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卫星数字音频广播技术综述 一、卫星数字音频广播的国际制式 现行的数字音频广播制式是Eureka 147(尤里卡147DAB),这是欧洲广播联盟(European Broadcasting Union)进行Eureka 147计划的产品(1988年)。Eureka 147制式是在L频带(1452~1492MHz)和甚高频频带174~240MHz)内操作,而在香港,L频带介乎1466~1480MHz的频率可供数字音频广播服务使用。 Eureka 147是最广泛经过测试的数字音频广播系统,因为该制式现时是唯一一种符合国际电信联盟所订定的各项技术指标和规定。该系统在1992年得到Inter-Union Technical Committee of the World Conference of Broadcasting Unions推荐。此外,Eureka 147数字音频广播系统亦符合国际电信联盟就地面和卫星广播所作出的建议。 欧共体等大多数国家遵循尤里卡147标准,加拿大等国在参照该标准的基础上略做修改,有所不同,美国等发达国家则为了自己的商业利益另起炉灶。 由于在尤里卡147DAB标准确定之初,美国联邦通信委员会(FCC)就以缺乏合适的频谱为由,反对在美国采用尤里卡147系统。所以当96年4月美国电子工业协会(EIA)正式向FCC推荐尤里卡147作为美国标准时就吃了闭门羹。早在1990年,美国数字广播集团(USADR)就提出了“带内同频IBOC -DAB”的方案,在地上利用现有的AM和FM发射机进行覆盖,在天上则用DSB卫星广播方式覆盖。结果用了10年时间,一直未能解决好邻近频道串扰、抗多径衰落差的问题。直到2000年4月,技术问题的解决基本有了眉目,美国国家广播制式委员会(NRSC)才决定进行正式的IBOC-DAB标准的制定。 目前中国完全采用尤里卡147DAB规范及其ETS300401标准。我国还按照上述标准自行研发出了发射机中的三个关键器件:复用器、信道编码调制器、正交调制器以及接收机中的专用芯片。 二、卫星数字音频广播的工作频段 粗略地分,DAB是30MHz以上的广播,具体来说,DAB的工作频率范围是47MHz~3GHz,地面广播最佳的工作频段是FM广播占用的87~108MHz。等到DAB发展到一定阶段、模拟FM广播退役以后,目前的DAB电台都要搬迁到87~108MHz频段工作。现今DAB的工作频率分为VHF?穴375MHz以下?雪、UHF(750MHz以下)、1.5GHz和3GHz四个频段,前两者用于地面较大范围的覆盖,1.5GHz用于地面小范围覆盖及地面与卫星的混合覆盖,3GHz主要用于卫星覆盖。 三、卫星数字音频广播的原理 卫星数字音频广播系统由地球同步卫星、广播上行站、数字接收机及地面控制运营网络组成。广播流程如下: (1)电台的信号上行可以通过传统的“总站”方法来实现,即各电台将信号传给一个中心站进行处理,然后再从这里统一传输给卫星的透明转发器部分。另一种方案是选择采用更小、更方便的上行馈送站,通过星上处理转发器将这些不同的信号转换成单一的下行信号,再发送回地面。 (2)卫星转发器向地面发送数字广播信号,实现覆盖。无论使用“总站”还是“分站”上行方式,传输到用户端的信号都是完全一样的。 (3)地面广播接收机接收、播放节目。 就流程而言,卫星数字音频广播与卫星电视基本相同。不同的是:卫星数字音频广播接收机无需大型抛物形天线,只要用小型便携式接收机就可以收听广播节目。接收机上带有直径为10cm左右的圆形天线。 卫星数字音频广播的特点是方向性不强,这一点与数字卫星电视广播不同。在世界任何地区,如山区、公海、森林都可以很清楚地收听节目,因为直播卫星辐射功率大,覆盖区域内EIRP值高,故其接收系统比一般通信卫星接收系统简单、小巧、价廉。 四、卫星数字音频广播的优势与不足 (1)音质纯净,可与CD盘媲美。 (2)覆盖面积大,任何地面广播系统无法与之相比,尤其对以全国、全球覆盖为目标的大台来说更具重要性。 (3)极大地扩展以往广播频率数量的不足。 (4)投资和运营费用低,主要用于地面上行站的建设,若与全国调频广播网的建设投资相比,仅相当于其1/200,与全国调频广播网的运营费相比,则仅相当于其1/100。 (5)接收机价格低,首批投放中国市场的进口机型最初价位定在1500元(人民币)左右,普及型则在500元,随着本土化生产,价格会进一步降低。 (6)广播节目可根据不同音质的播出需要从最经济的角度任意选择播出带宽,如播出音乐节目,最高可选择128K/秒的比特率,从而使听众享受到CD般高纯度立体声,而一般的声讯播出,则可选择16K乃至8K/秒的比特率,而各类节目带宽选择乃至节目的编排组合可轻而易举地完成。 象任何事物一样,卫星数字音频广播也存在着不足。受卫星直播特性的制约,移动接收、室内接收在无遮拦的情况下,效果令人满意,但在城市高密度建筑物环境下,甚至在同一座建筑物内不同方位的房间中,接收效果就会受到不同程度的影响。 五、卫星数字音频广播在国外的发展概况 广播在20世纪20年代诞生后,经历了调幅、调频两个发展阶段,正快步进入数字化的第三个阶段。首先登场的是欧洲国家于90年代中推出的DAB(digital audio broadcasting)系统,它成为国际电信联盟(ITU)认可的地面数字音频广播系统。近年来,世界上不少有实力的广播机构纷纷以这一系统正式开播或试播数字音频节目。 时至20世纪末,经国际电信联盟认可的另一套数字音频广播系统已登场亮相。这就是世广卫星集团(World Space)推出的卫星数字音频广播系统。 卫星音频广播是在卫星电视广播的基础上发展起来的。卫星电视直播在走过了分配式卫星电视、一传一卫星电视直播路程后,终于在1990年实现了数字视频压缩卫星电视直播。它是把电视信号经模数转换和压缩后送上卫星,然后直接转发到家庭,经地面接收机进行解压缩和数模转换后输入电视机。美国现已发射了数颗装有16台120瓦 Ku频段转发器的电视直播卫星,每颗星可提供上百套电视节目,每个家庭只需安装直径0.45米的天线和接收机/译码器,就能在普通电视机上收看高质量的电视图像,从而向有线电视网发起了挑战。 受卫星电视直播的启发,美国军方委托有关公司开发出了“全球广播系统”( GBS),使军用通信技术上了一个新台阶。美国民用部门则想到研制音频广播电视,它更具有广阔市场。 利用静止轨道通信卫星向全球或某一地区无线电用户群体(如汽车音响)广播数字化的 C D音乐、新闻和体育节目的业务,在国际上通称为数字音频广播(英文缩写为 DAB),在美国通常叫作“卫星数字音频无线电业务”(SDARS)。这项卫星通信新业务是继卫星电视直播和卫星移动通信之后即将崛起的新兴产业。 抢先进入这一广阔市场的几家美国公司分别是世广国际有限公司、 C D无线电公司和美国 X M公司。前者是一家从事全球数字音频广播业务的卫星公司,后两家公司主要从事面向美国汽车市场的数字音频无线电广播业务。 信息条形码:5410932467924665 |
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