广播是人民日常生活中重要的大众媒介之一。目前,随着数字技术的发展,无线电视节目的数字化正在快速普及,广播节目的数字化也在加速推广。因此,调频频段数字音频广播(CDR)便应用而生。
一.CDR广播简介
CDR广播技术是继模拟电视数字化后,调频广播数字化的新的技术标准。中国数字音频广播(China Digital Radio),简称CDR,是具有我国自主知识产权的数字音频广播标准,是当今国际数字音频广播标准之一。CDR广播采用自主研发的DRA+编码技术,在模拟调频广播的频点上可以传输更多的音频节目,可以实现模拟和数字同时发射,数字发射功率更低,抗干扰性更强,目前已在央广无线数字化覆盖工程中广泛应用。
CDR技术具有以下四大优势
1.具有良好的覆盖效果
CDR数字广播技术对周围的传输环境没有特别要求,拥有较强的覆盖能力,覆盖范围极为广阔。仅用传统发射功率的1/50功率,即可满足与传统信号相符合的覆盖范围。如果用广播频率组建网络时,两个发射塔之间的距离可以超过80 km,具有传统技术无法比拟的传输能力。
2.具有高品质的音效
CDR编码根据国家通用的标准进行解码,支持立体环绕声音编码,能够实现传输声音品质的最佳化,而且抗干扰信号的能力较强,接收信号很少发生失真情况,这样舒适悦耳的音乐品质给人听觉上的享受。
3.具有频谱效率高的优势
在100 kHz的频率带宽上,能够保证三至四套数字节目的有效传输,并且,根据单频网的统一整合,能够提升频率使用效率,对于推广应用具有积极作用。
4.具有抗信号干扰的能力
CDR的数字信息解调能力强于模拟信号,使用CDR传播技术不受外界移动环境的影响,车载广播不用更换频率即可收听到本范围内的广播节目。
按照省广电总局的统一部署,2018年9月宿迁发射台实施了中央广播节目无线数字化覆盖工程,采用CDR数字音频广播技术。新增了一部数字广播发射机,播出中央人民广播电台的第10套老年之声、第12套娱乐广播、第16套对农广播。
二.宿迁市CDR系统的实施
宿迁市实施中央数字音频广播节目无线数字化发射系统,主要由信号源、激励器、发射机、天馈系统等部分组成。发射系统技术架构如图1所示。本次工程中新添苏州全波通信技术有限公司生产的数字广播发射机(型号AWCDR-300)一台,可以实现数字广播和模拟广播同时播出。原模拟发射机作为模拟广播的备机使用。两部发射机通过多工器共用原模拟广播的天馈系统。

图1 CDR发射系统技术架构
信号源:主备信号源均采用卫星接收方式,分别设置C波段和Ku波段卫星单收站,中星6B、亚太6号卫星互为主备;主信号源为中星6B号S24转发器,C波段上行水平极化,下行垂直极化,QPSK调制;备信号源亚太6号K1转发器,Ku波段上行水平极化,下行垂直极化,QPSK调制;经数码视讯EMR—D8020卫星综合接收解码器解出1路模拟音频广播信号直接送发射机激励器;主备两路TS流,经码流选择切换后送发射机激励器。卫星接收机输入电平范围-39dB~-25dBm,信号电平不宜过低,否则,容易造成接收信号的卡顿现象。卫星信号接收参数如下:
中星6B卫星(东经115.5º)S24转发器:上行中心频率/极化方式:6400MHZ/水平极化 下行中心频率/极化方式:4175MHZ/垂直极化 调制方式:QPSK 前向纠错(FEC):1/2 符号率:18Ms/s 滚降系数:0.35
亚太6号卫星(东经134度)K1转发器:上行中心频率/极化方式:14017.5 MHZ/水平极化 下行中心频率/极化方式:12269.5 MHZ/垂直极化
调制方式:QPSK 前向纠错(FEC):1/2 符号率:18Ms/s 滚降系数:0.35
激励器:激励器的主要功能:将在前端完成信源编码、复用、加扰后打包处理的TS流,进行信道编码、调制、变频处理,以数字信号在特定的射频频率输出。
发射机:将输入的TS流信号,通过激励器进行信道编码调制,成为符合标准的数字基带信号,再直接上变频调制为射频信号,逐级进行放大,最终达到满功率输出。
音频广播信号进入CDR调频广播发射机,原中1模拟广播信号使用原有信号。按照技术要求,模拟调频广播发射机功率与原中1模拟广播发射机功率一致,数字信号功率要比同播的模拟功率低14dB。
天馈系统
新增的CDR发射机输出与原有中1模拟发射机通过同轴开关进行输出切换,再与其他频率发射系统通过多工器共用天馈系统,经馈线传输到天线进行发射。发射天线为调频四层四面双偶极板的水平极化天线。

播出CDR信号的监听
为保证CDR信号质量,我们购置了海尔HCDR-01型数字广播收音机用来监听本地数字音频广播的发射效果。
设备安装调试情况
所有设备的安装调试均严格执行有关技术规范和建设规范,技术指标符合国家相关规定,信号接收效果达到国家规定的基本标准,300W发射机满功率发射,天馈线驻波比为1.1dB。编码复用设备运行状态良好,单频网测试正常。
调频频段数字音频广播发射机测试结果

发射机出口和同轴开关连接后再和多工器连接,馈管与多工器、发射机之间的连接部件全部用硬馈连接。编码复用设备和卫星接收机全部安装在标准机柜内,走线规范。安装新天馈线系统时对旧的天馈线系统进行拆除。供配电安装标准,机房地线安装规范,台站接地电阻为2.5Ω。
三.对工程实施及运行的结论
经验收,该项工程从制定方案、实施到验收,各个环节进展都很顺利。各厂家的供货设备全部到货并完成安装调试,设备技术规格和参数符合方案和合同规定的技术标准和建设规范,运行正常,验收合格。
经国家广电总局广播电视规划院组织技术测试,结论如下:台站调频频段数字音频广播发射机符合相关标准的要求;所建设数字音频广播(CDR)系统遵循《调频频段数字音频广播 第1部分:数字广播信道帧结构、信道编码和调制》(GY/T 268.1-2013)技术体系,能够按照指定频率和工作模式工作,台站信号覆盖正常。