[发明专利]一种兼容中波模拟调幅广播的复合调制系统

说明书

技术领域

本发明属于通信中的信息调制与解调领域，涉及数字广播通信系统，尤其涉及一种兼容调幅（AM）广播的复合调制系统中的调制与解调技术。

背景技术

数字化已成为世界广播电视发展的必然趋势。如何充分利用新技术实现广播节目的有效覆盖，实现模拟音频广播向数字音频广播的平稳过渡是广电行业亟需解决的重大课题。数字音频广播具有音频质量好、频谱利用率高、支持数据新业务等方面的优势，欧、美等发达国家主导了多项数字音频广播技术开发和标准制定，并进行了大规模的产业化推广。

目前较成熟的数字音频广播标准技术

1）欧洲的DAB标准

数字音频广播（DAB）的研究开始于1970年代末期，1986年被列为欧共体Eureka-147计划，1995年正式由欧洲电信标准化协会（ETSI）发布该系统标准。DAB标准采用基于编码正交频分复用（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。DAB系统已在英国、德国、加拿大、澳大利亚、韩国、新加坡和我国台湾省等30多个国家和地区得到了较为广泛应用。TI、三星、RadioScape、Frontier Silicon等公司相继推出了DAB解码芯片和接收机模块，Philips、日立、SONY、三星、LG等公司也推出了DAB/DMB（数字多媒体广播）车载或便携式接收机产品。在英国和北欧一些国家、DAB覆盖率已达到较高水平，其DAB收音机销量已超过传统的调频（FM）收音机。但是，DAB标准采用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，也不利于DAB产业的发展。 

2）美国的HD Radio标准

美国联邦通信委员会（FCC）于2002年批准了美国数字音频广播国家标准HD Radio，采用基于iBiquity公司的带内同频道（IBOC）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使其在美国得以迅速推广，目前已有超过2000座电台播出HD Radio节目。但在世界上其他一些国家（包括中国），AM/FM的频率规划与美国不同，而且相应的发射信号频谱模板也比FCC的规定严格许多。HD Radio使用固定边带和固定边带发射功率的技术，使其在其他国家应用中对现有的模拟覆盖形成较大干扰，难以在世界范围内大面积推广。

3）DRM系统

DRM系统是国际数字广播联盟（DRM）经多年研究和实验提出的一种中短波调幅广播数字化方案，已成为国际电信联盟（ITU）和欧洲电信标准协会（ETSI）标准。2010年，DRM组织又推出了用于FM频段的DRM+系统。与HD Radio不同，DRM+既可占用模拟广播的上/下邻频进行广播，也可单独占用一个广播频道，比较灵活，可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，不能有效对抗FM频段电波多径传播造成的频率选择性衰落，系统性能仍不够理想，试听音质也略逊于HD Radio系统。

4）国内进展与动态

1996年12月，我国启动《数字音频广播（DAB）重大科技产业工程项目》，并通过中欧合作项目的实施，建立了广东珠江三角洲DAB先导网、北京-廊坊-天津DAB网。

2002年9月，广电总局投资600万元进行《数字AM广播系统功能样机开发与试验研究》，开发完成了传输系统及参考测试接收机功能样机，建立了基于DRM体制的数字AM广播试验平台，进行了相应的发射机改造与外场测试工作。

2008年起，广播科学研究院对FM HD Radio系统进行了实验室测试和北京地区场地测试，在奥运会、残奥会期间进行了FM HD Radio试验广播，并完成了国产调频发射机的HD Radio数字化改造技术研究。