广播覆盖技术的发展分析

人类已经跨进21世纪，21世纪应是质量的世纪、是效益的世纪、是环保的世纪、是信息社会的时代。面对这个信息社会时代，作为大众获取信息最方便、最快捷、最形象、最广泛的渠道，作为大众传媒中最具影响力的广播电视如何适应时代要求、努力体现其质量和效益，这应是广播电视工作者的追求方向。广播要发挥自己的功能，就必须努力提高传输质量和有效覆盖。

1．当前广播覆盖情况
目前，我国广播覆盖的主要方式 有：中波广播、短波广播、调频广播、有线广播和卫星广播。我国的广播事业经过50多年的发展，己建成由中波广播、短波广播、调频广播、有线广播和卫星广播组成的广播传输覆盖体系。截至2000年6月，全国共有广播电台299座，中、 短波广播发射台和转播台738座，调频发射台和转播台9909座。中波广播频率为535—1606.5KHz，短波广播频率从5.95至26.1MHz，共分9个频段，调频广播频率为87—108MHz。广播人口混合覆盖率达到90.77％。中央台第一套广播节目的人口覆盖率为81.43％。省级广播电台第一套节目的人口覆盖率为85.59％。

随着互联网的发展，广播节目也正在借助互联网实现传输覆盖。网上广播是利用互联网实现电台广播信号的传输和覆盖。它采用数据处理的方式，将电台广播的音频信号通过互联网传输到用户计算机上，使得音频广播发生了质的变化，并综合了每一网络基础设施的优点。网上广播突破了电波传播的障碍，被视为无线广播的补充和延伸。利用网上广播技术，可以实现各级广播电台的全国覆盖，并可以满足听众个性化的收听需求。而交互性是网上广播的最大优点，这就要求各地播出内容丰富多彩的广播节目，有更多的专业频道，以满足人们对交互性的需求。目前，网上广播多作为辅助性传播媒体。

利用卫星实现广播节目传输覆盖。我国幅员辽阔、地貌多样，卫星是广播节目传输和覆盖的最有效的工具。中短波广播音质较差，已经无法满足听众的要求；我国有些地区人口居住相当分散，接力式的无线发送方式难以保证高效覆盖，音质较好的调频广播的覆盖范围更是有限；网上广播收听的软硬件要求和接收成本又较高。而使用卫星传送技术，可以同时解决覆盖、音质和收听问题。采用卫星传送技术，可将广播的音频信号传送到各地转播台、发射台和有线电视网络作为音频信号源，进而解决了大面积、长距离信号的传输问题。

要实现广域的广播传输和覆盖，必须有线与无线、卫星与网络、天空与地面相结合。广播无线发射覆盖、有线传输覆盖和网络交互覆盖取长补短，相互促进，推动广播发展。广播与互联网相结合，广播的无线和有线互为补充，广播无线发射与卫星直播相结合，从而实现全方位立体广播覆盖。

2．目前广播覆盖技术面临的问题
上世纪50年代，由于中波发射台还不多，功率也不大，背景干扰小，所以主要采取了扩大发射机功率，以天波进行大面积覆盖的技术。进入60年代，国内外中波发射台日益增多，功率日益增大，背景干扰也随之增大，收听良好的范围却日益缩小。随着经济不断发展，城市规模迅速扩大，高楼大厦林立，加上汽车、电器等保有量急剧增加，同时由于电子通信业务的不断发展，目前广播的电磁环境已变得越来越差，城市居住条件的变化亦使广播不能收听的情况增加，传统中短波的收听效果已经比以前相差很多，对中短波的覆盖造成了极大的影响。

在过去的几十年里中，调频（FM）广播曾以最好的广播质量受到听众的欢迎，但是这种模拟的窄带传输方法的主要问题是对多径传播缺乏抵抗能力，在运动的汽车中接收，特别是在密集的建筑群和山区中接收时，由于无线电信道的频率选择性和时间选择性，多径传播会产生严重的衰落现象，损害接收质量。此外，由于FM广播频段电台越来越多，频带过密地被占用，在这种局面下，即使在家中固定接收，质量也会受到影响。随着人们物质文化生活水平的不断提高，也对广播质量提出了更高的要求。

