调频频段数字音频广播系统关键设备技术要求

中央广播电视节目无线数字化覆盖工程调频频段数字音频广播系统（CDR) 关键设备技术要求,2015.7 北京 吴智勇,已发布的CDR相关标准,行业标准两项： GY/T 268.1-2013 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 GY/T 268.2-2013 调频频段数字音频广播 第2部分：复用,2,已发布的CDR相关标准,其他技术要求等文件: GD/J 058-2014 调频频段数字音频广播音频信源编码技术规范 GD/J 059-2014 调频频段数字音频广播音频编码器技术要求和测量方法 GD/J 060-2014 调频频段数字音频广播复用器技术要求和测量方法 GD/J 061-2014 调频频段数字音频广播激励器技术要求和测量方法 GD/J 062-2014 调频频段数字音频广播发射机技术要求和测量方法 GD/J 063-2014 调频频段数字音频广播专业接收解码器技术要求和测量方法,3,主要内容,CDR系统特点概述 中央广播电视节目无线数字化工程中的广播数字化方案 相关关键设备的技术要求 调频频段数字音频广播激励器 调频频段数字音频广播发射机 数字声音广播专业卫星综合接收解码器,4,CDR系统的主要特点,针对调频频段的数字音频广播系统传输方案 多种传输模式适用不同的应用场景 灵活的频谱配置结构 采用更高效的信道编码算法（LDPC） 集成自主知识产权的信源编码算法（DRA+） 支持逐步演进的系统架构,5,CDR系统的主要特点-多种传输模式,三种传输模式： 传输模式1大范围组网覆盖 传输模式2高速移动 传输模式3较高数据率传输,6,CDR系统的主要特点-灵活的频谱配置,六种频谱模式： 数字信号带宽100kHz200kHz 数字频谱连续：频谱模式1和频谱模式2 数字频谱不连续：频谱模式9/10、22/23,7,CDR系统的主要特点-灵活的频谱配置,频谱模式1 频谱模式2,8,CDR系统的主要特点-灵活的频谱配置,频谱模式9/10,频谱模式22/23,9,CDR系统的主要特点-模拟数字信号频率间隔,CDR系统(T1S9),HD Radio系统(MP1),10,CDR系统的主要特点-信源编码,音频编码采用DRA低码率扩展版本（DRA+） DRA+是以DRA为核心,增加了频带复制(SBR)、参数立体声（PS）和分层模块等增强技术实现的DRA音频扩展编码技术，输出码率范围可以从16kbps到384kbps，满足在一个给定带宽的调频信道内传输多路立体声节目或一路5.1环绕声节目的需求,11,CDR系统的主要特点-信源编码,12,CDR系统的主要特点-信道编码方案,系统信息信道和业务描述信息信道 卷积编码，约束长度为7，编码率为1/4 主业务信息信道 准循环结构LDPC编码 码长：9216比特 准循环结构：256*256 编码码率1/4、1/3、1/2和3/4,13,CDR系统的主要特点-系统传输容量,不同传输模式下系统传输容量（100KHz内）,14,CDR系统的主要特点 -支持逐步演进的系统架构,支持分层调制技术 可支持跳频技术,15,主要内容,CDR系统特点概述 中央广播电视节目无线数字化工程中的广播数字化方案 相关关键设备的技术要求 调频频段数字音频广播激励器 调频频段数字音频广播发射机 数字声音广播专业卫星综合接收解码器,16,CDR系统框图,17,18,工程中CDR系统结构,中央覆盖工程中CDR发射参数配置,传输模式1、频谱模式9、 频道带宽占用400kHz，其中数字100kHz QPSK、LDPC 三路数字音频节目 数字信号的功率比模拟信号功率低14dB,19,主要内容,CDR系统特点概述 电视节目无线数字化工程中的中央广播广播数字化方案 相关关键设备的技术要求 调频频段数字音频广播激励器 GD/J 061-2014 调频频段数字音频广播发射机 数字声音广播专业卫星综合接收解码器,20,工作环境： 环境温度：045 相对湿度：95% 大气压力：86kPa106kPa 工作电压： 电压幅度：220V22V AC 电源频率：50Hz3Hz 