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淺談數字調幅廣播信號的發射與接收
來源: 日期:2013-12-7 10:02:49 人氣:標簽:
就這一點看,與迄今為止的對鄰頻道頻率指配的處理方法沒有什么區別。重要的只是信號要比鄰頻道強.否則就會出現接收干擾。另一種情況是,如果頻率規劃允許,模似信號可以仍然占用原來位置和帶寬(9kHz或l0kHz),而DRM信號占用相鄰的頻帶(9kHz或10kHz),經同一部發射機發射。甚至數字信號也可以處于與模擬信道不相鄰的信道,經周一部發射機發射。不過,這時候要考慮天線的帶寬。
在接收地點.如果兩個使用相同頻率的模擬電臺的電波都能到達,接收機中就會出現干擾。如果一個模擬信號和一個數字信號在同一個頻道發射,數字信號在模擬接收時聽起來是強的噪聲,因為數字信號是被編碼的。當兩種信號都利用天波傳播時,DRM信號的噪聲在模擬接收肘衰落波動,這與接收相同頻率的模擬電臺相同。只要數字信號有足夠的信噪比,解碼能達到夠用的誤碼率,模擬信號對數字信號就沒有影響。只要信噪比足夠大.無差錯接收或幾乎無差錯接收是可能的。然而如果信噪比太低,數字信號就要中斷。一個數字信號應該在一個理想的模擬信號已經表現為很壞或不可用的情況下才出現這樣的中斷。
在數字接收時,只要信噪比是足夠的.得到的節目質量總是一樣的好,而沒有任何干擾噪聲從揚聲器發出。即對于DRM信號的接收,接收機只存在兩種狀態:接收或者不接收,也就是說,除非信號低到不再能夠被DRM接收機解碼。
接收機干脆保持靜音。當人們處于兩個使用相同頻率的發射臺之間,而對這兩個電臺都喜歡收聽,這時要由接收機本身決定:它總是接收信噪比更好,也就是信號更強的電臺,而如果兩個信號大致一樣強,則不能夠對兩個信號同時解碼,如果兩個DRM信號在時間上同時到達并且傳送同樣的節目,那么就會相互加強并解碼,例如單頻網(SFN)或者稱同步網就是這種情況,這是我們所希望的。
在當前準予使用的AM廣播頻段的帶寬9kHz或l0kHz之內,在理想條件下可傳輸的 大數據率為25kB/s。在這樣的數據處理能力下,用MPEG4 AAC和帶寬擴展工具SBR,可以得到的音頻質量只能與單聲道的FM廣播質量相比美。DRM也有使用足夠的比特率(大約48kB/s)用于立體聲發射的工作模式,但是這種模式需要比9kHz或l0kHz大的帶寬(18kHz或20kHz)。這意味著,在必須遵守現有的頻率間隔的情況下,DRM雖然也能進行立體聲發射,但不能達到全立體聲的音頻質量。如果目前在AM波段的頻率間隔將來也許完全或部分改變的話.寬帶模式可以進一步帶來相對的質量改善。事實上所有這些可能性都已包含進首批投放市場的接收機中,這樣,聽眾將來就可享受立體聲傳輸質量或更好的數據服務。
借助DRM可以傳送包含有視頻信號的純粹的數據包,可以在接收端用一個解碼器再進行解碼。關鍵的問題是圖像所需的數據率很高。DRM在很窄的頻帶中傳送活動圖像看來是有問題的。
DRM系統在傳送聲音信號的同時,也可以傳送詳盡的文本信息。在實施DRM系統的初期.發射機可以附加傳送它的電臺名稱等信息,如同在FM廣播中RDS或RBDS那樣。將來也有可能在發射音頻節目的同時附加傳送其他文本信息或者圖片。然而耍注意的是,大的文本或大的數據量不得不以音頻質量受影響為代價。
與模擬信號一樣,DRM信號在室內也可以接收,只要信號電平足夠大,確保,數字信號解碼所需要的信噪比。在室內的信噪比在很大程度上取決于房屋的結構,在遠離窗戶的鋼筋混凝土結構的室內,與接收模擬信號一樣,~般來說接收效果較差。
而汽車中接收沒有任何問題。不論模擬還是數字,除了信噪比外,影響接收還有另外一個因素:多普勒效應。因為在汽車上的接收機與汽車一起相對于發射臺移動。然而普通汽車在車速不到200km/h的情況下,產生的多普勒頻移很小,不會對接收質量產生影響。在AM波段,多普勒效應的影響主要來源于電離層的移動,而不是汽車移動。
有大量的可能性會導致DRM信號的中斷。對于無干擾的DRM信號接收來說,首先需要足夠好的信噪比;第二,由于短波衰落引起的時延應處于符號的保護間隔之內;第三,多普勒效應處于允許的限度之內。這三種容限的特有門限取決于各種DRM模式。DRM有一種強壯模式,抗干擾能力要比其他模式強,然而一般適用的是在上述三種因素中,容限值越大,數據處理能力越低,結果是可傳輸的信號頻譜也低。
一般情況下DRM信號對干擾的敏感性比模擬信號低,也就是說它的抗干擾能力強。然而這也取決于使用的DRM發射模式。當模擬信號越來越弱,直到它 后完全消失的時候,數字信號總是一直保持幾乎沒有干擾,直到超如了相應的門限接收機就切換到靜音。
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