈ　ｆａｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ）：晰¨ｆ｝『干　，研发ｌ　星数字音频无线电服务（ＳＤＡＲＳ，即　价格的，不能像海事卫星接收机和地面ｌ　培接　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ａｕｄｉｏ　ｒａｄｉｏ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ）系统。这两个　收站那样使用能自动跟踪卫星的高增希天线；等　公列分别是位于华盛顿特区的ＸＭ卫星无线电公列　等，故在移动的车辆中无法收听现有的１　星广播　和位于纽约市的Ｓｉｒｉｕｓ卫星无线电公司。　为使高速移动车辆南的听众能收听到精意哟　ＸＭ公司通过在美国　空的两颗地球同步巳星　音频广播，ＸＭ公司和Ｓｉｉｒｕｓ公　的ＳＤＡＲＳ系统都　（一颗在西经８５。，另一颗在西经ｌｌ５。）和分布在全　实施了一系列技术措施，主要足３种不问的冗余技　美各地的ｌ　５∞多个地面中继站实现覆盖全美的　术：空问分集（ｓｐａｔｉａｌ　ｄｉｖｅｎｓｉｔｙ）、频率分集（￣ｅｑｕｅｎｃｙ　ＳＤＡＲＳ　Ｓｉｒｉｕｓ公司通过在美洲上空椭圆形轨道上　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）和时间分集（ｔｉｍｅ　ｄ［ｖｅｍｉｔｙ）　运转的三颗卫星和１０５个地面中继站对全美提供　ｏ∞３臣卫ｍｏｏ　ｔＩｏ３　（１）卒问分集　ＳＤＡＲＳ　这　颗卫星在西经１００。左右的轨道卜２４　ｈ　如上所述，在运动车辆中接收单个卫星发射的　转一・　，任何时候都有两颗卫星在北美Ｅ空，另一　信号时，由于车辆高速运动，卫星不时会被各种障　颗　：地球背面　就是说任何时候在美国任何地方都　碍物所阻挡，收音机发出的声音时断时续．听众难　能看到这ｉ颗］　星中的两颗　以忍受。两公司的ＳＤＡＲＳ系统同时有两颗　往　［作者简介Ｊ　美国上空，而且两颗卫星在空阿相隔很远，这使得　王彬，讲师，西安理工大学校园网络中心｝任；　从两颗卫星米的信号同时被障碍物所阻挡的－　能　张毅坤．救授　西安理工大学计算机　信息管理中　性很小，这就是空间分集的原理一　于１　佑　侄　王任　隧道和大城市高大建筑物“峡谷”中的接收难题，则　《电声技术｝２００２年第ｌ期总第１９９期　鼹蟹Ｉ圈融ｌｌ疆卫∞臣一维普资讯 http://www.cqvip.com

卫∞ｔ．一ｏ∞：ｔ．卫Ｏ　Ｏ口ｔｉｏ：　表２　ＳＤＡＲＳ系统的频谱　表１　ＸＭ和Ｓｉｒｉｕｓ公司的　ＳＤＡＲＳ系统的主要参数　参数卫星数　使用者　数字音频无线服务中继站　无线通信服务　Ｓｉｉｒｕｓ的ＳＤＡＲＳ　ＸＭ的ＳＤＡＲＳ　鹱段，　｝ｋ　２　３００—２　３０５　ＸＭ公霉　２　基酷骥　撵蠹　：暖：一誊巍　卫星轨道上　３　ＸＭ卫星与地球　相对位置周定，　Ｓｉｔｌｔ￣卫星轨道　椭卿形，在美国　上空１６　ｈ升、落　敬　一２　３０５～２　３２０和２　３４５～２　３６０　２　３２ｏ一２　３３２　５　２　３３２．５～２　３４５　通过地面中继站等手段来解决。　（２）频率分集　在高速运动车辆的收音机，调频（ＦＭ）台音质明　经度　西经８５。和ｌ１５。　西轻１００＂　§ｉ　啊卫星也用　７０５０－７　０７５ＭＨｚ　７０６０－７０＂７２，￣帅｛　１２－地（面中继站馈电　１７　显变坏的主要原因是环境噪音和多径衰减。频率分　集有助于克服多径衰减效应，因为这种效应对频率　有选择性　两个公司的ＳＤＡＲＳ系统中下链（ｄｏ￣ｑｌ—　２　３３２．５—　２　３２０．０￣　Ｆ链　２　３３６．５　Ｍｌ－ｌｚ和　２　３２４，０　和频率　２　３４１．－　０２　３４５．