中央广播电视节目无线数字化覆盖工程CDR盛国芳

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中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
低电平组合
共同放大发射机
CDR激励器
CDR发射机
模拟信号
数字信号
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
中低电平合成
模拟FM发射机
θ
原有调频 发射机
HD Radio发射机 HD Radio 数字处理部分 激励器
新增的发射机
3.0dB 4.7 dB 6.0 dB Comb.
系统净荷 kbps
传输模式1和传输模式2 72 108 72 96 144 216 324
传输模式3 79.2 118.8 79.2 105.6 158.4 237.6 356.4
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
系统性能仿真结果
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
音频信源编码算法
Hi2610A2
Hi3520
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
基于海尔芯片的CDR路测仪
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
主要内容
CDR系统的关键技术 中央广播电视节目无线数字化工程中的广播 数字化方案 CDR系统实施中需要考虑的问题
³ 发射机改造 ³ 频率规划 ³ 外场测试
CDR系统的标准化和产业化进展情况
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
CDR项目基本情况
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
FM CDR接收机样机
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
产品终端----收音机
•CDR/FM接收 •MP3播放 •USB/SD接口 •锂电池供电
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
CDR 收音机PCB
SD Card
USB USB充电
数字--国际台环球资讯+音乐之声
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
北京开路测试情况简介 ---外场测试结果(17dB)
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
北京开路测试情况简介 ---同调频立体声覆盖情况
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
已实施的CDR系统建设
从2007年底开始,广播科学研究院利用财政部基 本科研业务费支持,开展了自主知识产权的调频 数字音频广播系统研究 广播科学研究院牵头,承担总局2011年科研项目 《数字音频广播传输关键技术和系统研发及试验 (一期) 》,中国国际广播电台牵头研究业务形 式和复用技术 广播科学研究院牵头,中国国际广播电台、中央 人民广播电台等十余家单位参与,成功申报了 2012-2014年度国家科技支撑计划课题《数字音频 广播关键技术研究和应用示范 》
可根据情况选用QPSK、16QAM、64QAM调制,信道编码 码率可选择1/4、1/3、1/2或3/4,则不同传输模式下系 统传输容量如下(100KHz内):
信道配置
星座映射
QPSK QPSK 16QAM 16QAM 16QAM 16QAM 64QAM
LDPC编码
1/2 3/4 1/4 1/3 1/2 3/4 3/4
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CDR系统的主要特点
针对调频和中波调幅优化的系统传输方案 灵活的频谱配置结构 多种传输模式适用不同的应用场景 采用更高效的信道编码算法(LDPC) 支持逐步演进的系统架构 集成自主知识产权的信源编码算法(DRA)
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已实施的CDR系统建设
外场覆盖测试:
102MHz CDR深圳覆盖测试
发射天线:2层2面调频双偶极子天线
天线增益: 8dBd 极化方向:垂直极化 天线高度:10米 发射台海拔高度:150米
模拟发射功率:1000瓦 数字发射功率:功率比-20/-14dB/-10dB 测试模式:数模同播(频谱模式9)
声道数 立体声 立体声 立体声 立体声 立体声 立体声 环绕声 环绕声 环绕声
质量说明 略低于FM质量
与FM相当 高于FM质量 与128kbps mp3相当 接近CD质量
CD质量 优于伪环绕声 优于伪环绕声 接近典型环绕声
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
主要内容
CDR系统的关键技术 中央广播电视节目无线数字化工程中的广播 数字化方案 CDR系统实施中需要考虑的问题 CDR系统的标准化和产业化进展情况
DRA+、编码器、复用器、激励器、发射机、测 试接收机 GDJ 058-2014~ GDJ 063-2014
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
FM CDR激励器与发射机
生产厂家: 成都凯腾四方数字广播电视有限公司 北京北广科技股份有限公司 北京同方吉兆科技有限公司 福建三元达通讯股份有限公司 美国哈里斯公司
模拟FM发射机 原有调 频激励

原有调频 发射机
HD Radio发射机 HD Radio
激励器
新增的发射机
模拟信号
数字信号
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空间合成和交织天线方式
瑞士Radio Sunshine 电
台用来测试HD Radio 广 播的设备
Shively与 Dielectric交织天线, 可用于独立式天线实施
CDR外场覆盖测试
目的:验证频率规划和网络建设效果 方法:定点测试与移动接收测试相结合
³ 定点测试
® 使用10米和4米天线测试调频和数字信号场强、误码率 等信息
³ 根据实际情况设计合理的移动接收测试路线
® 选取放射和环路两大类 ® 深槽路段 ® 车流量大、建筑密集区的主干道作为移动接收测试的
重点
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模拟信号
数字信号
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
独立放大/高电平合成
模拟FM发射机 原有调 频激励
器 HD Radio发射机 数字处理部分 HD Radio 激励器
原有调频 发射机 新增的发射机
高电平合 成器
模拟信号
数字信号
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空间合成
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
CDR频率规划的过程
现有模拟调频广播覆盖分析 寻找指配数字广播频点
³ 指配发射台站 ³ 频率扫描及分析(选择候选频道) ³ 覆盖及干扰分析(数字干扰模拟、模拟干扰数
字,同频、邻频、镜频)
频率规划方案确定与报批,协调优化 频率规划方案通过
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
音频编码采用DRA低码率扩展版本(DRA+)
GDJ 058-2014 调频频段数字音频广播音频信源编码技术规范 DRA+是以DRA为核心,并利用带宽扩展和参数立体声增强工具而实
现的低码率音频源编码技术
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
音频信源编码算法
码率 24kbps (DRA+) 32kbps (DRA+) 48kbps (DRA+) 64kbps (DRA+) 96kbps (DRA) 128kbps (DRA) 96kbps(DRA+) 128kbps(DRA+) 256kbps(DRA)
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
主要内容
CDR系统的关键技术 中央广播电视节目无线数字化工程中的广播 数字化方案 CDR系统实施中需要考虑的问题 CDR系统的标准化和产业化进展情况
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
CDR标准化进程
信道传输标准已于2013年8月正式发布: GY/T 268.1-2013 复用标准已于2013年11月正式发布: GY/T 268.2-2013 2014年12月3日发布6项暂行技术要求:
测试系统结构图


