调频发射机原理及维护.ppt

,Technical Center of Shanghai Media Group,中央广播电视发射台 2012-3-18,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,郑伟光调频发射机原理及维护,目 录,一、发射台简介、,信号的传输链路,二、调频的基本概念,三、调频广播发射机原理、N+1系统,四、发射机的日常维护、故障分析处理,五、调频广播发射机主要指标、测试方法,六、基于IP的音频监测系统,七、发展方向，调频广播数字化（DAB、HD-Radio）,中央塔调频发射机发射总功率达到82千瓦，无线播出11套调频广播节目，担负着 中央人民广播电台 中国国际广播电台 北京人民广播电台 在首都地区的调频无线覆盖任务，服务着北京的千万市民。,由于调频广播的音质好，覆盖人口密集，目前在国内外，调频无线广播是大众收听当地广播的主要途径。,一、发射台简介、,信号的传输链路,光缆干线网,卫星,信号传输,微波,现场信号,广播电台,电视台,制作、播出,用户接收,无线用户,有线用户,发射、分配,有线广播电视,分配网,无线发射台,一、发射台简介、,信号的传输链路,电缆：音频电缆、视频电缆。,节目的传输,光缆：光发机，光缆、光收机；,微波：天线、收发信机、调制器、多路复用、自动控制设备等,卫星：卫星和地球站两部分组成，卫星作为中继。,节目制作播出由广播电台完成,节目制作、播出,一、发射台简介、,信号的传输链路,节目的传输,光端机输出信号，AES/EBU,AES/EBU的全称是Audio Engineering Society/European Broadcast Union（音频工程师协会/欧洲广播联盟），现已成为专业数字音频较为流行的标准。,通常使用卡侬（XLR）连接。AESEBU使用平衡接口（110欧），峰值电压大约8伏，如果采用适当的电缆，传送距离可以达到数百米。,一、发射台简介、,信号的传输链路,控制室-机房的信号传输,一、发射台简介、,信号的传输链路,信号监测由监测台完成。,节目的监测,信号监测部门通过广播电视信号接收设备和技术指标测试设备，监听、监视、监测广播电视信号质量并及时向主管部门提交质量监测报告和广播电视系统的运行情况（停播、劣播）。,一、发射台简介、,信号的传输链路,目 录,一、发射台简介、,信号的传输链路,二、调频的基本概念,三、调频广播发射机原理、N+1系统,四、发射机的日常维护、故障分析处理,五、调频广播发射机主要指标、测试方法,六、基于IP的音频监测系统,七、发展方向，调频广播数字化（DAB、HD-Radio）,无线电广播示意图,二、调频的基本概念,我国采用导频制调频广播，导频频率为19KHz，75KHz的频偏，预加重50微秒。,音频频率范围30Hz15KHz。,调频载波频率范围为87.0-108MHZ。,带宽200KHz。,调频广播的制式,二、调频的基本概念,波段名称,波长范围,电磁波名称,频率范围,极长波,1,10,5,m,以上,极低频（,ELF,）,3KHz,超长波,1,10,5,10,4,m,甚低频（,VLF,）,330 KHz,长,波,1,10,4,10,3,m,低频（,LF,）,30300 KHz,中,波,1,10,3,100m,中频（,MF,）,3003000 KHz,短,波,10010m,高频（,HF,）,330 MHz,超短波,米,波,101m,甚高频（,VHF,）,30300 MHz,分米波,1010,-1,m,特高频（,UHF,）,3003000 MHz,微波,厘米波,101cm,超高频（,SHF,）,330 GHz,毫米波,101mm,极高频（,EHF,）,30300 GHz,调频广播所处的波段,二、调频的基本概念,调频调制可分为模拟式和数字式两种,模拟式：采用模拟信号处理及频率调制技术的激励器。VCO变容二极管直接调频，产生所需的振荡信号。采用锁相环技术产生精确频率的载波(87.0-108MHz)，将合成基带信号调制到该载波上。,数字式：主要采用数字信号处理(DSP)和直接数字频率合成(DDS)等技术对数字音频进行调频调制。,二、调频的基本概念,变容二极管直接调频稳定中心频率度的措施,采用锁相技术（APC）来维持中心频率稳定,锁相稳频构成,二、调频的基本概念,数字式调频,DDS的原理框图,采用数字信号处理（DSP）和直接数字频率合成（DDS）技术将数字音频复合信号直接调制到射频工作频率上。