VHF频段地面数字声音广播系统规划参数研究

李薰春 史虹湘 戴宁江

DRM数字声音广播共有两种工作模式：DRM30和DRM+。为规范这种新型数字业务，国际电信联盟近年来先后出版了多份建议书，从系统和规划两个方面进行确认及规范。截至目前，DRM30模式的系统、规划建议书已出版，而DRM+模式只出版了系统建议书，国际电信联盟2011年时出版了DRM+规划的研究报告，为进一步出版规划建议书奠定了基础。

图1 DRM 业务工作频段示意

研究报告出台背景

世界广播联盟（DRM）是一个国际非营利广播组织机构，成员来自十多个国家的三十多个机构。该机构致力于研究高品质数字广播替代现有的AM 波段和FM/VHF 波段的模拟无线电广播，主要推出了两种数字化模式，即“DRM30”模式，用于数字化利用30MHz 以下的AM 广播波段；“DRM+”模式，用于数字化利用30MHz 至VHF 波段III 的频谱，特别是FM 广播波段II 的频率。

两种数字化模式广播业务的工作频段如图1。根据国际划分，VHF 第I 频段指的是41-68MHz，第II 频段指的是76-100MHz（大多数导频制模拟调频广播在87-108MHz），第III 频段指的是174-230MHz。

国际电信联盟以出版建议书的方式对DRM数字化广播模式进行了确认，其中用于规范DRM30模式的电联标准已全部完成，用于规范DRM+模式的电联标准是ITU-R BS.1114，Systems for terrestrial digital sound broadcasting to vehicular,portable and fixed receivers in the frequency range 30-3 000 MHz（在30-3000MHz 频率范围内面向移动、便携和固定接收机进行地面数字声音广播的系统）。

在ITU-R BS.1114 标准中，共提到四种数字系统A、F、C、G，其中系统A 取自T-DAB（欧洲标准），系统F 取自ISDB-T（日本标准），系统C 取自IBOC-DSB（美国标准），系统G 取自DRM。系统G 根据信号带宽和传输效率又分为五种模式，其中的模式E 被称作DRM+，是DRM 在VHF 频段主推的工作模式。

DRM+的规划标准目前尚未出版，为在出版前广泛搜集意见，国际电信联盟2011 年首先公布了该标准的研究报告——Planning parameters for terrestrial digital sound broadcasting systems in VHF bands，（在VHF 频段开展地面数字声音广播系统的规划参数），内含DRM 模式E 及RAVIS 两套系统的完整规划参数。

研究报告的主要结构

研究报告主要参数取自德国凯泽斯劳滕应用科技大学和汉诺威大学相关研究，此外，巴西、意大利、斯里兰卡、联合王国和韩国，也都贡献了各自的测试结果。

研究报告用两个附件分别公布了两套规划参数，附件1 公布的是“VHF 第I、II 和III 频段的数字地面广播系统DRM 模式E 下的”规划参数，附件2 公布的是“VHF 第I 和第II 频段中数字地面广播系统RAVIS 的规划参数”。DRM模式E 就是DRM+，而RAVIS 则特指俄罗斯联邦的地面数字声音广播国家标准，其工作频段为VHF 第I 和第II 频段。

DRM+规划参数的主要构成

报告附件1 首先给出了DRM+的五种接收模式：固定、便携室内、便携室外、便携手持和移动接收。其次给出了场强预测时接收链路各个环节的参考值，包括65MHz、100MHz 和200MHz 三个参考频率，接收天线增益，接收馈线损耗，接收天线高度损耗修正因子，建筑物穿透损耗，人为噪声容差，接收机实际损耗因子，地点概率修正因子，极化鉴别率，最小中值场强计算方法等。

再次，报告给出了DRM+系统参数和接收机参数。最后，报告还给出了规划中最受关心的覆盖门限和保护率、频谱模版（图2），以及多干扰源的场强合成计算方法。

报告还给出了计算RAVIS 最小中值场强方法，以及各种接收模式下的最小中值场强值。最后，给出了RAVIS 业务的保护率参数和频谱模版（图3）。

图2 DRM 的带外频谱模版

图3 RAVIS 以及FM 发射的频谱模版

研究结论

自上世纪开始，我国在规划地面电视和地面声音广播业务时，较多引用了国际电信联盟的相关建议书标准。随着世界范围地面广播电视业务的全面数字化，我国已经建立了适合国情的、具有自主知识产权的数字音频广播体系，开展了中国数字音频广播系统CDR 的研发和试验，并率先在调频频段取得成果，北京、广东相继启动了CDR 数字音频广播示范网建设和运行。2013 年，CDR 的信道和复用两个部分的行业标准相继发布。国际电信联盟公布的DRM+和RAVIS 的规划参数研究思路，对国内相关研究具有重要参考价值。