频谱仪


信 号
CDR/FM接收机 声音 监听耳机



CDR自动测试 声音 监听耳机
记录系统
GPS接收机
地理位置信息
UPS供电
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已实施的CDR系统建设
频率规划与频点指配: 北京90.5MHz CDR试验频点 广州98MHz CDR试验频点 深圳102MHz CDR试验频点 北京人民广播电台新增CDR播出频点
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
实验室内的CDR传输系统框图
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
主要内容
CDR系统的关键技术 中央广播电视节目无线数字化工程中的广播 数字化方案 CDR系统实施中需要考虑的问题
³ 系统方案设计、台站建设与改造 ³ 频率规划 ³ 外场覆盖测试
外场覆盖测试:
90.5MHz CDR北京覆盖 测试
发射天线:双偶极子天线
天线增益: 8dBd 极化方向:水平极化 天线高度:300米 发射台海拔高度:50米
模拟发射功率:3000瓦 数字发射功率:30瓦/100瓦(功率比-20/-14dB) 测试模式:数模同播(频谱模式9) 节目源:调频--国际台环球资讯;
FM CDR的信道编码方案设计
系统信息信道和业务描述信息信道使用卷 积编码
³ 约束长度为7,编码率为1/4
主业务信息信道使用准循环结构LDPC编码
³ 码长:9216比特 ³ 准循环结构:256*256 ³ 编码码率1/4、1/3、1/2和3/4
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
FM CDR系统有效数据传输容量
调频频段数字音频广播(CDR)(330个台站) 使用各地现有中央一套频率资源进行数字化改造 数模同播(频谱模式9,QPSK+3/4 LDPC编码 ) 一套模拟广播节目(中央一套) 三套数字广播节目(乡村、娱乐、老年)
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
主要内容
CDR系统的关键技术 中央广播电视节目无线数字化工程中的广播 数字化方案 CDR系统实施中需要考虑的问题 CDR系统的标准化和产业化进展情况
我国调频频段系统的频谱模式
100KHz基础,最大可扩展至800KHz,中心频 率以100KHz步进,可以实现多子带捆绑和数 模同播
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
FM CDR系统发射端结构图
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
CDR系统的标准化和产业化进展情况
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
系统方案设计、台站建设与改造
系统方案设计 前端发射系统搭建 发射机改造 ….
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
现有发射设备的数字化改造
❖ 低电平组合 ❖ 中等电平或分离电平组合 ❖ 高电平组合 ❖ 空间组合 (双输入天线) ❖ 空间组合 (独立天线) (注:标红部分技术目前尚未在CDR系统上 进行实验验证)
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
已实施的CDR系统建设
中央电视塔的调频频段数字音频广播发射机 的改造 广东省调频频段数字音频广播试验项目(广 州、深圳) ——系统方案设计、测试频点选取、发射机改造
、外场覆盖测试及项目验收等
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
已实施的CDR系统建设
外场覆盖测试:
98MHz CDR广州覆盖测试
发射天线:4层1面调频双偶极子天线
天线增益: 7.5dBd 极化方向:垂直极化 天线高度:108米 发射台海拔高度:45米
模拟发射功率:1200瓦 数字发射功率:功率比-20/-14dB/-10dB 测试模式:数模同播(频谱模式9)
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
位于宾夕法尼亚州 首府哈里斯堡的 WNNK电台使用的 交织天线
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
CDR系统的频率规划
在很长一段时期内,CDR数字广播信号将会 与模拟广播信号共存同播 数字广播信号与模拟广播信号的功率比一 般限制在-17 (或-14) dB 考虑到数字广播的峭壁效应,数字广播信 号覆盖规划的室外移动接收时规划覆盖的 地点概率需要从模拟系统50%提高到99%
中央广播电视节目无线 数字化覆盖工程CDR盛
国芳
2020/11/7
中央广播电视节目无线数字化覆盖工 程CDR盛国芳
中央广播电视节目无线数字化覆 盖工程
2014年底启动,计划在两年时间内基本完 成全国中央广播电视节目无线数字化覆盖
地面数字电视( 2562个台站) 两个频点 12套电视节目(AVS+) 单频网
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