,二、调频的基本概念,二、调频的基本概念,直接数字频率合成器与传统的频率合成技术相比，具有以下特点：,频率转换快。,频率分辨率高、频点数多。,相位连续。,相位噪声小。,控制容易、稳定可靠。,二、调频的基本概念,预加重（,音频信号调频前的加工处理,）,为什么要加预加重？,预加重时间常数：,二、调频的基本概念,调频立体声基带信号,“AM-FM导频制”立体声基带信号组成：和信号、已调差信号、导频信号,和信号：,差信号：,导频信号：19kHz,二、调频的基本概念,我国调频立体声广播的主要技术参数,频率范围,87.0-108MHz,导频频率,19KHz,最大频偏,75KHz,导频信号相位允许偏差,5,最高调制频率,15KHz,导频信号对主载波的调制度,10%,预加重时间常数,50,S,副载波频率,38KHz,电波极化方式,水平极化,副载波调制形式,抑制副载波调幅,频带带宽,200KHz,二、调频的基本概念,关于调制度,调频波调制度(或称调制系数)为,100%,调频发射机调制度既不要超过额定值，又不要调制不足。,调制度超过额定值，即过频偏，发射机将产生带外辐射,过频偏的调频波如超出了调频接收机鉴频器的线性范围将产生非线性失真，损伤节目质量,如调制度开得偏低，接收机鉴频器输出的音频信号将偏低，降低了节目信号的信噪比,二、调频的基本概念,矩阵式编码器框图,开关型编码器：硬开关方式、数字频率合成式、软开关式,二、调频的基本概念,基带信号的频率范围限制在从直流到99kHz。,二、调频的基本概念,立体声带附加节目 RDS、SCA,对于67kHz副载波，附加节目信号对其调制后占据基带信号的61kHz至73kHz段，对于76kHz副载波，附加节目信号对其调制后占据基带信号的70kHz至82kHz段。,副载波：67kHz或76kHz,附加节目的频率范围：80Hz6kHz,调制：调频调制,最大频偏：4kHz，,副载波对射频主载波的调制频偏为最大频偏的10%,二、调频的基本概念,广播数据系统RDS（Radio Data System）基带频谱图,二、调频的基本概念,广播数据系统RDS（Radio Data System）,RDS可传输的信号按功能可分为三类：,1、辅助调谐信号，包括节目网识别（PI）、节目网名称（PS）、节目类型识别（PTY）、交通广播电台识别（TP）、替换频率表（AF）；,2、开关信号，包括交通广播播出识别（TA）、解码器识别（DI）、音乐/语言识别（M/S）、节目编号（PIN）；,3、其他应用，包括无线电电文（RT）、其他广播网信息（ON）、日期与时钟（CT）、透明数据信道（TDC）、电台内部业务数据（IH）、广播寻呼（RP）、交通信息信道（TMC）等。,二、调频的基本概念,目 录,一、发射台简介、,信号的传输链路,二、调频的基本概念,三、调频广播发射机原理、N+1系统,四、发射机的日常维护、故障分析处理,五、调频广播发射机主要指标、测试方法,六、基于IP的音频监测系统,七、发展方向，调频广播数字化（DAB、HD-Radio）,激励器有两种射频输出三种操作模式。,使不同频道的多部发射机用同一副宽频道天线同时互不干扰地发送各自节目的技术设备,称为多工器。,五、调频广播发射机主要指标,激励器有两种射频输出三种操作模式。,3003000 MHz,混合模式（Hybrid）,模拟和数字信息同时发射。,五、调频广播发射机主要指标,其中每块Z-Plane 板上标号为1-4的4只功放作为一个模块，位于发射机的前部，它们连接同一只四路功率法合成器。,一、发射台简介、信号的传输链路,工艺接地引线不仅要有一定截面积、还需一定表面积，尽可能短,模拟和数字信息同时发射。,通常以分贝数来表示，即式中，M、S为理想解调器的输出量。,影响发射机输出信噪比的因素：,所有板都位于发射机控制面板的后面并插在显示/支持板上。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,三、调频广播发射机原理、N+1系统,MPEG-1 Layer II,三、调频广播发射机原理、N+1系统,三、调频广播发射机原理、N+1系统,Z10CD Transmitter,整机特点：,单机柜10kW FM输出,控制器带有生命支持板,功放模块支持热插拔,三相供电四个变压器整流多抽头输出,数字编码调制,支持HD-Radio+FM同播,三、调频广播发射机原理、N+1系统,主控制面板,主激励器,备激励器,功放IPA、PA,电源PS1、PS2、PS3、PS4,内部组成,内部组成,三、调频广播发射机原理、N+1系统,1、射频流程方框图介绍,：,PA 及IPA模块,激励器,IPA模块,功放,Z-Plane 功率分配器板,Z-Plane 功率合成器板,5KW功率合成器,10 KW功率合成器,三、调频广播发射机原理、N+1系统,激励器,首先，介绍发射机的主备激励器选件。