数字音频广播技术基础(技术能手竞赛复习3)
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❖模式9的频谱图
LOGO
24
❖模式10的频谱图
LOGO
25
LOGO
❖音频信源编码算法 音频编码采用DRA低码率扩展版本（DRA+）
GB/T 22726-2008 《多声道数字音频编解码技术规范》 （简称DRA）
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
数字化已经成为世界广播电视发展的必然趋势
数字信号便于处理、存储、交换
数字技术的引用可以有效改善音频广播的声音质量
数字技术的引用可以提高频谱利用效率，引入新的业务形式
有效降低发射机功率，减少电磁污染
提供的服务将不仅仅限于声音，还可以图片、文字、视频、 环绕声…..
多种多样的接收机形式
5
LOGO
❖数字广播的优点
LOGO
19
LOGO
❖FM CDR系统有效数据传输容量
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）：
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LOGO
❖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
①抗干扰和噪声的能力强，无失真与噪声积累，传输质量高。
②传输可靠性高。
③发射机功率可以降低。
④节约频谱。
⑤数字信号便于处理、存储、交换，便于和计算机等联接。数 字信号容易延时和加扰。数字信号经过适当处理，可以通过计 算机网络实现互联和资源共享。
⑥便于实现多媒体广播。
⑦数字化产品体积小、重量轻、功耗省、可靠性高、多功能和
星座 映射
比特 交织
比特 交织
子载波 交织
星座 映射
星座 映射
离散 导频
信标
OFDM wenku.baidu.com制
逻 辑 帧 成 帧
子帧 分配
物 理 层 信 号 帧
基带 到射 频的
转换
射频 发射
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LOGO
❖FM CDR传输帧结构
逻辑帧1
逻辑帧2
逻辑帧3
逻辑帧4
逻辑 子帧1
逻辑 子帧2
逻辑 子帧3
逻辑 子帧4
子帧分配
子帧1 子帧2 子帧3 子帧4
智能化。
6
LOGO
❖数字声音广播的各种形式
❖ 地面广播 III波段/L波段：Eureka147 DAB 调幅波段：DRM/HD Radio 调频波段：HD Radio/DRM+ 等等 ❖ 卫星广播 DSR/ADR/WorldSpace/XM Sirius Satellite Radio ❖ 互联网广播 ❖ 各种形式电视广播中的声音广播
采用的数字传输技术，可以有效地消除多径、多普勒频移 以及突发噪声等其他干扰对接收质量的影响
为更高级的数据和音频业务的产生提供了可能，如环绕立 体声节目、音频节目点播、音频节目的存储／重放等
13
LOGO
❖FM CDR系统发射端结构图
业务 数据
扰码
业务描 述信息
扰码
LDPC 编码
卷积码
系统信息
卷积码
7
❖传输系统的基本构成
LOGO
8
我国数字音频广播CDR
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❖CDR数字音频广播技术特征 ❖CDR数字音频广播优点 ❖CDR数字音频广播传输系统基本构成
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LOGO
❖CDR数字音频广播技术特征 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 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）
❖射频频谱模式
CDR系统以100kHz为基本的频率块（称为子带）， 通过选择不同数量和不同的中心频率位置分布的子 带组合，形成不同的频谱模式，满足不同的使用需 求。
❖CDR标准定义了A（用DA表示）和B（用 DB表示）两类频谱模式。
A类频谱模式的子带标称频率（子带的中心频率） 为± (100i+50)kHz，i=0,1； B类频谱模式的子带标频率为 100kHz的整数倍， 即±(100i)kHz，i=0,1,2。
640ms
物理层信号帧1
物理层信号帧2
物理层信号帧3
物理层信号帧4
2560ms
15
❖FM CDR传输子帧结构
子帧
LOGO
信标
OFDM 符号1
OFDM 符号2
－－－－－－
160ms
OFDM
符号SN
16
❖信标符号的结构
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17
❖OFDM符号的结构
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❖FM CDR系统OFDM参数设计
▪ 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
▪ 码长：9216比特 ▪ 准循环结构：256*256 ▪ 编码码率1/4、1/3、1/2和3/4
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❖分层调制技术
高优先级数据流
扰码
低优先级数据流
扰码
LDPC编码
块比特交织
星座映射
符号交织
LDPC编码
块比特交织
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10
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❖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
-400
-300
-200
-100 -50 0 50 100
200
300
400 kHz
-400
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-100 -50 0 50 100
200
300
数字音频技术基础
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1
数字音频广播技术基础
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❖数字技术基础 ❖数字音频广播技术 ❖我国数字音频广播CDR ❖省局数字音频广播方案
2
数字技术基础
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❖这一部分内容参考刘军老师所讲的课件。 对刘老师所讲的该部分内容能理解和掌握 的话，本次考试这部分就足够用的了。
3
数字音频广播技术
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❖ 广播数字化的技术基础是数字音频广播技术
以数字技术为基础，采用先进的数字音频信源编码 压缩、信道纠错编码以及数字调制传输技术，对广 播信号进行全面数字化处理的广播系统
❖ 数字音频广播技术的关键
▪ 数字化
▪ 信源压缩编码
▪ 信道纠错编码
▪ OFDM调制
4
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❖数字音频广播的技术特点
数字音频广播是继调幅和调频广播之后的第三代广播，它全 部采用最新的数字处理方式进行音频广播，有杜比降噪功能 ，具有失真小、噪音低、音域定位准的特点，如果用户配合 功放、音箱等设备便可真正地带来高保真立体声享受。
400 kHz
11
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12
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❖CDR数字音频广播优点
在保持基础设施和频率划分不变，尽量不干扰现有模拟广 播的情况下，利用现有模拟广播频道之间的空闲频率资源 进行数字音频广播，广播提供商和用户都可以平滑地过渡 到数字广播
采用HD Radio技术，FM广播可以达到接近CD音质，AM 广播的音质可以达到接近现有模拟FM立体声音质
❖模式9的频谱图
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❖模式10的频谱图
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❖音频信源编码算法 音频编码采用DRA低码率扩展版本（DRA+）
GB/T 22726-2008 《多声道数字音频编解码技术规范》 （简称DRA）
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
数字化已经成为世界广播电视发展的必然趋势
数字信号便于处理、存储、交换
数字技术的引用可以有效改善音频广播的声音质量
数字技术的引用可以提高频谱利用效率，引入新的业务形式
有效降低发射机功率，减少电磁污染
提供的服务将不仅仅限于声音，还可以图片、文字、视频、 环绕声…..
