[发明专利]数字调频广播的OFDM系统发送传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字调频广播(DFM)系统中正交频分复用(OFDM)的传输 方法，采用本方法的数字调频广播系统，不仅具有抵抗信道多径效应和多普勒 效应的能力，而且能降低系统实现的复杂度等优点，属于无线通信的接收技术 领域。

背景技术

广播是人们获取信息和娱乐的重要途径。广播节目质量低、抗干扰能力差、 业务单一等缺点正逐步压缩着传统模拟广播的生存空间。在所有的模拟广播中， 调频广播具有最好的质量。但是，由于多径传播和移动接收时频率选择性与时 间选择性，严重影响调频广播的质量。为了改善FM广播的质量，过去相当长一 段时期中，人们在发射与接收技术方面虽然采取过一些技术，但是由于物理的 原因，不能从根本上解决FM广播存在的问题。此外，模拟FM广播提供的业务 单一。尽管在模拟FM广播中可以使用广播数据系统(RDS)，但可以提供的数据 率很低(净数据率约731b/s)。况且，由于各种原因迄今为止在我国并没有推广 应用。

随着社会的发展与科技进步，人们已经习惯于聆听CD质量的音乐，最好质 量的模拟广播已经满足不了受众的要求。FM广播数字化以后，改善传输质量与 音频质量的同时提供数据广播业务，使新的数字系统变为多媒体广播系统，频 谱的利用更经济，在同样的射频带宽内，可以传输更多套的节目，每套节目的 花费降低，社会效益与经济效益都会提高。FM广播数字化以后，在相同的覆盖 范围下，需要发射功率会大大降低，既节约了电能，又有利于环境保护。

目前，调频波段的数字声音广播数字系统主要包括数字音频广播(Digital  Audio Broadcasting，DAB/DAB+)、HD Radio和全球数字广播(Digital Radio  Mondiale，DRM+)，还有用于移动接收、提供音、视频服务的T-DMB、T-MMB、CMMB 等广播系统。它们虽然已经在部分国家进行了商业化运作，但是在国内的发展 初露头角，并不完善，市场覆盖率低。

自上个世纪80年代，国家广电总局开始组织相关单位对DAB系统和标准进 行跟踪、研究。1996年，国家广电总局率先在广东佛山地区利用欧洲DAB标准 开展UHF频段地面数字音频广播业务。2005年4月和11月，又先后在北京地区 和上海地区分别利用VHF频段和L频段开展DAB试验播出。2006年6月，国家 广电总局颁布了GY/T214-2006《30MHz-3000MHz地面数字音频广播系统技术规 范》。尽管DAB在欧洲已经得到了良好发展，但1.7MHz信道带宽过大，频谱利 用率低，分配不灵活，最大的缺点是投资大，部署成本较高，需要指配新的频 谱，不能实现模拟与数字节目的同播，不能实现FM由模拟向数字的平滑过渡。

HD Radio是国际上另一种受到广泛研究和应用的数字音频广播系统，该技 术系统使用的信源编码方法是HE AAC-V2，即先进音频编码(AAC)与频带恢复 (SBR)技术、参数立体声(PS)的联合。2008年3月，国家广播电影电视总局 于北京地区开展了HD Radio技术试验工作。值得注意的是，HD Radio的频谱模 板不符合ITU规范，对邻频道的强干扰限制了该技术的进一步推广和应用，在 中国调频广播波段推广不太可行。

2006年，欧洲在DRM的基础上开始对数字调频广播进行研究，2005年3 月，DRM组织决定将DRM标准扩展到120MHz的范围，并命名为DRM+，包括47～ 68MHz(波段I，东欧FM波段)、65.8～74MHz(OIRT，世界广播电视组织，FM波段)、 76～90MHz(FM波段，日本)和世界大多数国家调频广播使用的87.5～108MHz(波 段II)。DRM+不是DRM的替代者，而是DRM标准的扩展。DRM+是独立的数字发射 系统，最有希望成为FM波段模拟广播将来的替代者。DRM+于2007年11月20 日在德国汉诺威测试，第二次测试于2008年3月1至5月31日在德国凯泽斯 劳滕展开[8]，根究测试的结果正在对其参数进行优化。由于技术方案尚不成熟， 暂时无法实行推广和产业化。在国内，由国家广电总局广播科学研究院牵头， 对HD Radio和DRM+技术进行了跟进和研究，并对中国数字调频广播的相关事宜 进行详细规划；另外，中国传媒大学广播电视数字化工程中心和数据广播研究 所对数字调频广播也在进行深入研究，东南大学多媒体技术研究所也对数字广 播关键技术及其相关附加功能进行了长期深入的研究，取得了较大进展。

发明内容