数字音频广播（DAB）技术 (2010 年度畅销榜NO.66356 )

广播是我们生活中的良师益友。现在我们每天收听的调幅广播和调频广播，传送的都是模拟信号，属于模拟广播。模拟广播受调制方式和带宽所决定，有很多缺点。主要问题是传输过程中会产生噪声和失真的积累、由电波多径传播产生衰落，严重影响传输质量。\r\n\r\n 数字声音广播，简称DAB(Digital Audio Broadcasting)，是新一代的广播，是数字广播系统。这种新的传输系统抗干扰性能好，可以消除传输过程中的噪声和失真的积累，传输中出现的差错可以被修正；数字的传输系统需要的发射功率小，有利于节约能源和降低电磁污染、改善环境保护；数字的传输系统允许同步网运行，提高了频谱利用率；这种新的系统是一种多媒体广播系统，它既可以用来传送声音广播节目，又可以传送数据业务、静止和活动图像等；这种系统既可以固定和便携接收，也可以移动接收。总之，DAB是广播技术发展中的一个新的里程碑。DAB技术已经引起世界各国科技界、广播界、电子工业界的广泛关注和极大兴趣。\r\n
\r\n

第1讲：DAB的特点和能力 \r\n\r\n 第2讲：DAB的信源编码(上) \r\n\r\n 第3讲：DAB的信源编码(中) \r\n\r\n 第4讲：DAB的信源编码(下) \r\n\r\n 第5讲：DAB的传输方法-COFDM(一) \r\n\r\n 第6讲：DAB的传输方法-COFDM(二) \r\n\r\n 第7讲：DAB的传输方法-COFDM(三) \r\n\r\n 第8讲：DAB复合信号的组织及节目传输机理 \r\n\r\n 第9讲：DAB的比特差错保护(上) \r\n\r\n 第10讲：DAB的比特差错保护(下) \r\n\r\n 第11讲：循环冗余校验(CRC)及其在DAB中的应用 \r\n\r\n 第12讲：DAB发射机(一) \r\n\r\n 第13讲：DAB发射机(二) \r\n\r\n 第14讲：DAB同步发射网(一) \r\n\r\n 第15讲：DAB同步发射网(二) \r\n\r\n 第16讲：DAB同步网节目和数据的馈送 \r\n\r\n 第17讲：DAB接收机 \r\n\r\n 第18讲：DAB的数据广播业务(一) \r\n\r\n 第19讲：DAB的数据广播业务(二) \r\n\r\n 第20讲：DAB的数据加密和能量扩散 \r\n\r\n 第21讲：节目信息与调谐信息(业务信息) \r\n\r\n 第22讲：DAB中的多声道声音编码 \r\n\r\n 第23讲：DAB电视系统 \r\n\r\n 第24讲：DAB测量技术 \r\n\r\n 附录1 缩略语全称与中英文对照 \r\n\r\n 附录2 本书参考文献 \r\n
\r\n

数字音频广播(DAB)是继调幅和调频广播之后的第三代广播, 与现行模拟广播相比音质更好(CD质量), 可保证高速移动状态下的接收质量, 有较强的抗干扰和在恶劣环境下接收的能力, 发射功率小, 频谱利用率高, 易于实现一个频道多套节目和多种业务的广播. 可明显提高投资效率, 是广播技术和广播事业发展中的一个新的里程碑.

国际上早在80年代初期就已经开始考虑数字音频广播技术, 但是直到80年代末该技术才开始为世人瞩目. 近年来由于数字技术在信源编码方面取得了突破, 使得比特率降低到原来的1／7, 音质不受影响, 同时, 通过信道编码及合适的调制方法, 解决了由于多径传播造成的衰落和移动接收出现的多普勒频移等问题, 这就为DAB的实现创造了条件, 为推广应用开辟了广阔的前景. 此外, 超大规模集成电路. 计算机和多媒体技术等的发展都为DAB提供了足够的技术支持和发展基础.

1996年12月15日中国首座数字音频广播先导网开通了, 该网由佛山主发射台和中山发射台. 广州发射台组成, 1997年7月1日正式投入试播. 这标志着我国的DAB广播事业已开始启动, 这是我国广播事业发展中的一件大事, 必将大大促进我国数字音频广播(DAB)技术. 事业和产业的迅速发展. 为了迎接我国数字音频广播大发展局面的到来, 《中国新闻科技》杂志从1997年1月起组织了"数字音频广播(DAB)技术系列讲座", 由北京广播学院李栋教授主讲, 受到业内各方面人士的欢迎与好评. 为了满足广大读者和业内技术研讨会. 技术培训的需要, 李栋教授和《中国新闻科技》杂志社合作将这些讲座汇编成书, 由北京广播学院出版社出版发行, 为我国DAB的发展做了一件有益的工作.