两台激励器的RF输出连接激励器/IPA底板。RF输出由控制器控制，如果激励器A有故障，则控制器自动切换为激励器B播出。也可通过激励器状态屏幕显示进行手动切换激励器。,激励器故障即发射机的所有故障均保存在诊断显示系统的故障记录中。激励器送出信号送入一个3db功率分配器，该分配器是激励器/IPA底板的组成部分之一，其输出相位差为90度的两路等幅信号。其中，一路送入IPA-AB底板，另一路送入IPA-CD底板。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,射频功率放大器,特点,全频道通用,支持热插拔,体积小,使用MOSFET推挽式放大,输入功率1520W,输出功率最大425W典型值300340W,控制器控制功放开启或封锁,三、调频广播发射机原理、N+1系统,功率放大器技术指标：,频率范围,87.0MHZ108MHZ频段中任一频率,供电电压,DC 48V、50V、52V、54V,输入/输出阻抗,50/50,输出功率,850W(运行时允许在10%之内),增益,18dB 22 dB,工作状态,丙类,冷却要求,强迫风冷,三、调频广播发射机原理、N+1系统,Z-Plane 功率分配器板,功分板利用一只威尔金森二分配器将IPA输入信号分成两路，再分别送至两个威尔金森四分配器进行四分功率，输出8路信号，分别作为Z-Plane A板上8个功放的激励信号。,Z-Plane A板上的功放标号为A1-A8，B板上的为B1-B8,C板上的为C1-C8，D板上的为D1-D8.其中每块Z-Plane 板上标号为1-4的4只功放作为一个模块，位于发射机的前部，它们连接同一只四路功率法合成器。Z-Plane 板上的其余功放则为于发射机后部，同样，它们也连接另一只四路功率合成器。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,Z-Plane 功率合成器板,8路功放的输出将两个威尔金森四路功率合成器合成后，再由一个威尔金森两路功率合成器合成2.5KW标称输出。在理想负载情况下，每只功放的输出功率容量为425W，但其实际输出功率约为325W，整机合成功率为10KW。,Z-Plane板上所有的隔离负载都装在隔离板上，这样，散热效果更好，替换更方便容易。隔离板共有四块，分别装在功放模块的每一侧。隔离板上也有射频切换装置，能切断有故障的功放，而不致引起严重的系统不平衡。本板也支持热插拔，即，在发射机播出的同时，可对功放模块进行拆卸更换。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,5KW功率合成器,Z-Plane A、B两板各自输出的2.5KW功率，送至一个5KW3db功率合成器，完成功率合成。Z-Plane C、D两板也一样。由于各路输入相位差为90度，只要功放工作正常，则合成输出损耗极少甚至没有损耗。每个5KW3db功率合成器顶端均带有一个标号为“ISO-AB”或“ISO-CD”的吸收负载，用以吸收因两块Z-Plane板间相位或振幅不平衡而产生的输出功率泄漏量。例如，有一只功放有故障，导致一块Z-Plane板输出偏小。但卸下一个功放模块并不会造成任何影响，因为它对Z-Plane A、B（或C、D）两板的影响是一样的。泄露功率越大，吸收负载上的温度越高，吸收负载上的温度传感器，直接跟控制器相连，用以对该温度实时监控。如果泄露功率过大，控制器将抑制发射机功率，使吸收负载的温度保持在容限范围内。连个5KW输出相对相位为-90度和-180度，送至10KW功率合成器。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,10 KW功率合成器,两个5KW功率合成器的输出，再送至最后一个3db功率合成器，最终输出10KW（最大输出为11KW）。该10kw合成器安装在一只偏平铝盒中，该铝盒位于功率模块的下方，在电源模块的上方。由于本功率合成器要完成全部四块板输出功率的总合成，故它也带有吸收负载（ISO-AB CD）。同样，也要对该吸收负载的温度进行监控，用以检测这两个5KW功率模块输出的不平衡。