[发明专利]一种数字音频广播信号频率同步和接收方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，特别涉及在数字音频广播系统中对数字音频广播信号进行频率同步和接收的方法和装置。

背景技术

传统的FM频段(87Mhz-108Mhz)是调频广播频段，其所占带宽为100KH或200KHz，只能为用户提供最基本的广播业务，目前中国采用的仍然是传统的模拟调频广播。而采用数字音频广播提供数字音频和数据业务，具有广播性，一点对多点、一点对面，广播信息的成本与用户数量无关且音质好、接收质量高、抗干扰性强、发射功率小、覆盖面积大。无论在音频质量，频谱效率还是在对新业务的支持上，相对于传统的模拟广播都具有无可比拟的优势。

目前国际上主要的数字音频广播技术主要有以下几种：

(1)欧洲的DAB标准

其采用基于COFDM的多载波宽带传输技术，与传统模拟广播中一个载波传送一套节目的窄带传输方式相比，DAB技术在对抗电波多径传播导致的频率选择性衰落方面性能有大幅提高。但DAB标准1.536MHz的信道带宽与模拟FM/AM广播完全不兼容，需要新的工作频段和频率规划，对DAB的推广形成了很大的障碍，同时由于DAB系统的宽带特性，终端接收机无论在成本和功耗上都较难控制。

(2)美国数字音频广播国家标准HD Radio

于2002年由美国FCC批准采用，它基于iBiquity公司的in band onchannel(IBOC)带内同频道技术。由于FCC对模拟AM和FM发射的频谱掩模要求较为宽松，允许载频边带有一定的功率辐射。基于此，HD Radio使用当前分配给AM/FM模拟电台的载频边带传输数字音频信号，并逐渐实现模拟向数字的平滑过渡。与传统模拟广播的同频兼容性促使了HDRadio技术在美国得以迅速推广，但是由于在世界上包括中国在内的其它一些国家AM/FM的频率规划和美国不同，而且相应的频谱掩模也比FCC的规定严格许多，加之HD Radio使用固定边带和固定边带发射功率的技术，使得它在其他国家的应用中对现有的模拟覆盖形成较大的干扰，难以在世界范围内大面积推广。

(3)DRM

它是DRM组织实现的一种中短波调幅广播数字化方案，已成为ITU和ETSI标准，目前DRM又发布了其演进版本DRM+用于FM频段的数字音频广播。与HD Radio不同，DRM既可以占用模拟广播的上/下临频进行广播，也可以单独占用一个广播频道，这种方式比较灵活，可以根据邻近电台情况选择干扰最小的方式放置数字频谱，并辅以发射功率的调整，从而保护现有模拟广播不受影响。但是，DRM系统与传统的模拟音频广播一样都是窄带系统，对于电波多径传播造成的频率选择性衰落，无法实现频率分集，系统性能不够理想。并且DRM系统只能支持占用一个100khz的广播频道频段，无法支持更高业务数据量。

因此，在数字音频广播技术推广过程中碰到的最大困难在于如何既充分运用先进的数字通信技术以提高传输质量，又同时兼顾与模拟广播的兼容和频率规划，以适应不同用户的业务需求，提供灵活的频谱组合模式，不仅支持单个100KHz带宽的业务传输还能支持多个100KHz频带的灵活组合，通过获取更大的传输带宽，以支持更高数据率业务的传输需要。并且在现有FM/AM发射设备的基础上，增加少量设备和少量投资，就可实现数字音频信号与原有的模拟广播信号用同一频道发射。这样一方面保留了原有的模拟系统，另一方面，不需要准备新的频率规划，达到频率复用的目的。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是针对基于多频谱模式的数字音频广播系统，本发明提出了一种数字音频广播信号频率同步和接收方法及其装置，利用该方法可以高效快速地识别当前数字音频广播信号中的频谱组合模式，实现数字音频广播下高容量多业务数据接收的需要。

根据本发明的一个方面，提供一种数字音频广播信号频率同步和接收方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：接收机调节前端设置频点，解调一个子带内的数字音频广播信号；提取系统信息中包含的当前子带标称频点信息及当前数字音频广播信号所采用的频谱模式索引信息；根据提取出的当前子带标称频点信息及当前数字音频广播信号所采用的频谱模式索引信息，调整接收机前端频点设置，完成当前数字音频广播信号频谱模式下的频率中心点同步。

在完成当前数字音频广播信号频谱模式下的频率中心点同步之后还包括以下步骤：对当前频谱模式下所有有效子带上数据的接收与解调。

所述一个子带内的数字音频广播信号为100KHz频带内的数字音频广播信号。