无线电频道是一种有限的自然资源，如果两个电磁波信号以同样或极相近的频率发出，便会相互干扰。我国中波广播的频率是526.5～1606.5KHZ，频道间隔9千赫，共有120个频道。调频广播 87~108MHZ，频道间隔100KHZ共有210个发射频道。随着广播事业的不断发展，各地广播电台对频率资源的需求越来越多。由于模拟广播频率资源利用率低，已经不能满足广播电台节目专业化、窄播化的需求。

3．数字技术营造广播新的发展空间
数字技术给广播带来与电视同样的新机遇，频率资源不再成为稀缺资源。根据国家广电总局的日期表，中国将在2015年全面实现广播电视数字化。2005年，国家将强令推广数字电视，广播在这样一个大好环境下，可搭顺风车，实现自身的数字化。

就数字广播的发展看，中国并不亚于一些发达国家的进程。美国6个主要的广播电台在2002年底启动数字广播，国内的中央台、国际台、北京台、上海台、山东台也筹备和开办了9套有线数字付费广播节目。

同时，借助信息技术的发展，广播电台近几年都在积极实践网上广播。1996年，广东珠江经济广播电台率先开通网上实时广播。此后，中央人民广播电台、中国国际广播电台、上海东方广播电台、佛山广播电台等也相继推出了网络广播。网络广播还可以应用于媒体分发、远程教育、视频会议、远程演示和商业广告等领域......这些技术改造和应用已经成为当前广播业发展的重要动力。

被称为3G的第三代移动通信技术预示方便和高速接入，允许用户下载音乐文件到其手机上，在其PDA上获得更新的新闻，通过其车载收音机接收个性化的内容。 3G对于广播而言，最重要的贡献是他将给广播带来更多的“移动受众”，而这群“动众”正是未来广播所必须争取与占领的。

目前，国内已有了第一部手机电[FS:Page]视剧，而对于手机广播而言，开发相应的节目品种也可谓形势所至，“手机广播剧”看上去应该比“手机电视剧”更美。 面对3G的诱惑，北京电台2005年3月宣布将于2005年4月18日试播数字音频广播节目。这种广播技术不但可以实现CD般的音质，还可以承载电视节目的播出和各种数据资讯服务。在4月的试播之后，北京电台将在下半年陆续推出6套数字广播节目。

2005年，一个名为“中国数字音频／多媒体产业联盟”的组织也正在广电总局的推动之下开始筹备，北京、广东、天津、上海、郑州的多家电台已成为该联盟的成员。 3G时代给广播带来了春天般明媚的阳光，广播基于服务于‘移动受众’的这一未来理想，就必须拓开三条道路：一要入手机，二要入汽车、三要入电脑。而3G技术，使移动收听更为普及，手机很可能成为未来的个人终端，在这个意义上，“手机 + 广播”的模式将为 “移动中清晰收听”提供了保障。手机广播，网络广播----广播的全新传播形态，也将为中国广播注入新的活力。

数字化是关系我国文化产业和信息产业的发展格局问题，是关系广电生存发展的重大战略问题，是广电自诞生以来面临的最大一场变革，是难得的发展机遇，也是严峻的挑战，是当前广电系统压倒一切的重要任务。

4．几种数字广播技术介绍
目前国际上几种发展较为成熟数字广播，主要包括数字声音广播（DAB）、数字多媒体广播（DMB）、数字卫星声音广播（DSB）、数字调幅声音广播（DRM）等几种模式。

数字音频广播（DAB）
DAB数字声音广播，是以数字技术为基础，采用先进的音频数字编码、数据压缩、纠错编码以及数字调制技术，对广播信号进行系列数字化的广播。听众利用DAB接收机收到更接近原始发送信息质量的节目内容。

目前国际上有三种DAB系统：
一是欧洲的尤里卡147-DAB制式，它是一种典型的DAB系统，除了欧洲外，在世界上其它一些国家和地区都得到一定的发展。二是美国的带内同频（IBOC）DAB制式，其优点是，在现有AM和FM发射设备的基础上，增加少量设备和少量投资，就可实现数字音频信号与原有的模拟广播信号用同一频道发射。三是日本的单套节目DAB方案，该方案最大的意义在于，可根据广播信息的容量灵活确定系统带宽，占用频带较窄，节省频带资源。

