浅析数字广播发射技术的创新

山东省烟台电视台广播发射台

信息化时代，人们对信息交流的要求不断提高，传统数字广播技术逐渐暴露出一定缺陷。人们对数字广播技术核心技术进行改革创新，数字广播在现代生活中发挥重要的作用，数字广播经过多年发展形成了成熟的技术体系，传统数字广播逐渐暴露出一些问题。数据信号控制是数字广播发射技术与广播数据交流的纽带，数字广播发射技术对信息传递质量的控制中作用主要体现在提高管理效率与音频信号质量，目前数字广播发射技术在很多国家引起了关注，技术水平不断提高。我国逐渐加大了对数字广播发射技术的研究。

一、广播系统简介

通信系统接入方式分为点到点与点到多点两种，选择接入方式应考虑系统支持的服务类型。带宽固定下，带宽较大的服务会降低系统的效率，通信系统服务代价较高。有些服务拥有庞大的用户群，需要高效系统支持实现使用广播方式系统。系统对服务类型的支持占用最小的带宽[1]。

广播系统发展分为模拟与数字广播阶段，模拟广播系统存在很大的缺点，主要体现在功率大，投资多，采用频谱效率低的模拟调制方式工作，相比数字广播，卫星广播等传输高质量信号的媒体服务质量较差。

采用数字化传输是数字广播的必然要求。数字化系统的优点主要体现在可充分利用现有频谱资源，大幅度降低模拟广播功率，提供附加业务的数据传输，大大改进了信号传递的可靠性，提高信号传输质量。

广播系统模拟时代代表性的系统有调幅、调频声音广播系统，数字时代系统进化到数字音频广播系统，使用了许多先进的数字通信技术。不同国家地区有不同的版本。数字广播系统是点到多点的通信方式，只有下行链路提供服务，上行链路可通过其他系统链路实现。数字广播系统覆盖范围内可支持无线多用户。

二、数字广播发射核心技术

数字广播技术原理是通过数字化技术整合处理所需传递音视频信号，完成数据信号的重新编码传递。数字化技术引领了多个行业的技术革新，将其引入广播行业使传统广播模式产生了巨大变革。数字广播可以依托地面发射站实时传出数据，处理控制信号完成与广播数据的交流。

1983年，随着激光唱片的不断普及，数字音响产品向数字化进程发展，1955年DAB 开始正式投入使用，经过不断的发展创新演进形成DMA 与DAB+得到世界多个国家的推广。DAB 技术达到从从信源编码到调制方式数字化的标准，DAB 具有许多突出的优点。用户选用接受方式都不影响DAB 高质量接受效果，在不同频段DAB 可以使得有效使用，发射功率较低，降低了电磁污染造成的危害。突破了繁琐的频率寻找方式，可以对接收机进行灵活动态操作，根据所处环境将接收机调成适合的聆听信号动态。DAB+技术相比DAB 技术有了新的突破，提高了频道的利用效率，如具备在传统频道内传输MP3的功能[2]。

DRM 是非官方国际组织，研究开发的各种波段的字声音广播系统为DRM系统，应用广泛的传输方式分为OFDM多载波并行传输方式与单载波串行传播方式，使用OFDM多载波并行传输方式的有法国天波2000 系统与美国中波IBOCDSB 系统。DRM 系统相与模拟AM广播相比有很多优点，DRM 系统适合移动接受方式，如覆盖相同DRM 发射机功率较低，通过音频数据压缩技术DRM 提高了调幅波段信号传送的可靠性，促进全数字广播进程的发展。

HD-Radio 工作频率与AM，FM 使用频率相同，通过使用OFDM 技术将数字信号固定在AM 上，AM 波段将同一节目以数字模拟格式发射，数字广播相比以前的广播未忽略数字信号，M HD-Radio 电台具有以最低成本获取多个额外电台的多播功能。HD-Radio 音频响相比一般AM广播5kHz 宽带更大。HD-Radio分为混合与全数字工作模式，同时联播是在相同内容通过信号中的模拟同时发射，兼容了传统模拟广播与现在的HD 模式。HD-Radio系统拥有许多优点，可以扩展附加业务，有利于室内接收[3]。