这是一部关于数字音频广播(DAB)的较全面的专著, 它介绍了DAB的特点, 信源编码方法, 信道编码方法, 调制方法, 复合方式, 传输模式, 工作频段, 比特差错保护, 发射及接收, 附加数据业务, 测量技术等各方面的技术内容. 数字音频广播是新技术, 因而本书还具有内容新颖的特点.

本书较深入地接触到一些关键技术(例如COFDM)的实质内容, 而又采用由浅人深的表述方式, 通过一些简明的例子或层次分明的叙述, 逐步引向真实的DAB技术内容. 这样做有利于引导对此领域不熟悉的读者较顺利地进入与深入其中. 本书没有为了追求"浅"而舍弃或回避实质的技术内容, 也没有为了保持"水平", 而省略一些"入门"性质的内容. 这对于国内的大多数读者也许是有利的.

本书内容充实, 信息量大, 对问题的具体叙述与大量数据的穿插运用, 有助于读者获得生动而有用的信息. 特别是本书由一人撰写, 避免了重复, 因此内容的系统性好, 缺漏少. 李栋教授从事DAB方面的研究和教学工作多年, 积累和整理了大量最新参考文献, 掌握了较全面的专业知识, 因此本书具有较高的水平.

我高兴地将《数字音频广播(DAB)技术》一书推荐给广播电视技术领域中的工程技术人员和广大读者, 希望大家从中得到收益和启迪, 以便更有力地推动我国DAB的技术进步和事业发展.

1998年5月18日

广播是我们生活中的良师益友. 现在我们每天收听的调幅广播和调频广播, 传送的都是模拟信号, 属于模拟广播. 模拟广播受调制方式和带宽所决定, 有很多缺点. 主要问题是传输过程中会产生噪声和失真的积累. 由电波多径传播产生衰落, 严重影响传输质量.

数字声音广播, 简称DAB(Digital Audio Broadcasting), 是新一代的广播, 是数字广播系统. 这种新的传输系统抗干扰性能好, 可以消除传输过程中的噪声和失真的积累, 传输中出现的差错可以被修正, 数字的传输系统需要的发射功率小, 有利于节约能源和降低电磁污染. 改善环境保护, 数字的传输系统允许同步网运行, 提高了频谱利用率, 这种新的系统是一种多媒体广播系统, 它既可以用来传送声音广播节目, 又可以传送数据业务. 静止和活动图像等, 这种系统既可以固定和便携接收, 也可以移动接收. 总之, DAB是广播技术发展中的一个新的里程碑. DAB技术已经引起世界各国科技界. 广播界. 电子工业界的广泛关注和极大兴趣.

DAB技术已经在欧洲正式使用, 我国在珠江三角洲建设的第-一个DAB先导网已在1996年底正式投入试验播出. 模拟广播向数字广播发展是必由之路.

为了适应我国DAB事业的发展需要, 使读者全面了解DAB技术, 作者从1997年1月起, 在《中国新闻科技》杂志上举办了为期2年的《数字音频广播技术》专题讲座, 到1998年底共有24讲. 这24讲的主要内容是：

第1讲, "DAB的特点和能力", 是关于DAB的概述. 主要介绍DAB发展概况, 所使用的源编码方法和COFDM传输方法：DAB不同的覆盖方式. 传输模式和工作频段, DAB的数据业务：DAB的未来发展.

第2～4讲, "DAB的信源编码", 详细说明了信源编码的任务和理论基础, 介绍了MUSICAM编码方法和编. 解码器, 介绍了联合立体声编码和低取样频率低比特率编码方法.

第5～7讲, "DAB的传输方法", 详细讨论和分析了COFDM编码与调制方法. 主要内容涉及到移动无线电信道的特性, COFDM的特征：借助FFT算法实现OFDM调制, 保护间隔的作用, OFDM系统参数的确定与DAB工作模式, 信道编码(卷积码)和解码方法. 原理, 可删除型卷积编码原理, 四相差分相移键控调制方法, 时间交织. 频率交织, DAB传输帧结构等.