我国利用尤里卡147-DAB标准，于1996年底在广东佛山、中山和广州建起了中国（亚太地区）第一个Eureka-147 DAB先导网正式试播。北京、天津、廊坊地区的DAB单频网(SFN)也已于2000年6月28日开通进行试播。现正进入市场培育阶段。DAB与现行的广播相比，具有音质好、接收质量高、抗干扰性强、发射功率小、覆盖面积大、频谱利用率高等特点。

多媒体数字广播（DMB）
数字多媒体广播DMB是从数字声音广播DAB的基础上发展而来的，与DAB广播不同的是，DMB广播不再是单纯声音广播，而是一种能同时传送多套声音节目、数据业务和活动图像节目的广播。它充分利用了DAB数字音频广播技术优势，在功能上将传输单一的音频信号扩展为可传输数据文字、图形、电视等多种载体信息的信号。目前，我国广东已于1999年完成了从DAB向DMB技术过渡，随后，在珠江三角洲成功进行了DMB试播。2003年8月，佛山电台、粤广公司的工程人员成功地在佛山的公交汽车上安装了首台数字多媒体广播（DMB）接收机，使乘客可以在车上享受到高质量的广播和实时视频新闻。现在，广东DMB项目正朝商业化运营方式发展。

随着现在生活节奏加快的步伐，移动人群将成为主流。可以预见，除了在公汽、地铁、火车、候车室、购物广场、大中专院校等一些公共场所安装DMB接收机外，人们用来进行信息联络的手机也不仅能接收广播，而且还能接收电视和图文信息，成为一个小型便携视听媒介。眼下，制约多媒体数字广播发展的主要因素是接收机的价格及推广。

数字调幅广播（DRM）
调幅广播始于20世纪20年代，其工作频段为150KHz--30MHz，因此，调幅广播又称为30MHz以下的广播方式。据统计，现在全世界范围内大约有数千座长、中、短波广播发射台，20亿部调幅收音机，6亿部短波收音机。2003年6月16日世界DRM组织在日内瓦宣布了DRM的标准。由于数字处理技术应用于调幅广播具有许多优点，越来越多的广播电台、广播网络运营商、广播产品制造商，启动了自己的DRM实施计划。目前，全球已有50多个广播电台每天、每周或定期播出DRM制式的节目，DRM的使用正在全球快速增长。2003年11月，我国广东省广播电视技术中心与美国哈里斯公司共同进行DRM数字中波广播首次实验，并获得成功。

数字卫星声音广播（DSB）
卫星数字音频广播指用卫星来传送DAB数字声音广播。20世纪末，经国际电信联盟认可的世广卫星集团推出的卫星数字音频广播系统登场亮相。这套系统由亚洲之星、非洲之星和美洲之星三颗地球同步卫星、广播上行站、数字接收机及地面控制运营网组成。它向全球直接播放数字音频广播，覆盖面已经超过120个国家。它不仅在音频广播领域独具魅力，而且给多媒体广播带来广播、娱乐及信息传播领域的一场革命。

网上（数字）广播
将广播节目的声音送上因特网是网上媒体信息传播的另一种新形式。1995年8月美国ABC广播公司首先利用因特网进行全球播音。随后，世界上主要的国际广播公司纷纷踏进网络。1996年10月，广东人民广播[FS:Page]电台率先在互联网上建立自己的网站，成为国内电台上网的先行者。随后，上海广播电台、东方广播电台、中央人民广播电台、珠江广播电台、北京广播电台等也先后建立了自己的网站，推出了网络广播。1998年12月，中国国际广播电台陆续将9种语言节目送上互联网，形成了9种语言的多媒体广播新闻站。至今，国内已有几百家广播电台开通了网络广播。目前网上广播节目的播出形式大体上是两种：一是在线广播，它与电台广播节目的播出同步，时效性强；二是点播节目，网上见诸于文字的新闻和其它各类专题，都可以按受众需要提供点击收听服务。实践证明，在互联网上，广播可以扬长避短，在竞争中利用网络优势增强实力。