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,激励器,FlexStar HDx-FM Exciter,三、调频广播发射机原理、N+1系统,激励器有两种射频输出三种操作模式。主输出55W，副输出10Mw。,三种操作模式为：,1、HD，产生数字边带，用于数字发射机。,2、FM+HD或混合模式，用于普通调频发射机或作为FM HD模式的备份模式,3、55W调频模拟模式，用于混合或数字模式的备份。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,三、调频广播发射机原理、N+1系统,激励器简化原理图,三、调频广播发射机原理、N+1系统,谐波滤波器,技术要求：,首先要对发射机产生的二次以上的各次谐波有足够的衰减量，大功率发射机谐波滤波器对各次谐波的衰减量应在50dB以上；,其次，谐波滤波器介于放大器与天线负载之间，滤波器的输入阻抗在整个调频波段内必须均匀，否则，宽带功放难以获得平坦的输出特性。,再次，谐波滤波器的插入损耗应尽量小。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,三相供电四个变压器整流多抽头输出最高直流52V,三、调频广播发射机原理、N+1系统,2、电源方框图介绍,三、调频广播发射机原理、N+1系统,3、电源操作原理详述,三、调频广播发射机原理、N+1系统,4、,风冷系统介绍,三、调频广播发射机原理、N+1系统,发射机由在北部下方的单个2速风扇冷却，是一大风量、低转速、通风系统。引导进入口的空气硬充分过滤，如果可能，加轻微正压。由于使用低速通风系统，吹出的空气应很小或没有反向压力。,在IPA背板上有气流感应器，用于感应气流，检测环境温度传感器和偏置的传感器之间的温度差。如果气流下降约25%，风扇切换为高速。如果措施不能增加气流，发射机关闭。在发射机上还有其他许多的温度传感器，用于保护个别的电路和系统。,5、,控制系统介绍,三、调频广播发射机原理、N+1系统,控制器有以下板组成：,1、主控制板,2、PA控制器板4块,3、电源控制器2块,4、生命支持板（应急板）,显示/支持板（母板）,所有板都位于发射机控制面板的后面并插在显示/支持板上。整个盒子可称作“系统控制器”。,设备接地的基本原则,设备与机架就近连接；,机架就近连到工艺地；,工艺接地引线不仅要有一定截面积、还需一定表面积，尽可能短,捷；,机架电源插座的“地”不是通常民用“安全地”，而应是“工艺地”，二,者概念不可混淆；,必要时，机架和设备往往要“重复接地”（不止一条接地线）；,高层机房的同一楼层工艺地线、金属管道（线槽、空调、通风、,消防、水路等），应“等电位”连接。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,6、,射频操作原理详述,发射机组合方式,单机,主备机,并机,N+1,三、调频广播发射机原理、N+1系统,调频多工器,随着广播电视事业的迅速发展,电台、电视台都在增设调频频道和电视频道,如果每部发射机都配置一副天线,则 会大幅度上升,铁塔也要留出放置天线的位置,馈线的 也要增加很多。为解决这一问题,采用了多个不同频率使用一副天线的办法,称之为多工。使不同频道的多部发射机用同一副宽频道天线同时互不干扰地发送各自节目的技术设备,称为多工器。实际上,采用多工的办法,可以大大节省发射天馈系统的 ,满足不断增加节目播出的要求。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,三、调频广播发射机原理、N+1系统,多工器,三、调频广播发射机原理、N+1系统,哈里斯N+1控制系统,三、调频广播发射机原理、N+1系统,哈里斯N+1控制系统,三、调频广播发射机原理、N+1系统,目 录,一、发射台简介、,信号的传输链路,二、调频的基本概念,三、调频广播发射机原理、N+1系统,四、发射机的日常维护、故障分析处理,五、调频广播发射机主要指标、测试方法,六、基于IP的音频监测系统,七、发展方向，调频广播数字化（DAB、HD-Radio）,例行维护主要包括：定期清洁，对温度、电流、电压和故障情况进行监测等。,安全措施,在通电状态下进行测量或者更换元器件是很危险的。,在检修机器前要切断所有电源，除非是要更换模块。平常前后门都是关闭的，发射机在运行中要接触模块时才能开后门，这些模块都是支持“热插拔”的，也就是说不用关机即可对模块进行处理、拆卸或更换。