解析cRC码在数字声音广播(DAB)系统中的应用

发表时间:2019/6/13   来源:《知识-力量》2019年9月30期   作者:潘俊清
[导读] 随着数字化技术的深入发展及音频广播业的不断扩大,音频广播数字化的发展获得了强劲的推动力。随着各种无线通信技术的应用和发展,各类电磁干扰产生的“背景噪声”越来越严重,加上高楼林立的现代城市无线传输环境复杂,模拟技术已无法保证声音广播的高质量接收。然而,先进的数字广播技术可以使传统的模拟广播获得新生:利用数字传输技术可以有效地克服环境噪声以及各种恶劣信道传输环境,而且数字音频编解码技术也在不断成熟,使
(内蒙古广播电视局610台,内蒙古 呼和浩特 010050)
摘要:随着数字化技术的深入发展及音频广播业的不断扩大,音频广播数字化的发展获得了强劲的推动力。随着各种无线通信技术的应用和发展,各类电磁干扰产生的“背景噪声”越来越严重,加上高楼林立的现代城市无线传输环境复杂,模拟技术已无法保证声音广播的高质量接收。然而,先进的数字广播技术可以使传统的模拟广播获得新生:利用数字传输技术可以有效地克服环境噪声以及各种恶劣信道传输环境,而且数字音频编解码技术也在不断成熟,使得数字声音广播系统能以较低的数据率传输接近CD音质的高质量音频节目。
关键词:数字声音广播(DAB);关键技术;应用

 
          DAB 多媒体广播系统是对FM 和AM 音频广播进行模拟的基础上所发展起来的宽带、高速和多路传输的系统,该系统通过全过程的数字信号参与和应用,以达到更为优质的节目传输和数据业务活动的有效更新,通过广播节目来传播多样化的活动图像,就实际的播出效果和反馈而言,DAB 系统所提供的广播节目的语音质量可以达到与CD 音质相匹敌。为了有效保障能够将传输过程中可能出现的突发性比特差错进行修正,就需要DAB 在技术上采取有效的防御措施,使相邻近的信息数据单元能够在时域范围和地域范围内,尽可能的实现分开传送,使接收端能够将过去所交织的信息恢复到原有的正常顺序,并将在传输过程中可能出现的差错实现有效的修正。具有极强的抗干扰性和极高的清晰度以及良好的音频效果是DAB 数字音频广播的极大优点。并且在有效的数字传输系统的引导下能够实现整体发射功率的低效化,有效的节省了运营成本和费用,实现了有效的环境保护,另外,DAB 广播通过采用数据率压缩技术,使单频网的运行方式成为可能,高效提升了频谱利用率。
          一、DAB 的覆盖方式
          DAB 信号可以实现同本地电台、光(电)缆网和地面同步网以及卫星等不同方式的覆盖形式实现对用户接收机的信息传输。
          1、数字同步网。由不同的工作频段进行划分,保障系统在1.536MHZ 的宽带范围之内能够实现不同数量的载波安排,并保证每个载波只进行偏低数据率的传送,以有效确保整体性的载波传送率。实际运行中,DAB 系统是通过多载波技术来实现有效的传输应用,同单载波串行的传统传输方式而言,在确保传输数据率相同的情况下,能够实现符号整体持续期的加大,在多途径的传播方式下减少符号间的干扰性。然后在明确自身优势的基础上通过有效技术措施的实现和应用来有效构建DAB 单频网运行的基础模型。
          2、本地电台。就一般情况而言,一台DAB 发射机的使用效率能够完成一座城市的信号覆盖率。在本地电台难以完成6 套节目的信息量提供时,可以通过较少量的节目来实现对整体信号的差错保护度,即改善整体信息量的冗余及有效降低信道编码率,进而使DAB 的整体数据容量得到有效的应用和填充,通过这样的方式能够有效的降低传输过程中可能出现的误码率,使发射台的作用距离得到一定程度的扩大。
          3、卫星。通过卫星传输能够实现大范围的信号区域覆盖,所以,于全国性的广播节目而言,卫星传输渠道是最优化的解决方案,在有效节省运营成本的基础上,能够极为客观的实现对无数个数据和节目的输送,并能够实现有效的地面同步网络建设,并对运行中的基本信息进行反馈和维护,达到最客观的经济性。
          4、电缆。通过电缆的利用可以将接收到的DAB 信号实现对用户的有效传播。但是,需要注意的是,通过电缆方式的传送,无需像卫星等空中无线传送时所需要的高差错保护力度,这样的运行现状会在一定程度上造成对频谱的非经济化利用,造成某种情况下的资源浪费。
          二、DAB 的关键技术
          1、合适的信源编码方法。