因此，需要重点介绍一下DAB/DMB技术的特点及应用情况。

数字化是广播技术发展的必然进程,而其中的数字音频广播DAB和数字多媒体广播DMB则将成为继传统的调幅、调频广播之后的第三代广播。

数字音频广播DAB顾名思义就是数字和音频广播的组合。最早的DAB研究始于70年代末期,至1988年,基础性研究和初步的试验结果都显示出它具有新一代广播系统的生命力,引起了世界各国的重视。该系统作为欧洲的一个重点开发项目,列为Eureka (尤里卡)147计划于1988年1月1日开始执行,发展至今,已经形成了一系列完整的DAB技术标准,并被世界各地许多电台所采纳和推广。

开发DAB的初衷主要在于提高声音播出质量并提供高速移动接收性能。和传统的广播技术相比,基于数字技术及独特的信道编码技术,确实使DAB的接收达到了CD般的优良音质,并具有以下技术性能:

高速移动接收能力,与传统AM/FM(调幅、调频)广画相反,DAB在行车速度达到约200km/h时仍可稳定接收;
单频组网能力,用多点同频发射来实现大面积的覆盖;
很高的无线数据传送能力,有很高的发射频谱功率。

DAB数字技术除了保证节目制作、发射到接收全程达到"CD"质量以外,还可自行纠正在处理、传送、发射、接收过程中由多种干扰产生的误码,以确保经过接收机还原后的音频质量等同于演播室质量，所以DAB的收听质量比目前传统收音机要好得多。不论是传统的调幅或是目前使用最多的调频广播,其一个频点只能对应某个电台的某套节目,如:FM94.6MHz只能是某个电台的播出节目.但是如果使用DAB技术,在某一个DAB频率上通常可以同时传送6套CD质量的立体声节目和其它业务。例如;在我国现己开通的广东DAB试播台的覆盖范围内,只要使用DAB接收机,调谐到某个发射频率(如209.936MHz),在这个带宽为1.536MHz的"DAB频率块"上,就能接收到中央台、省台、地方台等总共6台实时播出的立体声节目。可见DAB的确可以大大节省频谱资源。

从以上所述可以看出,从传统广播到DAB,其技术跨越非常庞大,DAB技术第一次将数字技术全面导人广播发射领域,是对已有广播技术平台一次彻底的技术革命。DAB不仅突破了传统广播上的许多技术瓶颈,而且也将传统的声音广播业务质量提升到很高的水平,这在过去显然是无法想象的。

DMB实现声音广播的突破。按照己有的广播发展模式,无论是从最早期的AM、FM以至到目前的FM立体声,甚至是DAB技术,广播走过的是一条不断提高声音广播质量的道路。当今社会在数字化、信息化、网络化的道路上己越走越远,基于互联网发展起来的交互式信息交流方式将成为未来信息产业发展的主流,继续固守业务单一的传统声音广播领域己很难适应大众对综合性多元化信息的消费需求。

数字多媒体广播DMB的兴起对传统广播业而言,走的是另外一条不同的发展之路,其最大的特点就在于将传统单一声音广播业推向了多媒体领域,这是广播认识理念上的巨大进步,也顺应了当前人们对信息需求多元化发展的需要。所谓数字多媒体广播是指将数字化的音频信号及各种数据业务信号,在数字状态下进行各种编码、调制、传递等处理,由于数字信号在各种处理过程中只有"1"和"0"两种状态,在传输过程中就可以避免受到包括噪声、非线形失真等影响,同时又可方便地进行各种数值及逻辑编码运算。由于数字技术固有的这些独特优点,故在引人或替代模拟系统后,可以达到现存模拟技术无法实现的运作质量和播出要求。DMB发送的信号除了普通的音频节目数据外,还有附加的节目伴随数据(简称PAD)。其中包括正在播出歌曲的所有资料,例如:歌曲名称、作者、演唱者、唱片名称和歌曲序号等,歌剧的唱词可伴随声音同步播放出去。电台的商业广告播出也有了质的飞跃,除了以往的声音信息外,可提供附加的可视化文字或图片信息,如产品的外观及联系电话号码等。故此,在DMB接收机上通常带有一个液晶显示屏。用户在使用时只需轻触按钮,与节目相关的信息便能一目了然。同时由于DMB采用的是全数字化处理传输技术,任何可数字化的信息都能通过DMB传送。目前大家比较熟悉的此类业务有:文本式的交通和天气信息、紧急报警、寻呼业务、股市及汇市交易信息等。如果将来的DMB个人接收同GPS卫星定位结合起来,既可以精确定位,还可以实现全自动的智能交通导航功能。DMB接收机同样能传输和接收电脑文件(像互联网信息和E-mail)或图文传真。

