浅议drm数字广播系统调制和接收技术

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1、浅议DRM数字广播系统调制和接收技术【摘要】工作在30MHz以下的DRM技术很好地解决了模拟AM广播的数字化问题，现已成为数字AM广播世界性的标准，但接收终端却是DRM数字广播广泛应用的关键。本文简析DRM数字广播系统的同时着重介绍了DRM接收机的硬件构成及信号解码还原处理过程。【关键词】DRM；调制；接收；解码目前，国际上发展较为成熟的几种数字广播，即数字声音广播（DAB）、数字调幅广播（DRM）、数字卫星广播（DSB）、网络数字广播等几种方式。其中数字卫星广播不能应用在地面广播传输系统中；网络数字广播依托网络做为传播载体；DAB是针对30MH

2、z〜3000MHz频段声音广播数字化的技术，不能满足AM广播频段数字化的要求；而工作在30MHz以下的DRM技术很好地解决了模拟AM广播的数字化问题，现已成为数字AM广播世界性的标准，被指定为传统AM广播的最终代替者。DRM不但保留了AM广播的传统优点，而且解决了AM广播的诸多缺点，如显著提高了声音质量，抗干扰能力加强,且可提供多媒体信息等，更重要的是可实现AM系统到DRM系统的平滑过渡。随着全世界对DRM的不断重视，DRM系统将会逐渐普及。DRM系统采用0FDM调制方式，具有多种传输模式，适用于多种信道和带宽的传输方式，可以传送音频流及数据流。

3、DRM标准同时提供了数模同播的广播方案，可以将模拟与数字信号同时以同一载波频率播出，有利于模拟广播向数字广播的平滑过渡。DRM系统主要由三个逻辑通道组成：主业务通道（MSC）、业务描述通道（SDC）和快速访问通道（FAC）。FAC通道提供信号带宽、调制方式和交织长度等信息；SDC通道提供如何解调MSC、如何找到相同数据的其他数据源，以及在复接器中为业务提供属性等信息；MSC通道包含音频或数据业务，通过复接器对不同保护级别的数据和音频业务进行复接，MSC最多可以包括四路业务，任何一路都可以是音频或数据。DRM的信源编码采用先进的AACPlus等编码

4、技术，有效地提高了信源的压缩比。信道编码采用基于卷积编码的多级编码（MLC,Multi-LevelCoding）,可以分为标准映射（SM）、对称分级映射（HMsym）和混合分级映射（HMmix）三种QAM映射类型。通过交织克服时间和频率选择性衰落，根据信道特性可以选择2s的长交织或者0.4s的短交织。DRM在所传输的OFDM码元中插入了三种导频信息，可用于接收机同步、均衡处理。其中频率导频主要用于接收机频偏的估计，时间导频用于接收机帧同步的计算，增益导频用于接收机信道估计。我国已经在部分地区进行了DRM系统的现场测试，测试效果令人满意，这给DRM

5、系统的应用奠定了基础，而接收机成为DRM系统广泛应用的关键。目前，国内外采用的DRM接收机大多是基于PC的DRM软件接收机，已经比较成熟，但其应用范围终究受到一定限制。适于广泛应用的便携式硬件DRM接收机目前还处于初级发展阶段。而DRM系统只有在专用ASIC推出后才可以迅速降低接收机的成本，才能有利于DRM系统的推广。根据数模同播的要求，DRM接收机RF前端采用改造现有模拟收音机的方法。整合后的接收机既可以收听模拟信号，又可以完成数字信号的处理，这样就可以适应数模同播的需要。数字接收机接收信号通过模拟收音机前端下变频到中频，将中频信号引出，经过滤

6、波送入AD采样，从而获得中频采样数据。中频采样数据通过正交解调得到基带数据。首先通过码元同步找到OFDM码元的起始位置，然后通过FFT完成OFDM信号的解调，将时域数据变换到频域，并利用频率导频信息计算并校正频率偏差，因为OFDM系统对载波频偏非常敏感,经过频率校正后，频率误差应小于0.01倍子载波间隔。在此基础上，利用时间导频信息找到DRM系统的传输帧起始码元，此后接收机从传输帧起始位置开始进行后续处理。由于短波信道变化复杂，时域及频域的选择性衰落都很强，造成了接收信号的幅度和相位受到严重干扰，在解高阶QAM映射时会引入较大的误差，均衡模块用来

7、解决上述问题。DRM系统设计了增益导频，分布在时间一频率域上，利用增益导频的信息进行信道均衡。从均衡后的数据中提取FAC单元并将其解码，得到解调SDC的信息；再提取SDC单元，根据FAC的信息解码SDC,得到SDC数据实体；最后提取MSC,根据FACSDC的信息解码MSCo上述单元分别经过解交织、解0AM映射、Viterbi译码、能量解扰等模块的处理后，最后将MSC解复接后的数据进行音频译码或者数据解码。接收机基带信号处理部分主要采用ARM与FPGA联合处理的硬件平台实现。ARM处理器可以在不改变硬件结构的情况下，通过下载不同的软件程序实现不同的

8、功能，这样非常有利于不同算法的验证，而且ARM公司可以提供处理器内核,为进一步设计接收机ASIC奠定基础。由于ARM以half-word