为了有效实现宽带的窄化以确保对数字信号的高效传输,实现传输费用在频谱方面的节约,就需要进行科学合理的信源编码,将音乐和语言信号中的人耳不能有效辨别的冗余部分进行合理的压缩处理,在DAB 中一般采用MUSICAM 的编码方式来实现这样的压缩处理,具体表现将宽带中声音信号的频谱通过实现32 个子频带的划分完整分割为750HZ 的宽带范围,实现高效的对音频信号统计同人类听觉心理声学效应的内在联系,来保障压缩后的音频质量。
          2、信道编码。DAB 的信道编码系统是依据整体的存储深度为6,且相对应的存储约束长度为64 和7 的状态卷积码来进行实现的,这种编码是可删除型的,且编码率具有一定的可变性,随着相关数据的应用条件和自身的重要性而表现出不同的差错保护状态,而对同样的信息则进行同一化的差错保护形式,使得众多频谱之间形成正交的表现关系,在相近的距离中形成由负载波所构成的完整性的宽带系统,实现对各类数据的有效传输。
          3、同步网技术。同步网技术的应用就是能够实现在不同地点状况下的众多电台进行相同信号频率块的使用,以保证完成时间和频率在有效同步的基础上完成相同节目的传送,在实现节目传输并利用小功率发射机的基础上有效提升对频谱的整体利用率。
          三、数字广播公众化应用
          数字广播公众化应用是以数字广播发射系统为平台,权威发布公共信息,包括政务信息、天气、交通、预警等与民生息息相关的信息。与发射系统相对应的是在公共区域广泛放置的多媒体接收终端和专业人员配发的个人终端.如商业广播电视、互联网、报纸杂志、手机等,但这些平台都有一个共同问题——用户选择权.广播电视用户可以选择其他娱乐节目,互联网上专业、严肃内容的点击率反而低,手机短信过于简单,加之互联网和手机短信上的垃圾内容过多,紧急事件会让人半信半疑.另外,技术上互联网和手机短信并不能及时到达所有用户。因此这些平台虽然可以在一定条件下起到公众化的作用,但效果并不理想。这也就是平台多了,公共信息发布的效果反而不如以前“大喇叭”的原因。
          以数字广播为平台的公众化应用将由发射台控制所有公共终端的开启,受众没有选择权,所播送的内容均为当地或本单位重要的信息,使之成为当地或单位“新闻发言人”的角色,群众自然会予以关注.严峻的治安形势需要管理机构有自己的话语权,在紧急情况发生时群众也需要聆听权威声音,否则一个谣言或恶作剧都可能造成大面积恐慌或事故.数字广播公共信息发布平台可以在关键时刻起到及时发布正确信息和安抚人心的作用.数字广播的公众化应用体现了专业性、权威性、受众性、可靠性和强制性(无用户选择权)。广播的单向性在公众化应用中成为了一个优点。
          在公共区域大量放置LCD 和LED 屏,发布图文信息可以起到较好的宣传效果和美化环境的作用,能吸引过往人群的眼球.已经发现,视觉效果好于听觉效果(没有噪音污染)。精心选择的图片和精练的语言可以把本地区、本单位最亮丽的方面展示出来,就像家庭客厅所放置的数码像框,一些办公楼门厅的LCD 屏幕所显示的经典图片。除了作为政府和单位的公共信息发布的平台,还可以开发专业化的应用,如多媒体广播教学、预警和应急指挥系统、旅游景区应急系统等。我国是教育大国、旅游大国,又是自然灾害多发地,这些应用都可能在全国范围内推广,具有广阔的市场。我们认为,以公众化应用为导向,将能产生一个由数字广播技术所支配的特色产业。
          总之,DAB 是理想的多媒体平台,而且DAB 的建设成本明显低于网络和通讯方案,与FM广播相当,但功能增加很多。
参考文献
[1]于云华.带内同频道音频数字音频广播技术进展[J].电子与信息学报,2016(11):17.
[2]秦学刚.推送式广播技术催生点播式广播服务[J].中国广播,2016,7: 95–96
[3]盛国芳,高鹏,吴智勇.基于DAB 系统的非实时数据音频业务[J].广播电视信息,2016,3: 88–90
[4]曹桔香,刘蕾.北京电台推送式广播系统的研究与应用[J].世界广播电视,2016,01.
 
 
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