,四、发射机的日常维护、故障分析处理,维护记录日志,包括所有维持发射机运行所必需的维护活动的完整记录。对维护情况进行记录及分析的目的，是为故障报告系统提供一个数据库。以下是一份维护情况列表：,故障描述：描述的是自然的故障。包含所有直观的症状和性能特征,纠正操作：排除故障的完整步骤的描述。,损坏部件：已更换或维修的元器件列表，包括以下细节：,元件使用时间、元件数目、元件图号、元件组件号、元件参考标志,系统使用时间：发射机总运行时间,维修人员：参与维修的人员,记录验收人员：对发射机维修进行记录及验收的负责人员,四、发射机的日常维护、故障分析处理,正确的通风是保证发射机良好运行的最基本的条件。如果空气来自室外，应该经过良好的过滤来保持室内和发射机的清洁。,模块清洁,空气过滤器的清洁,电源的清洁,四、发射机的日常维护、故障分析处理,常规年度测试,测试应作为常规维护的一部分，每年至少一次。如果主要的合成器的部分被拆除或者更换，也要进行常规测试，例如像Z-Plane板或隔离板，或者将电缆被断开和连接到Z-Plane或隔离板上。,系统级别的ISO负载阻值的测试,系统测试,（系统测试的目的是对功率合成器的配置，电缆情况及完整性进行检查。）,四、发射机的日常维护、故障分析处理,系统测试,系统测试的目的是对功率合成器的配置，电缆情况及完整性进行检查。系统测试所用的时间会显示在屏幕上。,四、发射机的日常维护、故障分析处理,播出中常出现的问题,节目源故障。,无信号（光缆、光端机、分配器）,有杂音,左（或右）路缺失,左（或右路）信号反相（05年交通台）,信号电平低（不同节目间电平差别大）,四、发射机的日常维护、故障分析处理,自台监听系统异常。,信源、收音头、功放、调音台、取样头,发射机故障：,激励器（有杂音、导频设置、频率失锁、信号选择、过激励）,功率告警（功放、电源、A/B机功率不平衡、反射过大、温度过高）,自动关机（反射过大、温度过高、电源缺相、过激励激励器封锁）,调制度过大或过小,发射机有载无调,发射机载频对、节目错,发射机在假负载播出,四、发射机的日常维护、故障分析处理,实例：LOW-AIR故障，风机高速运转。,哈里斯发射机使用1个双速风扇，从发射机后面吸风，顶上排风，风道穿过功放使之冷却。发射机起动后，风机高速运行1分钟，如无故障转到低速档运行。如果正常运行时发生故障，则风扇自动切换到高速档。,四、发射机的日常维护、故障分析处理,目 录,一、发射台简介、,信号的传输链路,二、调频的基本概念,三、调频广播发射机原理、N+1系统,四、发射机的日常维护、故障分析处理,五、调频广播发射机主要指标、测试方法,六、基于IP的音频监测系统,七、发展方向，调频广播数字化（DAB、HD-Radio）,调频广播发射机,主要指标,信噪比、频响、失真、分离度,参照：,GY T169-2001 米波调频广播发射机技术要求和测量方法,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：信噪比,定义：,解调得到的信号功率S与噪声平均功率N的比值。,指标：,音频信号频率为1kHz、100%调制时，信噪比大于60dB。,影响发射机输出信噪比的因素：,（1）调制器的噪声,（2）放大器的噪声系数,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：信噪比,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：失真,定义：,发射机用单一频率的正弦音频信号调制时，由于调制器的非线性、高频放大器的非线性，会产生各次谐波分量，各次谐波分量的均方根值与基波有效值之比即为谐波失真。,指标：,总失真在100%调制下小于0.5%；,失真来源：,调制器及系统的振幅频率特性的不平坦。,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：失真,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：频响,定义：相同幅度,不同频率的音频信号通过发射机后，解调接收得到各频率信号电平与400Hz基准电平的差值，以dB表示。,指标：,以400Hz 音频信号调制时为参考，在不加重和不去重的情况下，音频通道的频率响应应在0.5dB 之内。在加重和去加重的情况下，音频通道的总频率响应应在1dB 之内。,影响：,它将使输出的广播节目各频率分量相对比例发生变化，从而引起音色的改变。