14-中央广播电视节目无线数字化覆盖工程---CDR-盛国芳

广播科学研究院中央广播电视节目无线数字化覆盖工程--调频频段数字音频广播广播科学研究院无线技术研究所2015.1广播科学研究院中央广播电视节目无线数字化覆盖工程2014年底启动，计划在两年时间内基本完成全国中央广播电视节目无线数字化覆盖地面数字电视（2562个台站）两个频点12套电视节目（AVS+）单频网调频频段数字音频广播（CDR）（330个台站）使用各地现有中央一套频率资源进行数字化改造数模同播（频谱模式9，QPSK+3/4LDPC编码）一套模拟广播节目（中央一套）三套数字广播节目（乡村、娱乐、老年）广播科学研究院主要内容CDR系统的关键技术中央广播电视节目无线数字化工程中的广播数字化方案CDR系统实施中需要考虑的问题CDR系统的标准化和产业化进展情况广播科学研究院主要内容CDR系统的关键技术中央广播电视节目无线数字化工程中的广播数字化方案CDR系统实施中需要考虑的问题发射机改造频率规划外场测试CDR系统的标准化和产业化进展情况广播科学研究院CDR项目基本情况从2007年底开始，广播科学研究院利用财政部基本科研业务费支持，开展了自主知识产权的调频数字音频广播系统研究广播科学研究院牵头，承担总局2011年科研项目《数字音频广播传输关键技术和系统研发及试验（一期）》，中国国际广播电台牵头研究业务形式和复用技术广播科学研究院牵头，中国国际广播电台、中央人民广播电台等十余家单位参与，成功申报了2012-2014年度国家科技支撑计划课题《数字音频广播关键技术研究和应用示范》广播科学研究院CDR系统的主要特点针对调频和中波调幅优化的系统传输方案灵活的频谱配置结构多种传输模式适用不同的应用场景采用更高效的信道编码算法（LDPC）支持逐步演进的系统架构集成自主知识产权的信源编码算法（DRA）广播科学研究院我国调频频段系统的频谱模式100KHz基础，最大可扩展至800KHz，中心频率以100KHz步进，可以实现多子带捆绑和数模同播0-400-50-300-200-10050100200300400kHz0-400-50-300-200-10050100200300400kHz广播科学研究院广播科学研究院FMCDR系统发射端结构图射频发射系统信息业务描述信息扰码LDPC编码星座映射子载波交织OFDM调制逻辑帧成帧基带到射频的转换扰码卷积码比特交织星座映射卷积码比特交织星座映射离散导频信标业务数据子帧分配物理层信号帧广播科学研究院FMCDR的信道编码方案设计系统信息信道和业务描述信息信道使用卷积编码约束长度为7，编码率为1/4主业务信息信道使用准循环结构LDPC编码码长：9216比特准循环结构：256*256编码码率1/4、1/3、1/2和3/4广播科学研究院FMCDR系统有效数据传输容量可根据情况选用QPSK、16QAM、64QAM调制，信道编码码率可选择1/4、1/3、1/2或3/4，则不同传输模式下系统传输容量如下（100KHz内）：信道配置系统净荷kbps星座映射LDPC编码传输模式1和传输模式2传输模式3QPSK1/27279.2QPSK3/4108118.816QAM1/47279.216QAM1/396105.616QAM1/2144158.416QAM3/4216237.664QAM3/4324356.4广播科学研究院系统性能仿真结果广播科学研究院音频信源编码算法音频编码采用DRA低码率扩展版本（DRA+）GDJ058-2014调频频段数字音频广播音频信源编码技术规范DRA+是以DRA为核心，并利用带宽扩展和参数立体声增强工具而实现的低码率音频源编码技术广播科学研究院音频信源编码算法码率声道数质量说明24kbps(DRA+)立体声略低于FM质量32kbps(DRA+)立体声与FM相当48kbps(DRA+)立体声高于FM质量64kbps(DRA+)立体声与128kbpsmp3相当96kbps(DRA)立体声接近CD质量128kbps(DRA)立体声CD质量96kbps(DRA+)环绕声优于伪环绕声128kbps(DRA+)环绕声优于伪环绕声256kbps(DRA)环绕声接近典型环绕声广播科学研究院主要内容CDR系统的关键技术中央广播电视节目无线数字化工程中的广播数字化方案CDR系统实施中需要考虑的问题CDR系统的标准化和产业化进展情况广播科学研究院实验室内的CDR传输系统框图广播科学研究院广播科学研究院主要内容CDR系统的关键技术中央广播电视节目无线数字化工程中的广播数字化方案CDR系统实施中需要考虑的问题系统方案设计、台站建设与改造频率规划外场覆盖测试CDR系统的标准化和产业化进展情况广播科学研究院系统方案设计、台站建设与改造系统方案设计前端发射系统搭建发射机改造….