第8讲, "DAB复合信号的组织及节目传输机理", 主要讨论DAB的数据结构. 介绍了DAB公共交织帧结构. 快速信息块结构. 复合结构及复合结构信息, 流模式和包模式数据传输, 快速信息数据信道, 节目伴随数据(PAD)等.

第9～10讲, "DAB的比特差错保护", 主要讨论了关于DAB的数据进行信道编码时所实施的差错保护, 包括音频业务的不均匀差错保护, 数据业务的保护：DAB的覆盖退出性能.

第11讲, "循环冗余校验(CRC)及其在DAB中的应用", 讲述了CRC的数学关系. CRC计算的实施和CRC在DAB系统中的应用.

第12～13讲, "DAB发射机", 主要讨论了DAB发射机的定义和任务, COFDM信号的特点和对发射机的要求, 频率变换方法, 非线性校正方法, 输出带通滤波器, DAB发射机实例, 发射天线等.

第14～15讲, "DAB同步发射网", 主要讨论了同步发射网及DAB同步工作能力的基础, 网络增益与功率节约, 同步网的频率节约, 同步网规划的若干参数, DAB工作频率, 同步网基准模型, 单频网(SFN)的设计：同步网中覆盖空隙的填充：DAB与其它无线电业务的相容相：同步网同步运行的保证等.

第16讲, "DAB同步网节目和数据的馈送", 主要讨论DAB同步网中的各发射台如何得到信号源. 介绍了ETI数据流的馈送：已处理好的DAB信号(COFDM信号)的馈送, 直接传送MUSICAM数字节目, SCPC技术：在馈送网络和发射台的时延均衡.

第17讲, "DAB接收机", 主要讨论了DAB接收机的基本构成和工作原理：DAB接收机例, 新一代的DAB接收机.

第18～19讲, "DAB的数据广播业务", 主要内容包括：DAB数据业务传输概论：DAB传送数据的特殊性能：PAD的编码与应用, 不同类型的数据业务例, 数据接收机.

第20讲, "DAB的数据加密和能量扩散", 主要讨论了数据流的加密和解密原理, 伪随机比特序列的控制字的管理：使用权的管理, 使用权接口, 能量扩散和解扩散.

第21讲, "节目信息与调谐信息", 主要讨论了节目信息和调谐信息的传输机理, 介绍了节目和信号群, 信号群名称和节目名称, 节目语言种类识别：日期和时钟时间：发射节目编号, 节目类型识别, 通告识别, 关于其它信号群的节目信息, 频率信息：地区识别：发射机识别和接收机的定位：业务启动信息.

第22讲, "DAB中的多声道声音编码", 主要讨论了多声道扩展的技术问题, 介绍了多声道数据流的格式.

第23讲, "DAB电视系统", 主要讨论了基本要求：DAB传送活动图像的可能性. 介绍了DAB-TV系统配置, 在DAB复合信号中MPEG数据流的置入：通过DAB系统传送TV的试验系统, DAB-TV使用的频率, DAB-TV的应用：DAB与DVB-T的关系：DAB系统一将来的地面电视传输系统.

第24讲, "DAB测量技术", 主要讨论了影响DAB覆盖的一些参数的测量方法和应注意的问题. 同时, 还介绍了衰落信道模拟器和DAB测量车.

为适应今年下半年全国数字技术卫星教育. 第七届北京国际广播电视与电影设备展览会(BIR-TV'98)的需要以及各地方与部门新技术培训的需要, 《中国新闻科技》杂志社将作者所做的讲座全文(包括已经发表和将要陆续发表的)汇编成书一《数字音频广播DAB技术》. 由北京广播学院出版发行. 本书涉及到DAB整个系统的几乎全部的技术. 编写过程中, 作者注重知识. 信息和实用. 其读者对象是广播电视通信领域的工程技术人员. 大专院校相关专业师生.

《中国新闻科技》杂志社技术编审教授级高级工程师杨景礼同志, 对本书的每一讲做了认真审阅并提出了许多宝贵意见, 在此表示衷心感谢!

原广播电影电视部科技委副主任章之俭教授专为本书写了序言, 作者在此表示衷心感谢!

限于作者水平, 加之讲座篇幅有限, 许多问题不可能展开讨论和透彻分析, 况且技术还在不断发展中, 其中难免有不妥之处, 恳请读者批评指正.

1998年5月20日

无封面