数字同步调频广播

数字调频同步广播系统CUC-FMGX

组网解决方案

中国传媒大学数据广播研究所

广讯科技有限责任公司

2004年12月

CUC－FMGB调频同步广播

——组网概述

CUC－FMGB系统技术要点

调频同步广播的关键在于“三同”，这也是CUC－FMGB系统的优势所在。

◆各发射台输出载频严格锁定专用GPS模块输出的高精度10MHz频

标，确保“同频”。

相对频差ΔF—>0Hz <10-11

◆采用自主研制的数字激励器替代传统的模拟激励器，并具有随路

音频信令的数字化音频传输链路，确保“同调制度”。

绝对调制度偏差<3Hz

相对调制度偏差ΔM—>0Hz （由于数字激励器工作的一致性）

◆音频延时数字调整；

相对音频时延偏差ΔT—>1uS

调整围0～300ms（考虑到卫星一跳的时延240ms）

CUC－FMGB系统特点：

✧组网所用激励器为数字激励器,其实现采用了DSP+DDS技术;音

频延时、音频编码、射频调制均数字实现;

✧随路音频信令将同步时标复合在音频流中与GPS提供的IPPS时

标校准，确保各发射站点之间的音频相对时延固定;

✧随路音频信令可检测、补偿，数据链路由于路由变化，同步滑

动，数据复用等造成的延时变化。在电信网、卫星、光纤网络

中传输均能保证时延的一致性。

✧系统锁定于高精度的GPS 频标;

✧提供基于互联网的网络监控平台,同步网中相关设备的状态检

测和参数设置均可远程实现；

✧考虑到同步广播测试的繁琐，开发了专用测试信号源，测试接

收机、及测试分析软件，确保测试参数定量，准确，快速。

✧关键设备采用大规模集成电路，实现简单、数字化程度高；另

一方面它们自带故障检测、告警和修复功能，确保系统运行高

度稳定。

CUC－FMGB系统构成

CUC-FMGX是一对多点的覆盖方式。广播电台的音频工作站送出音频流，系统前端负责分发音频流到同步覆盖网中各发射机。根据实际情况的不同，音频传输可以通过多种方式：卫星、光纤和微波中继等均可。按照中继方式的不同CUC-FMGX系统相应分成三种传输子系统：CUC-FMGX-S(卫星中继)、CUC-FMGX-F（光纤中继）、和CUC-FMGX-M(微波中继)。PDH网络（AES→E1）

CUC-FMGX系统框图

。

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CUC-FMGX-S同步覆盖网主要设备包括：

✧音频前端服务器

✧数字立体声调频激励器

✧GPS频标和时标模块

✧系统测试组件。

1、音频前端服务器CUC-HE2000

（1）音频接口包括：数字AES/EBU、SPDIF和模拟左右声道三种；以适应各种系统的接口要求。

（2）随路音频信令隐含在音频信号流中，在发射端经数字激励器处理后，对音频信号无任何干扰。

（3）左右路音频信号分别加入随路音频信令，以解决数字复用时，在左右路音频信号的延差。

（4）数字音频测试信号源，具备CD质量的数字音频测试基准

（5）可编程测试信号发生器，配合同步广播测试系统，可对同步广播发射机信号场强、合成场强、0db 交越区进行自动测试。

（6）可编程测试信号发生器，配合同步广播测试系统，可对同步广播发射机交越区音频时延自动测试。（7）随路音频信令对同步广播网中所有的发射机进行远程控制。

（8）该设备自带管理软件，通过RS232或以太网口实现交互

FM同步广播前端服务器框图

2、CUC-EX2000数字立体声调频激励器

立体声数字调频激励器的性能直接关系到载波和调制度的稳定度，是实现高质量同步广播的关键。系统所设计的激励器功能上可以实现从音频输入（AES/EBU），立体声编码、数据处理直至射频数字调制（DDS 方式）输出87~108MFM信号的全数字过程（350M，14位D/A变换器）。此系统不但具有因建在软件平台之上而带来的灵活性和兼容性，同时具有因使用DSP技术而带来的高性能指标。主要表现在以下几个方面：➢激励器采用350MHz D/A变换器可以直接实现87MHZ~108MHz的射频输出。全数字的处理过程，音频可达CD水平。

➢输出频率分辨能力可达到48位（1uHz）。独立工作时频率稳定度< 10-6(部温补晶振)。同步工作时频率稳定度< 10-11(锁定GPS)。

➢由于从音频抽样到射频输出全程（二进制）数值运算都在16位精度DSP上进行且40位累加器尾数处理以上，因此，对于调频广播来说，信号的处理基本趋于理想。

➢同时具有数字音频信号（AES/EBU，S/PDIF），左、右声道模拟信号及RDS、SCA1，SCA2输入。

➢输出延迟数字可调, 最大可达300 ms，步进1us。（为卫星音频信号传输留出一跳的时间约240 ms）➢频偏数字可调，精确度可达0.01%。实际上若采用同一类型数字FM编解码调制器，调制度的相对误差可近似为零。

服务于同步广播专用模块

随路信令解调模块

✓.提取分别隐含在左右声道的随路信令传送到管理模块,信令容包括:工作频率,输出功率,音频时延值等FM发射机工作参数.

✓.提取分别隐含在左右声道的随路时标信息。经降噪处理及相位估值检测误差优于1us。

音频时标标准模块

GPS提供的1PPS标准时标( 误差 < 50ns )与随路时标比较,计算出传输链路的时延。考虑到数字音频链路传输时延的不确定性(传输链路路由的改变或卫星接收复用系统同步失锁造成的滑动), 每300ms进行一次校正，搜索围 100ms.