多种多样的接收机形式
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❖数字广播的优点
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❖FM CDR系统有效数据传输容量
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）：
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❖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
①抗干扰和噪声的能力强，无失真与噪声积累，传输质量高。
②传输可靠性高。
③发射机功率可以降低。
④节约频谱。
⑤数字信号便于处理、存储、交换，便于和计算机等联接。数 字信号容易延时和加扰。数字信号经过适当处理，可以通过计 算机网络实现互联和资源共享。
⑥便于实现多媒体广播。
⑦数字化产品体积小、重量轻、功耗省、可靠性高、多功能和
星座 映射
比特 交织
比特 交织
子载波 交织
星座 映射
星座 映射
离散 导频
信标
OFDM wenku.baidu.com制
逻 辑 帧 成 帧
子帧 分配
物 理 层 信 号 帧
基带 到射 频的
转换
射频 发射
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LOGO
❖FM CDR传输帧结构
逻辑帧1
逻辑帧2
逻辑帧3
逻辑帧4
逻辑 子帧1
逻辑 子帧2
逻辑 子帧3
逻辑 子帧4
子帧分配
子帧1 子帧2 子帧3 子帧4
智能化。
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❖数字声音广播的各种形式
❖ 地面广播 III波段/L波段：Eureka147 DAB 调幅波段：DRM/HD Radio 调频波段：HD Radio/DRM+ 等等 ❖ 卫星广播 DSR/ADR/WorldSpace/XM Sirius Satellite Radio ❖ 互联网广播 ❖ 各种形式电视广播中的声音广播
采用的数字传输技术，可以有效地消除多径、多普勒频移 以及突发噪声等其他干扰对接收质量的影响
为更高级的数据和音频业务的产生提供了可能，如环绕立 体声节目、音频节目点播、音频节目的存储／重放等
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❖FM CDR系统发射端结构图
业务 数据
扰码
业务描 述信息
扰码
LDPC 编码
卷积码
系统信息
卷积码
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❖传输系统的基本构成
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我国数字音频广播CDR
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❖CDR数字音频广播技术特征 ❖CDR数字音频广播优点 ❖CDR数字音频广播传输系统基本构成
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❖CDR数字音频广播技术特征 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 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）
❖射频频谱模式
CDR系统以100kHz为基本的频率块（称为子带）， 通过选择不同数量和不同的中心频率位置分布的子 带组合，形成不同的频谱模式，满足不同的使用需 求。
❖CDR标准定义了A（用DA表示）和B（用 DB表示）两类频谱模式。
A类频谱模式的子带标称频率（子带的中心频率） 为± (100i+50)kHz，i=0,1； B类频谱模式的子带标频率为 100kHz的整数倍， 即±(100i)kHz，i=0,1,2。
640ms
物理层信号帧1
物理层信号帧2
物理层信号帧3
物理层信号帧4
2560ms
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❖FM CDR传输子帧结构
子帧
LOGO
信标
OFDM 符号1
OFDM 符号2
－－－－－－
160ms
OFDM
符号SN
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❖信标符号的结构
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❖OFDM符号的结构
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❖FM CDR系统OFDM参数设计
▪ 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
▪ 码长：9216比特 ▪ 准循环结构：256*256 ▪ 编码码率1/4、1/3、1/2和3/4
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❖分层调制技术
高优先级数据流
扰码
低优先级数据流
扰码
LDPC编码
块比特交织
星座映射
符号交织
LDPC编码
块比特交织
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❖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
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数字音频技术基础
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数字音频广播技术基础
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❖数字技术基础 ❖数字音频广播技术 ❖我国数字音频广播CDR ❖省局数字音频广播方案
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数字技术基础
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❖这一部分内容参考刘军老师所讲的课件。 对刘老师所讲的该部分内容能理解和掌握 的话，本次考试这部分就足够用的了。
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数字音频广播技术
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❖ 广播数字化的技术基础是数字音频广播技术
以数字技术为基础，采用先进的数字音频信源编码 压缩、信道纠错编码以及数字调制传输技术，对广 播信号进行全面数字化处理的广播系统
❖ 数字音频广播技术的关键
▪ 数字化
▪ 信源压缩编码
▪ 信道纠错编码
▪ OFDM调制
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❖数字音频广播的技术特点
数字音频广播是继调幅和调频广播之后的第三代广播，它全 部采用最新的数字处理方式进行音频广播，有杜比降噪功能 ，具有失真小、噪音低、音域定位准的特点，如果用户配合 功放、音箱等设备便可真正地带来高保真立体声享受。
400 kHz
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❖CDR数字音频广播优点
在保持基础设施和频率划分不变，尽量不干扰现有模拟广 播的情况下，利用现有模拟广播频道之间的空闲频率资源 进行数字音频广播，广播提供商和用户都可以平滑地过渡 到数字广播
采用HD Radio技术，FM广播可以达到接近CD音质，AM 广播的音质可以达到接近现有模拟FM立体声音质