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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/T 268.12013 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87MHz108MHz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符号产产生 每个OFDM符号包含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 （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。 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