例如声音尖锐刺耳或低沉发闷，振幅频率特性不好，会直接影响播出效果，特别是音域很宽的交响乐更为突出。,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：频响,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：分离度,定义：,：当只传送左（或右）路信号，并把它的输出经过理想的解调器解调，解调器左声（或右）道输出电压L,0,（R,0,）与右（或右）声道出现的串信输出电压R,L,（L,R,）幅度之比。通常以分贝数来表示，即式中，M、S为理想解调器的输出量。,指标：,在立体声调频广播中，在100%调制时，大于40dB。,五、调频广播发射机主要指标,主要指标：分离度,五、调频广播发射机主要指标,影响分离度的因素：在立体声调频广播中，如发射机、接收机与发射、接收天线的匹配是否良好；在立体声广播传输过程中，是否遇到了严重的多径反射等。而对发送和接收设备来说，影响分离度的主要因素是：左、右（或主、副）信道的电平差和相位差，以及导频信号与副载波的相位差，这三个因素的影响最大。,五、调频广播发射机主要指标,目 录,一、发射台简介、,信号的传输链路,二、调频的基本概念,三、调频广播发射机原理、N+1系统,四、发射机的日常维护、故障分析处理,五、调频广播发射机主要指标、测试方法,六、基于Audio Over IP的音频监测系统,七、发展方向，调频广播数字化（DAB、HD-Radio）,六、基于Audio Over IP的音频监测系统,六、基于Audio Over IP的音频监测系统,目 录,一、发射台简介、,信号的传输链路,二、调频的基本概念,三、调频广播发射机原理、N+1系统,四、发射机的日常维护、故障分析处理,五、调频广播发射机主要指标、测试方法,六、基于Audio Over IP的音频监测系统,七、发展方向，调频广播数字化（DAB、HD-Radio）,1、FM广播为什么需要数字化？,多径传播和移动接收时频率选择性与时间选择性，严重影响模拟调频广播的质量。,一个频率的覆盖范围有限，扩大范围就要增加频率，所以频谱利用率低。,难以开展多媒体业务。,七、发展方向，调频广播数字化,2、数字化的基本要求,模拟与数字节目同播,与现有模拟广播系统“和平共处”,移动接收,数据率、带宽与节目质量,同步网（单频网-SFN）运行的能力,七、发展方向，调频广播数字化,七、发展方向，调频广播数字化,地面数字音频广播技术比较,名称,HD Radio,DAB,DRM,解码技术,HDC（采用SBR）,MPEG-1 Layer II,MPEG-4/AAC+/HVXC/CELP,典型音频速率,32-96Kbps,128-192Kbps,24-48Kbps,音频质量,接近CD,接近CD,接近FM,带宽,FM Hybrid 142KHzAM Hybrid 28KHz,FM Hybrid 1.536MHz,AM Hybrid4.5-20KHz,频率范围,FM Band/AM Band,FM Band,AM Band,传输距离,和模拟AM/FM覆盖面积相同,发射机间最大75KM,从几KM到数千KM,单频网络,否,是,是,传播方法,LOS/Sky wave,视距传播（LOS）,Sky wave,最大数据率,约99Kbps（FM Hybrid）,1.2Mbps,72Kbps,基础设施升级,可升级现有AM/FM发射机,新建基础设施,可升级现有AM发射机,标准化现状,iBiquity公司专有技术,全球性标准,全球性标准,欧洲的DRM+技术系统,1）,系统带宽：100kHz；,2)数据率总共最多可达186kb/s（4QAM调制）；,3）有室内接收以及以300km/h的速度移动接收的可能性；,4）,DRM+应用COFDM技术，有构成同步发射网的能力,；,5）DRM+可以避免对已有FM覆盖的影响，灵活地对单个模拟FM发射机进行数字化改造，或者在FM环境下计划将一个数字电台投入运行。,3、调频数字化制式,七、发展方向，调频广播数字化,利用现有模拟FM广播的频率空隙进行数字广播,七、发展方向，调频广播数字化,Eureka 147 DAB,DAB为Digital Audio Broadcasting的简写，其字面含义为：数字音频广播。,1）射频带宽为1.536MHz；,2）很强的移动接收能力；,3）需要指配新的频谱，不能实现模拟与数字节目的同播；,4）只能实现“整体平移”，不能实现由模拟到数字的“软过度”（平滑过渡）；,5）相对过高，小地区组织不了那么多节目，容易造成容量的浪费。