０Ｍｌ－ｌｚ　２　３２８，５一　２　３３２．５删　下链信号舶冗余　是提供培空间、　撩率和时间分集　用的　典蠹值　ｌｉｎｋ）频段留下的频率冗余，用来实现频率分集。即系　统的两颗卫星发射相同的信号，但频段不同，例如　ＸＭ的两颗卫星信号，一个在２　３３２．５～２　３３６．５　ＭＨｚ　频段，另一个在２　３４１．０～２　３４５．０　ＭＨｚ频段。　４５。　６０＊　（３）时间分集　在两颗卫星发射的信号问及卫星和中继站信号　间引进时间延迟，就实现了时间分集。时间分集技术　有助于克服信号的短时间阻挡效应。　利用这３种分集技术，加上其他一些技术措施，　两公司的数字音频广播音质已达到和接近ＣＤ水　平。　２地面数字音频无线广播　谈到地面数字音频无线广播（ＴＤＡＲＢ）不能不提　尤里卡１４７（Ｅｕｒｅｋａ一１４７），它是欧洲通信联盟（ＥＴＣ）　１９９１年资助建立的数字音频广播标准。该标准的调　制方式为多载频ＣＯＦＤＭ，载波频宽１　５　ＭＨｚ。当时美　国也考虑采用尤里卡１４７标准，但美国的广播频道　很拥挤，没有合适的频谱可用来安置尤里卡１４７信　号，于是开发了被称作“波段内／信道上”（ｉｎ—ｂａｎｄ／　Ｏｎ—ｃｈａｎｎｅ１）的数字音频广播新系统，即ＩＢＯＣ系统。　ＩＢＯＣ是一种新的地面数字音频广播系统，它的数字　信号频段紧靠在现用模拟音频广播信号频段的两　边，如图１所示。图１（ａ）是调频（ＦＭ）ＩＢＯＣ频谱，图　１（ｂ）是调幅（ＡＭ）ＩＢＯＣ频谱。对于调频信号，ＩＢＯＣ　数字边频段安置在模拟信号频段的两边，而对于调　幅信号，情况基本类似，但一些数字载波信号和模拟　信号同时安置在模拟信号频段　在这种新系统中，同　样的音频信息同时以现用的模拟信号和ＩＢＯＣ的数　字信号发射（称作数字／模拟同播）。所以ＩＢＯＣ系统　很适合于从模拟广播到数字广播的过渡期。因为老　《电声技术｝２００２年第１期总第１９９期　维普资讯 http://www.cqvip.com

果良好，美国联邦通讯委员会（　）将分阶段实篓篡施　　　匿。ＦＣＣ　式收音机（模拟收音机）可收听信号的模拟部分，而　数字收音机可以收听信号的数字部分　３　数字音频广播的现状和未来　ＸＭ和Ｓｉｒｉｕｓ公司的卫星数字音频服务是收费　服务　．ＸＭ计划每月收费９．９５美元，Ｓｉｉｒｕｓ计划每月　收１　２．９５美元。２００１年初在美国拉斯维加斯举　行的国际消费展览会上，ＸＭ公司和先锋（ｐｉｏｎｅｅｒ）、　Ａｌｐｉｎｅ，ｓｏｎｙ，Ｂｌａｕｐｕｎｋｔ，Ｃｌａｒｉｏｎ，Ｄｅｌｐｈｉ－Ｄｅｌｃｏ等６　家公司展出了２４个型号的ＸＭ数字收音机　Ｓｉｉｒｕｓ　公司和它的合作伙伴Ｋｅｎｗｏｏｄ，Ｃｌａｒｉｏｎ、Ａｌｐｉｎｅ，　Ｊｅｎｓｅｎ，Ｐａｎａｓｏｎｌｃ，Ｖｉｓｔｅｏｎ公司在展会上推出了有特　色的Ｓｉｒｉｕｓ数字收音机。Ｓｉｉｒｕｓ公司还和福特　（Ｆｏｒｄ）、克莱斯勒（Ｃｈｒｙｓｌｅｒ）、宝马（ＢＭＷ）、奔驰　（Ｍｅｒｃｅｄｅ）、马自达（Ｍａｚｄａ）、沃尔沃（Ｖｏｈ，ｏ）等汽车　公司合作在汽车上安装Ｓｉｒｉｕｓ数字收音机。看来ＸＭ　和Ｓｉｒｉｕｓ公司的ＳＤＡＲＳ已是呼之即出了。　为了尽快推出１ＢＯＣ系统，２０００年７月几个多　年从事ＩＢＯＣ系统研发的单位联合在马里兰州的哥　伦比亚市成立了ｉＢｉｑｕｉｂ数字公司　该公司的数字　调频／调幅ＩＢＯＣ系统正由国家无线电系统委员会　所属的数字音频广播分会进行严格评估，主要内容　［收稿日期ｌ　有：（１）ＩＢＯＣ系统的性能是否显著比现用模拟系统　２帅１—１０—１７　的好？（２）ＩＢＯＣ数字边频信号对现用模拟系统的干　扰能否容忍？评估工作的实验室测试工作正在弗吉　尼哑州哑历山大市先进电视技术中心进行；现场测　《电声技术》２ｏ０２年第１期总第１９９期