广电工程数字化调幅系统的设计调试研究

李森

摘要：广电工程系统中的数字化调幅系统，在实际应用中有诸多缺陷，尤其是对于突发性事件的信号反应较差，导致联系中断等，因而，需要充分利用频谱资源，克服信道时变多径而产生的信号干扰，确保信号同步的状态下，进行信号的同步协调，在建构数字调幅系统的信道模型前提下，确保接收端准确地实现时间及频率同步。

关键词：数字化 调幅 系统 设计 调试

中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0101-01

广播调幅系统的标准在各个领域得到广泛的应用，由于它可以在各种交通工具中，随时的接收信号，具有移动性的特点，因而，被人们广泛的采用，然而，广播调幅系统存在一些技术上的缺陷，如：声音质量较差、信号容易衰落等，因而，可以采用数字化的调幅系统设计，确保接收端的信号接收时间和频率同步。

1 数字化调幅广播系统概述

数字化调幅广播系统具有特殊的优势特点，它具有高效的频谱利用率，有良好的音质，其特征主要表现为：（1）显著提升调幅波段的声音广播的质量。在当前既有的带宽条件下，可以获取调频广播的质量；在带宽加倍的状态下，可以达到CD播放水平。（2）可以实现全自动接收，传送形式多样的广播内容以及相关的文本信息和数据业务。（3）避免了DRM广播接收机和发射机的双重干扰，确保了信号的精准可靠的接收。（4）在较大范围的覆盖率之下，DRM发射机与模拟调幅发射机相比，功率可以降低6～8dB，这样，就明显地降低了电磁污染，减小了功率的损耗。（5）模拟数字化广播在同等的功率等级之中，具有较强的信号强度，节目的辐射面较广，可以获得更大的拓展。（6）可以获得等同的射频带宽以及频道间距，并在30MHz的频率之下使用，不需要对频谱进行新的调整，这样，可以有效地实现数字同播和模拟。

数字调幅广播DABM具有远大的发展前景，有巨大的市场潜力，它可以传送各种数据和多媒体信息，可以成为多媒体电脑和个人数字化的标准附件，成为一种新兴的产业，具有较为丰厚的经济效益和社会效益。

2 数字化调幅系统的结构及功能设计

数字化调幅系统主要采用编码正交频分复用技术的DRM系统，这个DRM系统的结构构成，主要设计为四大模块，即：信道编码模块；源编码模块；正交频分复用模块（OFDM）；复用模块。在这个系统之中，输入的信号包括有信息数据信号和音频/数据信号，它采用适宜的编码数字，实现快速访问、主业务、业务描述三个信道的数据传输，从而满足DRM系统信号的高质量访问。在这三个信道之中，快速访问FAC包括有业务参数信息，可以实现快速搜索；主业务MSC则被分配到不同的保护等级，包含有音频业务和附加数据业务，实现了相等差错保护和不等差错保护；业务描述SDC则用于对数据的替换源的搜索，并对复用业务的信息进行解码。

数字化调幅系统的各个结构，具有的重要功能主要体现为以下几个方面：

（1）通过预编码器和信源编码器，将输入的数据信号流进行转换，生成数字传输格式，它的比特率能为8kb/s左右、20kb/s左右，最高可以达到72kb/s左右，它是在30MHz以下频率的广播频段的无线电规则和编码、调制方案应用参数的局限下进行运作的。

（2）DRM可以对不同的数字编码讯息的子载波，实施正交调制，具有较为良好的抗干扰性能，为了提高声音效果，还可以采用QPSK的调制方式，从而在恶劣的环境之下，也可以实现优质声音的传送。

（3）该系统可以减少信号在传输过程中的有害性，具有能量扩散的功能。同时，系统中的复用器可以用于对保持等级范畴内的数据和音频进行合成。

（4）在多径传播的方式下，容易产生信号的衰落，使噪声高于信号的电平，就会导致大量的混乱和失误现象。为了解决这个问题，数字化调幅系统可以运用卷积交织和块交织的方式，将错误的通信通道转换成独立错误的通信通道，在解交织的方式下，可以将数据还原成原来的序列状态，然后再将其输入译码器，在接收端完成解调之后，可以在时间上将信道的突发性的错误进行分散。

（5）调制器可以在滤波功能之下，将正交频分复用技术的数字样本转换为模拟信号，提升OFDM信号抗多径传输误码的能力。

3 数字化调幅系统的应用基本原理分析

数字化调幅系统是一种信息调制的方法，它主要是通过较多的平均隔断的承载波段，进行数字传输的码号流，如果将初始的信息视为一个比特序列，那么，被传播的比特流就可以认为是OFDM信号，当大量的承载波段输入在不同的比特流之上时，各个载波上的码号约等于输入比特率与载波数之商，当频率均衡地呈现于载波之中，有效码元的周期倒置等于承载波的码元，这种数字化的传播模式相较于串联传输而言，具有更为宽广的扩展度，极大地提高了对抗信号衰落的性能。

数字化调幅系统的信道特性主要表现为它是衰弱信号的多通道信号通道，呈线性时变的特征，并在信号频率呼应和冲击的前提下增强相关频率上的信号，即多普勒扩增。这种数字化调幅系统的结构构造简洁，无须较高的平衡器材，与独自承载波段构造相比，具有更为优越的特性，它的频道图谱所有比例极高，可以利用多个波段的并列，半n个分子码号一起进行传送，实现对日常联合序号的传输，阻滞了序号频道信号退化、衰落的影响，可以非常良好地应对和抑制外围的侵扰。然而，这个数字化调幅系统的设计需要一个条件，即它自身无法实现对信号衰落的克制，需要各个承载波段的大小满足于其锐利分布，还要考虑外来声音的干扰破坏性影响，这样，就需要数字化调幅系统实现数据信号的交合，克制长度过长的信号通道时间延续扩充，形成对编制码号正面交换频道的再利用，构成复杂环境下的数据信息防护网。

对数字化调幅系统的测试可以通过其不同的功能图形，如：追踪功能、捕捉功能等，对不同信号通道下不同调制方式的系统测试，在现场测试工作中，可以进行移动接收、单频网、热带频率实验等测试工作，以证实数字模拟的中波信号的质量是非常优良的。

总之，由于中短波信道的多径时变特性，使传播的信号出现衰落，为此，需要研究中短波AM广播的数字化问题，确保数字化接收端的时间和频率的同步接收。

参考文献

[1]李旭森.向下兼容的数字调幅广播系统设计与实现[D].东南大学，2015.

[2]周小明.数字调幅广播系统设计与实现[D].电子科技大学，2014.

[3]何睿.嵌入式调幅度监测系统[D].云南大学，2010.

[4]周涛.基于DRM技术的短波调幅广播发射系统数字化改造[D].北京邮电大学，2009.