中国调频频段数字广播行业标准简介

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1、中国调频频段数字广播标准简介李栋中国传媒大学2014年3月17日北京我国广播电影电视行业标准GY/T268.1—2013《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》已经发布。规定了87MHz～108MHz频率范围内，数字音频广播系统中数字广播信道的信号帧结构、信道编码和调制技术。一、系统构成需要传送给接收机的信息，除了听众需要的音频节目、电子业务指南和数据业务外，还有接收机处理信号需要的业务描述信息和系统信息。这些信息经过相应的预处理后，经信道编码与数字调制，变为射频信号发射。信号处理流程来自上层的经过信源编码的

2、音频业务数据和经过预处理的数据业务数据，首先要进行扰码处理，然后进行LDPC信道编码实施纠错保护，接着根据业务选择的调制方法，进行星座映射，即将不同数量的比特分组形成符号（如QPSK时每符号2比特，16QAM时每符号4比特），并定义不同的0和1组合时相应的电平。接着将符号按一定的规则进行时间交织和频率交织（标准中称为子载波交织），其目的是减小由于无线电信道的时间选择性和频率选择性带来的不良影响，提高数据传输的可靠性。业务描述信息的处理与业务数据的处理的不同之处在于，信道编码使用卷积编码，只有比特交织（时域交织），无频率交织，这种信息是通

3、过固定编号的子载波传送的。系统信息的处理与业务描述信息的处理过程相同，只是不进行扰码处理。系统信息通过多载波系统中一些确定的子载波（标准中有规定）传送，也就是说，这些子载波的任务永远是用来传送系统信息的，称为“连续导频”。“离散导频”送出的是作信道估计用的数据，这些数据也要通过多载波系统中的少量子载波传送，这些子载波称为导频；又由于在不同的OFDM符号期导频的位置不是固定的，因此，这些导频称为离散导频。上述四种信号的数据复合在一起，接着进行OFDM处理，即进行快速傅立叶反变换，完成多载波的形成和调制，形成OFDM符号。在形成OFDM符号

4、后，插入信标（另一种OFDM符号）构成逻辑帧，逻辑帧经过子帧分配后形成物理层信号帧，再经过基带至射频变换，经功率放大后发射帧结构系统产生OFDM符号后，首先要组成一个个由4个逻辑子帧构成的逻辑帧。每个子帧的时间长度为160ms。通过子帧分配，将每4个逻辑子帧（时长640ms）组成一个物理层信号帧，每4个连续的物理层信号帧构成1个时间长度为2560ms的超帧。子帧结构每个子帧包含1个信标和SN个OFDM符号，SN数量取决于所选择的传输模式，可以为56、111或61。OFDM符号的结构0FDM符号间的交叠OFDM符号产生每个OFDM符号包含

5、Ns个子载波（包括有效子载波和虚子载波），传输模式1、2和3时Ns分别为2048、1024和2048。Ns只是IFFT变换的点数，实际需要保留的载波（称为有效子载波）数量Nv要远少于Ns，实际不出现的载波称为虚载波。在每个OFDM符号周期中，需要传送给接收机的所有信息，分配到相应的有效子载波（相应于模式1、2、3的有效子载波数分别为242、122和242个）上传送，是通过对传送的信息进行IFFT变换来实现的。2048点IFFT变换示意图IFFT变换器（OFDM发生器）输出与输入信号的关系射频频谱模式CDR系统以100kHz为基本的频率块

6、（称为子带），通过选择不同数量和不同的中心频率位置分布的子带组合，形成不同的频谱模式，满足不同的使用需求。CDR标准定义了A（用DA表示）和B（用DB表示）两类频谱模式。A类频谱模式的子带标称频率（子带的中心频率）为(100i+50)kHz，i=0,1；B类频谱模式的子带标频率为100kHz的整数倍，即(100i)kHz，i=0,1,2。模式9的频谱图模式10的频谱图射频信号频谱模式9的频谱模板频谱模式10的频谱模板信号的其他处理1、信道编码（1）卷积编码（2）LDPC对应不同的信道编码率，有不同的H矩阵,在标准的附录D中有详细描述

7、。由于矩阵的行和列太多，无法用矩阵的形式直接表示H，因此，在附录中用列表的方式表示。例如，1/4编码率时LDPC的校验矩阵：有6912行（从第0行到第6911行）和9216列（从第0列到第9215列），LDPC的校验矩阵是稀疏矩阵，矩阵中1的元素要远远少于0的元素，因此，只需说明每一行中的哪几列元素是1就可以了。由附录可以看出，比如矩阵的第30行中，只有第2785、3488、3828和第4680列的元素为1。子载波调制方法：QPSK、16QAM或64QAM例：16QAM