DMB的发展意味着只要是能以数据形式出现的公众信息均可以通过DMB通道传送,广播不再无形,除了可以接收声音节目之外,还可以收看文字、图片以至活动图像。更重要的一点是DMB具有目前其它传媒无法比拟的移动接收性能。这样的话,即使在速度高达20Okm/h的汽车或高速火车上,DMB传输过来的图像同样能够稳定接收,充分满足了人们在户外及快速移动交通工具上的特殊接收要求。目前,在国外许多的高速列车或汽车上都安装了DMB系统用以接收各种类型的交通信息等。

目前,世界许多国家都已开展数字声音广播实验和业务。截止到2001年4月,全世界共有33个国家选用DAB制式。我国自80年代末以来一直跟踪国际上DAB技术发展动向。1992年6月,原广播电影电视部通过了广播科学研究院完[FS:Page]成的在我国开展DAB重大科研项目的可行性报告,并上报国家科委。1994年12月,国家科委通过了广播电影电视部起草的《数字音频广播(DAB)重大科技产业工程可行性论证报告》。1996年5月13日,国家科委在京召开了"国家重大科技产业工程数字音频广播(DAB)实施方案"专家综合评审会,通过了"实施方案",12月11日正式将此项目列入"九五"国家重大科技产业工程计划。该项目主要有三个目标:(1)制订我国DAB标准;(2)建立DAB先导网;(3〉发展我国DAB产业。到2000年底,DAB项目已完成广东DAB先导网建设,开始试播并进行了初步测试(包括DMB)P已完成北京一廊坊一天津DAB网的建设,初步完成DAB制式比较;开发出部分发端设备和接收机功能样机;完成部分接收机专用集成电路设计。以广播科学研究院为代表的国内研究机构、大学和公司对DAB各项技术进行了深入的研究,取得了很大进展。

2005年4月18日北京人民广播电台开始试播数字音频广播节目，北京电台成为我国长江以北区域首家开播数字广播节目的电台。

据有关机构预计，到2008年，仅韩国的数字广播市场就将产生8亿美元的市场潜力，而我国数字广播市场还刚刚起步，前景十分广阔。业内人士预计，以数字广播技术为核心的产业链将会在我国迅速形成，产业链将覆盖从数字广播节目的内容提供到终端接收设备所有相关的产业，以接受设备为例，数字收音机、笔记本电脑、掌上电脑、手机等移动设备都可以接收到通过数字广播传输的多媒体节目。目前我国DAB/DMB发展亟待解决的几个主要问题是:

（1）DAB标准的制定;（2）频率规划的制定;（3）制定发展时间表;（4）政策保证;（5）资金保证;（6）人才保证;（7）组织保证.

数字化给广播影视带来的不仅仅是量的扩张，更是质的改变、方式的改变和服务领域的扩大，是广播影视自诞生以来最为深刻的一场变革，对整个广播影视行业、整个信息产业乃至整个社会具有重大而深远的影响。为此，必须进一步增强危机感、紧迫感和使命感，提高认识，统一思想，振奋精神，坚定信心，站在国家的高度、社会的角度和全行业发展的战略层面，全系统进入，全行业参与，顺应数字化带来的深刻变革，用新思路、新方式、新机制、新模式，全面推动广播影视数字化新发展，抢占数字化的新阵地，抢占数字化的新市场，真正满足人民群众多样化、专业化、个性化的精神文化和资讯信息需求。

