调频频段数字音频广播（CDR）系统简介

臧志远

（辽宁省广播电视传输发射中心技术部，本溪 110016）

1 CDR 传输系统简介

CDR传输系统框图如图1所示。

图1 CDR传输系统框图

CDR系统分为前端系统、传输链路和地面覆盖网络三部分。

前端系统提供一路三套数字音频广播节目的传送码流作为信号源，通过传输链路分发到地面覆盖网络中的发射台站，各台站分别使用一个调频广播频率，以模拟和数字同时播出的方式进行传输覆盖。

1.1 前端系统

1.1.1 DRA+编码器

音频编码采用DRA低码率扩展版本（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。编码器音频声道为立体声，每套节目的码率为32kbps，共三套。

1.1.2 CDR复用器

CDR复用器将输入的多个节目信号码流复合成一路多节目信号码流。CDR复用器的输入信息，除了音频节目、电子业务指南和数据业务等业务数据外，还有接收机处理信号需要的编码、调制等控制信息。

1.2 传输链路

传输链路主要包括地球站，卫星转发器和地面接收设备等。CDR信号与其他数据信号复用后，送到上行地球站进行卫星传输。卫星有中星6B（东经115.5度）S2转发器和亚太6号（东经134度）K1转发器。地面接收和解调出CDR信号与本地的模拟信号一同送进发射机。

1.3 发射机

在发射机中，CDR信号先经过激励器进行各种处理变成射频调频信号，再经过功率放大和滤波等电路用天线辐射出去。

2 调频频段数字音频广播发射机

2.1 发射机组成原理介绍

发射机（单频网）包括两台激励器、射频切换器、六个2000W功放单元、六分配器、六合成器、六个开关电源、中央控制单元、工控LCD和工业以太网交换机等部分。

发射机通过100M以太网组网方式，采用集散控制方法，各部件间通过以太网交换数据。除整机供电信息采集外，部件之间没有模拟量连接，控制速度极快，控制系统稳定可靠。

温度检测信号为温度传感器输出的电压信号，用于检测合成器的温度。

电源信号包括三相交流电源检测信号和风机电流检测信号，由配电系统内传感器产生，用于监控交流供电及风机运转情况。

正反向检波射频由整机滤波器后的耦合器检波产生，包括正向耦合射频信号和反向耦合射频信号。

预矫正反馈信号由整机滤波器前面的检波耦合器产生并送到主备激励器，用于整机线性和非线性矫正。

发射机可以实现模拟调频广播、FM-CDR全数字广播和模数同播等三种工作模式。

发射机支持多频网（MFN）和单频网（SFN）组网方式。发射机整机功率为10kW，效率≥ 35%。

2.2 数字音频激励器

数字音频激励器是发射机的重要组成部分。

激励器采用双激励器配置，主备激励器具有自动切换功能，当主激励器出现输出异常时能在1秒钟内切换到备份激励器工作。

输入信号包括音频信号和CDR信号两种。

输出模式主要分为模数同播、模拟调频和数字CDR三种模式。

激励器对CDR传送流进行信道编码、调制及上变频，与模拟调频广播信号同时发射。

模数同播时，可通过调整激励器模数功率比来设置模拟调频广播和数字广播的发射功率。对于10kW发射机，模拟与数字功率比设为14dB，即为25/1，如模拟功率为7.2kW时，则数字功率为288W。

激励器支持本地和远程配置参数。

2.3 发射机功放

发射机采用菲利浦大功率管BLF188XR LDMOS技术的大功率场效应管及关键器件组成的功放模块，功放效率超过50%，整机效率超过45%。

功放由6路2000W合成。放大器采用宽带技术，功率含量大，每组功放均有过功率，过驻波，过热保护等，保证功放稳定可靠的工作。

功放无中间级放大，对激励器分配后的信号直接放到到2000W，功放增益大于52～54dB。

所有功放独立进行AGC 控制，并检查过激励与欠激励，保证整机所有功放功率平衡，克服了由于不平衡功率造成的功率损耗及合成器温度过高。

3 结束语

数字音频广播是调幅和调频广播之后的第三代广播，它全部采用数字处理方式进行音频广播。数字音频广播已经成为广播发展的必然趋势。数字技术的引用可以有效改善音频广播的声音质量，提高频谱利用率，有效降低发射机功率，减少电磁污染。CDR广播在保持设备和频率划分不变，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。在相当长一段时间内，CDR数字广播将会与模拟广播共存同播，并逐步平滑过渡到数字广播时代。