广播科学研究院20低电平组合中等电平或分离电平组合高电平组合空间组合(双输入天线)空间组合(独立天线)(注：标红部分技术目前尚未在CDR系统上进行实验验证)现有发射设备的数字化改造广播科学研究院CDR激励器CDR发射机共同放大发射机低电平组合模拟信号数字信号广播科学研究院中低电平合成3.0dB4.7dB6.0dBComb.HDRadio发射机模拟FM发射机θ模拟信号数字信号原有调频发射机数字处理部分HDRadio激励器新增的发射机广播科学研究院独立放大/高电平合成高电平合成器HDRadio发射机模拟FM发射机数字处理部分模拟信号数字信号原有调频激励器原有调频发射机HDRadio激励器新增的发射机广播科学研究院HDRadio发射机HDRadio激励器新增的发射机模拟FM发射机原有调频激励器原有调频发射机空间合成模拟信号数字信号广播科学研究院空间合成和交织天线方式Shively与Dielectric交织天线，可用于独立式天线实施位于宾夕法尼亚州首府哈里斯堡的WNNK电台使用的交织天线瑞士RadioSunshine电台用来测试HDRadio广播的设备广播科学研究院CDR系统的频率规划在很长一段时期内，CDR数字广播信号将会与模拟广播信号共存同播数字广播信号与模拟广播信号的功率比一般限制在-17（或-14）dB考虑到数字广播的峭壁效应，数字广播信号覆盖规划的室外移动接收时规划覆盖的地点概率需要从模拟系统50%提高到99%广播科学研究院CDR频率规划的过程现有模拟调频广播覆盖分析寻找指配数字广播频点指配发射台站频率扫描及分析（选择候选频道）覆盖及干扰分析（数字干扰模拟、模拟干扰数字，同频、邻频、镜频）频率规划方案确定与报批，协调优化频率规划方案通过广播科学研究院CDR外场覆盖测试目的：验证频率规划和网络建设效果方法：定点测试与移动接收测试相结合定点测试使用10米和4米天线测试调频和数字信号场强、误码率等信息根据实际情况设计合理的移动接收测试路线选取放射和环路两大类深槽路段车流量大、建筑密集区的主干道作为移动接收测试的重点广播科学研究院声音声音地理位置信息放大器及信号分配器CDR/FM接收机CDR自动测试记录系统监听耳机监听耳机GPS接收机UPS供电频谱仪测试系统结构图广播科学研究院已实施的CDR系统建设频率规划与频点指配：北京90.5MHzCDR试验频点广州98MHzCDR试验频点深圳102MHzCDR试验频点北京人民广播电台新增CDR播出频点广播科学研究院已实施的CDR系统建设中央电视塔的调频频段数字音频广播发射机的改造广东省调频频段数字音频广播试验项目（广州、深圳）——系统方案设计、测试频点选取、发射机改造、外场覆盖测试及项目验收等广播科学研究院已实施的CDR系统建设外场覆盖测试：90.5MHzCDR北京覆盖测试发射天线：双偶极子天线天线增益:8dBd极化方向：水平极化天线高度：300米发射台海拔高度：50米模拟发射功率：3000瓦数字发射功率：30瓦/100瓦（功率比-20/-14dB）测试模式：数模同播（频谱模式9）节目源：调频--国际台环球资讯；数字--国际台环球资讯+音乐之声广播科学研究院北京开路测试情况简介---外场测试结果（17dB）广播科学研究院北京开路测试情况简介---同频调频立体声覆盖情况广播科学研究院已实施的CDR系统建设外场覆盖测试：98MHzCDR广州覆盖测试发射天线：4层1面调频双偶极子天线天线增益:7.5dBd极化方向：垂直极化天线高度：108米发射台海拔高度：45米模拟发射功率：1200瓦数字发射功率：功率比-20/-14dB/-10dB测试模式：数模同播（频谱模式9）广播科学研究院已实施的CDR系统建设外场覆盖测试：102MHzCDR深圳覆盖测试发射天线：2层2面调频双偶极子天线天线增益:8dBd极化方向：垂直极化天线高度：10米发射台海拔高度：150米模拟发射功率：1000瓦数字发射功率：功率比-20/-14dB/-10dB测试模式：数模同播（频谱模式9）广播科学研究院主要内容CDR系统的关键技术中央广播电视节目无线数字化工程中的广播数字化方案CDR系统实施中需要考虑的问题CDR系统的标准化和产业化进展情况广播科学研究院CDR标准化进程信道传输标准已于2013年8月正式发布:GY/T268.1-2013复用标准已于2013年11月正式发布:GY/T268.2-20132014年12月3日发布6项暂行技术要求：DRA+、编码器、复用器、激励器、发射机、测试接收机GDJ058-2014~GDJ063-2014广播科学研究院FMCDR激励器与发射机生产厂家：成都凯腾四方数字广播电视有限公司北京北广科技股份有限公司北京同方吉兆科技有限公司福建三元达通讯股份有限公司美国哈里斯公司广播科学研究院FMCDR接收机样机广播科学研究院产品终端----收音机•CDR/FM接收•MP3播放•USB/SD接口•锂电池供电广播科学研究院CDR收音机PCBHi2610A2Hi3520USB充电USBSDCard广播科学研究院基于海尔芯片的CDR路测仪广播科学研究院下一阶段工作计划推动接收机专用芯片的设计与生产工作目前已有海尔集成电路、国芯、泰和志恒三家芯片设计厂家开始相关工作海尔集成电路在2014年3月份的CCBN上发布了第一款CDR解调芯片Hi3520，展示了基于其解决方案的接收机样机进行今年初海尔集成电路将推出量产型CDRSOC芯片，同时集成CDR解调和音频解码DSP广播科学研究院下一阶段工作计划根据总局的统一部署，在全国范围内逐步开展播出试验和示范网建设，试验各种新型广播业务2015-2016330个地级以上城市完成中波频段中国数字音频广播系统技术方案的研究工作广播科学研究院谢谢！高鹏[e-mail]盛国芳[e-mail]