数字广播(DAB/DMB)接收系统

　　摘要：本文介绍一种由国内自主开发的数字音频/多媒体广播(DAB/DMB)接收系统，该系统完全符合ETS300401标准，由接收机解码模块、控制软件、数据业务解码器和接口板构成，可以实现DAB音频接收播放和多媒体数据业务的解码输出至接口供计算机处理，基于该接收系统，可扩展出适用于多种用途的DAB/DMB接收机。
　　关键词：DAB/DMB，数字广播接收、数据业务解码器
　　1 引言
　　 数字多媒体广播(DMB)是从数字音频广播(DAB)发展起来的。是继调幅、调频广播之后的第三代广播，是广播领域中的一场革命，是当代多种高科技的结晶，是信息高速公路的一个重要组成部分，必将对全球的广播事业和电子产业产生巨大的影响。及时研究开发DAB/DMB，不仅能大大提高我国广播及信息传播的能力和质量、促进DAB/DMB产业的形成，而且能带动我国集成电路、元器件、家电制造等一大批相关电子信息产业的发展，因此发展DAB/DMB势在必行。
　　 与现行广播相比，DAB/DMB具有音质好(CD质量)、可实现多媒体接收、可高速移动接收、可加密、发射功率小、覆盖面积大、频谱利用率高、有很强的抗干扰和在恶劣环境下接收的能力,并可利用卫星大幅度提高广播的覆盖率等优点,是广播事业发展中一个新的里程碑。
随着我国广东地区和北京地区已建成的数字广播网的相继开播及DAB/DMB的大规模推广应用，市场迫切需要大量的面向各种应用的具有较好性价比的DAB/DMB接收机。我们在经过市场调研、技术方案论证比较后，设计开发出了一种数字广播(DAB/DMB)接收系统，特别是开发出了在国内处于领先水平的数据业务解码器。

　　2 DAB/DMB系统
　　2.1 DAB/DMB系统简介
　　DAB/DMB系统由发射系统和接收机两部分组成。发射系统由信源编码器、信道编码器、多路复用器、OFDM调制器、以及模拟射频等部分组成；而接收机则由调谐器、DAB解码模块、数据业务解码器、接口及系统总控等部分组成。发射和接收系统的原理框图见图1。

　　图１ DAB/DMB发射和接收系统原理简图
　　 音频信源编码采用MUSICAM算法，得到的音频压缩数据经信道可删除型卷积编码，送入多路复用器与数据业务一起复用，复用信号以包的形式进行OFDM基带调制，在其中还加入FIC、同步信号等，OFDM基带调制后得到I/Q两路信号送入射频部分进行载波调制并发射。
　　 而系统接收部分则是发射部分的逆过程。
接收机将首先调谐从天线进入的高频信号并进行A/D变换后，得到数字信号。数字信号经过I/Q变换，得到两路正交的信号，该信号通过信道同步和信道均衡后，送入OFDM基带解调器进行基带解调，然后通过解复用器将音频信号送入信道解码器解码，接着进行信源解码，音频综合，最后经D/A还原成模拟音频。而从解复用器出来的数据业务，则送入数据业务电路处理，完成数据业务的解码与显示部分。
　　2.2 DAB/DMB系统特性
　　DAB/DMB采用了现代先进的数字化技术，因而具有良好的性能，其中最关键的技术包括：
　　① MUSICAM信源编码
　　即掩蔽型自适应通用子带综合编码与复用，该编码的特性是按照人耳听觉特性把信号中对声音的音色和发音位置确定没有作用的部分去掉，使传输的数据量显著降低，并在主观质量、数据率、处理过程所需的时间延迟以及复杂性等方面，提供了最佳的折中。这样数据率有效压缩且仍具较高的声音质量。
　　② COFDM的信道编码和调制
　　即编码的正交频分复用，其中编码(C)是指信道编码采用编码率可变的卷积编码方式(可删除型卷积编码)，以适应不同重要性的数据的保护要求；正交频分(OFD)是指使用大量的载波(又称副载波)以代替通常用的传送一套节目和单个载波。这些副载波有相等的频率间隔，所有的副载波的频率都是一个基本振荡频率的整数倍，在频谱关系上是彼此正交的。要传送的信息(数据流)，按一定的规则被分割后，分配在这些副载波上，每一个副载波均采用四相差分相移键控调制(4-DPSK=4DQPSK)；复用(M)是指许多套节目相互交织地分布在上述的大量副波上，形成一个频率块(1.536MHz宽)，例如6套高质量的立体声节目的数据流复合在一起(称为信号组)在一个频率块上传送。