调频同步广播(数字同步方案).ppt
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1、调频同步广播,蔡超时 教授中国传媒大学电子信息工程系,中国传媒大学,2,FM同步广播必须实现“三同一保”,同频:载波同频同相:音频传输时延差相同 19KHz导频同相 同调制度,包括予加重曲线一致保证最小可用场强,中国传媒大学,3,同频:采用GPS锁相同频,相对频差达到,“三同”实现方法,以下同调制度:采用数字调频激励器各发射机采用同一调制器(同源)满足同频同调制度,场强差便可改善6dB 为同频干扰区,即干扰范围下降到约占17%,见图4,两发射机同频工作时,场强差 15dB属同频干扰范围,约占两台跨距的37%。,中国传媒大学,4,“三同”实现方法(续),同相单声道要求10s,6dB 相干区占两台
2、跨距的17%。当t=10s 时,相干区跨度为3km,因此,两台跨距为17.6km。立体声要求5s,则相干区跨度为1.5km,相邻两台跨距为 8.8km。,中国传媒大学,5,调频同步广播的关键技术,时间频率标准:授时GPS:频率稳定度10-11 1pps标准秒脉冲 40ns其他 CCTV 时标 19KHz导频(无法解决时间起点),中国传媒大学,6,共源调制同步调频广播方案,中国传媒大学,7,共源同步方案(续),特点:保证同调制度;锁定GPS频标,保证同频;优点:设备简单?成本低?缺点:长距离传输模拟射频信号,难以保证播出质量;射频延时器制作调整复杂,延时范围难以做大,以适应大范围的调频同步广播;
3、,中国传媒大学,8,数字同步调频广播方案音频传输方式卫星中继,中国传媒大学,9,数字同步(续),同频:锁定GPS频标;同调制度:从音频传输链路到FM数字调制器保证16位运算精度,调制度精度优于0.01%,由于数字系统一致性好,采用同类FM数字调制器,调制度相对误差可近似为零;,中国传媒大学,10,数字化FM立体声编码调制器,数字化FM立体声编码调制器是整个同步广播系统中的关键设备。以DSP为核心,采用数字方法实现从数据输入到射频输出的全过程。编码调制器工作稳定、产品一致性好,有利于实现同步广播所要求的“三同一保”。下面介绍数字化FM立体声编码调制器,中国传媒大学,11,数字化FM立体声编码调制
4、器,中国传媒大学,12,数字化FM立体声编码调制器特点,从音频抽样到射频输出87-108M(400M D/A),采用16位精度计算,40位累加器尾数处理。对调频广播来说,信号的处理趋于理想。信噪比达90dB,矢真0.02%,频率响应0.02dB在国外形象地称为 CD级调频技术提供多种音频输入标准a.传统R、L模拟音频输入b.AES/EBU数字音频输入c.S/PDIF数字音频输入,中国传媒大学,13,数字化FM立体声编码调制器特(续),频偏精确可调,误差 0.01%片内存储器支持 2 300ms(步进1ms)相对延时调整,无需额外延时调整设备。设备自身所带来的最大延时误差仅10ns支持多种频标源
5、基准。10MHz基准、GPS 射频带外抑制-80dB,中国传媒大学,14,数字化FM同步广播音频传输方式光纤中继,中国传媒大学,15,数字同步FM广播音频传输方式有线电视网络中继,中国传媒大学,16,同相(同音频延时)是调频同步广播的技术难点,满足相同音频延时点只有一条线多种因素造成音频延时不确定a、发射机功率变化,覆盖区地形的影响 b、音频传输系统延时变化(路由、时钟同步)c、数字音频取样点影响(48KHz抽样、样点间 距 21 us)d、立体声导频延时,中国传媒大学,17,音频随路信令解决同相难点,信令插在音频信号流中,并与GPS秒脉冲对齐.标定出在传输过程中相对音频信号本身时间基准.信令
6、由单频网SFN服务器产生,伴随数字音频传送至各同步发射点,由SFN适配器解调并与GPS秒脉冲比较计算出时延,再校正到固定的统一值.实现音频延时的自动补偿信令中包含下行控制信息,以便于对同步网中各发射机的工作实施远程控制.,中国传媒大学,18,数字同步调频广播系统构成,单频网SFN服务器单频网SFN适配器数字立体声调频激励器GPS频标和时标模块系统测试组件,中国传媒大学,19,数字化FM同步广播音频传输方式微波中继,中国传媒大学,20,CUC SFN/E1T 调频同步服务器,调频同步服务器,中国传媒大学,21,CUC SFN/E1R,调频同步适配器,中国传媒大学,22,调频同步广播SFN服务器框
7、图(AES接口),中国传媒大学,23,调频同步广播SFN服务器,音频接口包括:数字AES/EBU、SPDIF和模拟左右声道三种;以适应各种系统的接口要求。随路音频信令隐含在音频信号流中,在发射端经数字激励器处理后,对音频信号无任何干扰。左右路音频信号分别加入随路音频信令,以解决数字复用时,在左右路音频信号的延差。数字音频测试信号源,具备CD质量的数字音频测试基准可编程测试信号发生器,配合同步广播测试系统,可对同步广播发射机信号场强、合成场强、0db交越区进行自动测试。可编程测试信号发生器,配合同步广播测试系统,可对同步广播发射机交越区音频时延自动测试。随路音频信令对同步广播网中所有的发射机进行
8、远程控制。该设备自带管理软件,通过RS232或以太网口实现交互,中国传媒大学,24,中国传媒大学,25,基于数字水印技术的音频随路信令,SFN服务器在用于DVB-S数字卫星链路时,音频信号经由MP3压缩传输,无法用常规的方式插入随路信令.基于数字水印技术的音频随路信令具有人耳难以察觉,抗MP3压缩解压缩攻击的优越性能,鲁棒性很好.能实现DVB-S数字卫星链路音频随路信令.,中国传媒大学,26,单频网SFN适配器,随路信令解调模块.提取分别隐含在左右声道的随路信令传送到管理模块,信令内容包括:工作频率,输出功率,音频时延值等FM发射机工作参数.提取分别隐含在左右声道的随路时标信息。经降噪处理及相
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