DMB覆盖网的建设是一个很复杂的系统工程，就目前我们DMB的实际运营来看，有以下三大项目的内容是值得我们重视的：

（1）DMB接收机开发问题

对于传统广播，用户用的接收机产业已非常成熟的，听众只要有需要，可随意在任何地方买到适合的收音机。到了DMB广播时代，情况已发生了本质的变化：终端用户除了收听到高水平的声音节目外，还可以通过DMB多媒体接收机上的显示屏，观看到各种不同的动态信息。对传统模拟声广播来说，收音机所要做的仅是将音频基带信号解调出来之后进行可控制的功率放大即可。而进入数字多媒体领域之后，接收机解调出基带数据信号，只是完成了接收功能的一部分，接下来则要根据所有数据内容的最终表现形式来进行必要的处理，像对声音、文字、图片、曲线、图像等各种形式的信号，由于接收机自身的特殊性，就需要接收机的实际技术环境二次开发。

（2）数据业务处理中心的建立

传统声音广播全部节目可出自电台本身，而 DMB播出内容的多元化注定了大量的各种数据业务将来自社会上，像交通信息、金融信息、天气、电子出版物、城市综合信息等。各种信号的来源不尽相同，或来自卫星，或通过电缆引入，也有的会来自互联网上，同时信号内容各异，数据格式也会不同。这样，在DMB的播出环节中，少不了一个数据服务中心，来实现对各方数据信号的收集、处理和编辑，将其统一到DMB数据通道要求的接口标准上来。

较为简单的办法是建立一个和数据业务数量相适应的局域网来作为接收平台，各路数据信号先由各个站点先行接收，并转换成DMB要求的数据格式，再在播出服务器内打包形成播出文件后，通过DMB自身的数据复用器进入其发射系统。

作为国内第一个数据业务中心的建设，社会上很难有很多现成的多媒体信息源，这在很大程度上需要我们根据市场定位，去组织、编辑和听（观）众生活息息相关的各种信息。

（3）跨区域大面积覆盖网的建设

DMB的一个重大技术特点是可以方便地建成大面积覆盖的DMB单频网，通常一个DMB单频网主要是由下面几个部分组成：

①中心台： 主要起信号的集中与分配作用，一般也带自己的发射台。

②分发射台： 单频覆盖网的重要成员，根据网的大小，可以是几个到几十个，甚至更多。

③DMB的信号分配系统： 其实际上是用作中心台向各发射台分配信号。可以通过微波、光纤、通信线路以至卫星等形式链路实现。

借鉴国外的经验，除了需要广播管理机构统一协调外，必须建立一个由各方参建的经济实体运营机构，按市场经济规律或原则来统一对外协调处理。按照科学发展观的要求，从我国的基本国情出发，我国广播影视要努力实现“一个转变”和“三个开放”，真正做到与时代同进、与世界同步。

“一个转变”就是要通过数字化使广播影视从传统媒体向现代媒体转变，使广播电视既提供公共类节目的“广播”，又提供专业化、个性化的节目“窄播”；既提供单向式广播，又提供交互式点播；既提供广播影视节目，又提供多种信息服务；既提供文化娱乐，又提供商务服务；使传统的广播电视终端逐渐转变为现代的多媒体信息终端，使广播影视真正成为“扬独家之优势，汇天下之精华”的现代传媒。

“三个开放”：一是内容提供的开放。我国广电系统是国内最大的内容资源拥有者和提供者。随着数字技术的发展，电台、电视台加快了内部数字化、网络化进程，实现了互联互通、资源共享。电台、电视台不仅向收音机、电视机提供节目，还可以向手机、计算机等所有信息终端提供节目，形成开放的节目平台，充分发挥广电节目资源优势。二是网络传输的开放。广播电视[FS:Page]网络是我国覆盖面最广、带宽最宽、入户率最高的信息网络，不仅可以传输广播影视节目，还可以传送其他多种信息业务，形成开放的传输平台，充分发挥广电网络资源优势。三是终端接收的开放。收音机、电视机是最普及的信息工具和最便捷的信息载体，数字化使传统的广播电视终端转变为多媒体信息终端，不仅可以接收广播影视节目，还可以接收其他信息业务，成为开放的接收终端平台，充分发挥广电用户资源优势。