三、数字广播发射技术的发展

数字广播逐渐形成完善成熟的发展体系，在人们的生活中发挥重要的作用。数字广播是利用数字化对音视频信号进行处理，在数字状态下进行编码传递等工作，数字广播依靠地面发射站发射信号，但其发射信号达成广播与数据咨询传输的目的。

数字广播技术起源于德国广播技术研究所，Eureka 原是欧洲国家共同组成的技术研究合作团体，由于DAB 项目初始化开发在组织庞大的技术开发项目中完成，DAM 项目被人们称为Eureka147 计划，形成颁布了系列完整的DAB 技术标准，1994年，Eureka147 标准被国际电联确认为国际标准，目前世界共有30多个国家地区开播数字管广播节目。

信息化时代发展促进数字广播的发展，随着数字多媒体广播技术发展成熟，2006年欧洲电信标准研究所颁布数字广播多媒体视频业务技术标准，大众可以利用多种接受设备收看数字多媒体节目。目前许多国家政策未通过数字广播播出视频节目。数字广播技术更多用于推动式广播。2009年北京悦龙数字广播科技公司实现了技术系统自主研发，传统广播拓展为非实时兼容新型广播服务。

目前国内部分地区覆盖了数字音频广播，未在全国范围内推广，国内广播FM模拟广播为主流，北京DAB数字无线电广播携带了多套节目，发射功率不大，只用5个发射点实现北京地区的全覆盖，抗干扰能力强。国内运行DAB数字广播时间不短，但只有少部分试点运行。一些大城市有DAB 信息服务，大部分地区没有DAB数字无线电广播。

四、数字广播发射技术的不足

数字音频广播技术与调幅广播技术在现代社会中扮演重要的角色，随着人们对数字广播提出更高的要求，数字广播发射技术一些缺陷逐渐暴露。数字广播可以为提供更加纯净的音质，数字化处理的信息可以呈现完美的音质，数字化处理方式使得数字广播可以提供更强的抗干扰效果，解决了以往信号易受干扰的问题。数字广播具有快速移动接受的能力。

数字广播发射技术具有一定的缺陷，数字广播技术应用需要相关设备支撑，数字广播建设成本较高。数字广播接收终端需要具有解码等数字化处理能力。如何实现大数据数字化处理成为技术发展的难题。世界逐渐步入信息化时代，人们日常生活中需要大量信息，通信技术受到人们的广泛关注。数字广播技术需要不断创新，满足信息化时代的要求。

新时代背景下，数字广播技术要具有大数据处理能力，数字广播虽能实现等多种信号的处理，但对大数据数字化处理存在效率低等问题。数字广播发展受到建设成本等因素制约，为满足人们的需求，数字广播需要降低建设运行成本，要求对现有数字化处理技术进行深层次的优化。

五、数字广播发射技术的未来发展

为满足时代发展要求，需要创新数字广播发射技术。分析时代发展特点，对数字广播发射技术创新提出建议。要满足数字广播发射技术的发展需求，需要创新其关键技术，数字广播发射技术需要先对发射信息数字化处理，关键的技术是提高信号数字化处理效率。

要想提高信号数字化处理效率，要对现有算法优化，促进数字广播发射技术的发展。信号调制效果主要受相关设备工作性能的影响，需要与信号数字化处理发展同步进行。现有信号发射终端基本满足人们的需求，技术改革重点是提升信号覆盖范围。

数字广播发射技术创新离不开技术设备的支持，设备性能是信号数字化处理中的关键。现有数字广播设备对大数据处理效率较低。建议对现有数字广播发射技术核心设备升级。设备升级中可适当引入信息化系统，具有大数据智能分析处理能力，可满足技术核心设备升级的需求。建设新型数字化广播发射技术系统，可满足数字广播信号数字化处理等多方面的需求。