,七、发展方向，调频广播数字化,DAB的特色,DAB采用先进的数字技术正交分频多任务技术(OFDM)，能以极低的数据传输率及失真下传送CD质量之立体声节目，除可解决传统模拟广播接收不良及干扰问题外，更能进一步提供无障碍接收之数据服务。以Eureka-147为例，频率可视节目内容需求将频宽切割成多组声音信号及附加数据压缩数据，经多任务处理，再透过OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调变，可于1.5MHz的频宽内传送。,Eureka-147最大的特色则是，利用保护频带（Guardband）及交错码（Interleave）方式，避免多重路径及都普勒效应所引起的选择性衰落及 码间干扰（Intersymbol Interference），仅使用一个频率便可达到全区涵盖，也就是所谓的单频网络（Single Frequency Network；SFN），即使用多个发射站在同一频道同时广播相同节目，达到全区涵盖目的，而不会产 生同频干扰。,七、发展方向，调频广播数字化,使不同频道的多部发射机用同一副宽频道天线同时互不干扰地发送各自节目的技术设备,称为多工器。,预加重（音频信号调频前的加工处理）,调制度超过额定值，即过频偏，发射机将产生带外辐射,RF输出由控制器控制，如果激励器A有故障，则控制器自动切换为激励器B播出。,三、调频广播发射机原理、N+1系统,三、调频广播发射机原理、N+1系统,节目制作播出由广播电台完成,七、发展方向，调频广播数字化,信噪比、频响、失真、分离度,采用锁相技术（APC）来维持中心频率稳定,指标：在立体声调频广播中，在100%调制时，大于40dB。,电缆：音频电缆、视频电缆。,混合模式（Hybrid）,三、调频广播发射机原理、N+1系统,iBiquity公司专有技术,参数,模式,模式,模式,模式,带宽,1.536MHz,1.536MHz,1.536MHz,1.536MHz,载波总数,1536,384,192,768,总的调制符号持续期,1246s,312s,156s,623s,保护间隔,246s,62s,31s,123s,发射台间最大距离（SFN）,-75Km,-20Km,-10Km,-40Km,频率范围（移动接收）,375MHz,1.5GHz,3GHz,750MHz,应用,仅地面,卫星和地面,卫星,有可能地面,仅地面,DAB的传输模式和工作频段,七、发展方向，调频广播数字化,DAB发射机方块图（Harris DAB 660系列）,七、发展方向，调频广播数字化,的IBOC(带内同频广播),IBOC也就是常说的HD Radio，使用OFDM（正交频分复用）传输方式，其播出模式有三种：,混合模式（Hybrid）,扩展混合模式（Extended Hybrid）,全数字模式（All Digital）,每种方式所占频谱宽度不同。其中混合模式与扩展混合模式是为模拟FM广播与HD Radio数字广播同时播出所设置的，而全数字模式则应用于模拟FM广播停播之后的全数字广播。,七、发展方向，调频广播数字化,1）射频带宽 400kHz,2）利用现有的频率；可实现模拟/数字同播运行；低的 ，可扩展性（附加业务与节目）；,3）数模同播时在常规FM信号两边创建了一组数字边带；,4）混合模式能提供100kb/s的数据率，扩展模式能提供151kb/s的数据率，全数字模式能提供300kb/s数据率。,七、发展方向，调频广播数字化,混合模式。模拟和数字信息同时发射。,七、发展方向，调频广播数字化,发射频率,90.5MHz,发射功率,3KW,发射天线,模拟功率,天线增益,数字功率,极化方向,发射模式,天线高度,天线海拔高度,发射天线坐标,其主要技术参数如下：,七、发展方向，调频广播数字化,试验时间：年11月3日 年6月30日试验频率：90.5MHz发射功率：FM3KW HD100W试验节目源：国际台环球资讯广播，中央台音乐之声，北京台音乐广播,4、调频广播数字化,GY/T,214-200630MHz-3000MHz地面数字音频广播系统技术规范,本标准规定了30MHz-3000MHz地面数字音频广播系统的音频编码算法、音频节目以及数据业务的复用、信道编码和调制方式。,地面数字音频广播 Terrestrial Digital Audio Broadcasting简称(TDAB),七、发展方向，调频广播数字化,郑伟光,年3月,谢谢大家！,