海拔高度：应满足设备使用地区的海拔高度,激励器一般要求,21,具有模拟音频输入接口（XLR母头）和AES/EBU音频输入接口（XLR母头） 广播业务接口格式应符合GD/J 060-2014的有关规定，其接口采用RJ45以太网接口和 ASI接口 10MHz时钟输入采用BNC接头，阴型，输入阻抗为 50 1pps输入采用BNC接头，阴型，TTL电平，输入阻抗为50 TOD信息输入采用RS232串口，DB9接头，阴型,激励器接口要求,22,射频输出采用SMA或BNC或N型接头，阴型，输出阻抗为50 射频监测输出采用SMA或BNC接头，阴型，输出阻抗为50 管理配置、遥控、监测接口采用RS232/RS485、RJ45以太网接口或面板控制，其中RS232/RS485采用DB9接头，阳型,激励器接口要求（续）,23,工作模式：应支持模拟、模数同播和数字工作模式及其切换。应实现GY/T 268.1-2013规定的全部频谱模式，其中频谱模式1和2为全数字，频谱模式9和10支持数字与模拟FM立体声广播同播，频谱模式22、23支持数字与模拟FM单声道广播同播。 预校正:具有线性和非线性预校正功能 工作频率范围：87MHz108MHz 频率参考源:有外参考源时，激励器优先使用外部参考源；无外参考源时，激励器应启用内部参考源。内外参考源可手动或自动切换,激励器功能要求,24,功率控制:具备手动和自动电平控制方式 监控和报警:提供实时监控和报警功能 监控内容括：设备工作状态和参数配置 报警：设备发生异常，报警情况可以通过远程控制端口或控制面板进行查询,激励器功能要求（续）,25,管理配置:通过远程监控接口或控制面板设置激励器工作参数和接口配置等，在掉电或重新启动后，可自动恢复原设置状态 自动保护:提供自动保护功能。当激励器发生严重故障时（如输出过载、功放过热等），或由于外部原因造成激励器损伤时，监控系统会自动切断激励器的射频输出或关机 监测输出:提供10MHz时钟监测输出和射频信号监测输出 组网方式:支持多频网(MFN)和单频网(SFN)组网方式。,激励器功能要求（续）,26,激励器性能要求,27,激励器性能要求（续）,28,激励器性能要求（续）,29,激励器入网测试加分项,1.单频网模式频率准确度（最高2分）： 0.5Hz频率准确度1Hz，加1分； 0频率准确度0.5Hz(含)，加2分。 2.带外杂散（最高2分）： 邻频道带内无用发射功率每优2dB加0.5分，最高加1分，最高-54dB 邻频道带外无用发射功率每优3dB加0.5分，最高加1分，最高-61dB 3.带肩 (最高3分) 每优2dB加1分，最高-51dB 4.相位噪声（最高3分） 平均数值每优3dB加1分,30,主要内容,CDR系统特点概述 电视节目无线数字化工程中的中央广播广播数字化方案 相关关键设备的技术要求 调频频段数字音频广播激励器 调频频段数字音频广播发射机 GD/J 062-2014 DRA+卫星专业综合接收解码器,31,工作环境： 环境温度：045 相对湿度：95% 大气压力：86kPa106kPa 工作电压： 电压幅度：220V22V AC 电源频率：50Hz3Hz 海拔高度：应满足设备使用地区的海拔高度,发射机一般要求,32,具有模拟音频输入接口（XLR母头）和AES/EBU音频输入接口（XLR母头） 广播业务接口格式应符合GD/J 060-2014的有关规定，其接口采用RJ45以太网接口和 ASI接口 10MHz时钟输入采用BNC接头，阴型，输入阻抗为 50 1pps输入采用BNC接头，阴型，TTL电平，输入阻抗为50 TOD信息输入采用RS232串口，DB9接头，阴型,发射机接口要求,33,射频输出接口应符合GB/T 12566-1990的规定 射频监测输出采用SMA或BNC接头，阴型，输出阻抗为50 应具有遥控遥测接口，采用RS232/RS485、RJ45以太网接口或面板控制，其中RS232/RS485采用DB9接头，阳型,发射机接口要求（续）,34,工作模式：应支持模拟、模数同播和数字工作模式及其切换。应实现GY/T 268.1-2013规定的全部频谱模式，其中频谱模式1和2为全数字，频谱模式9和10支持数字与模拟FM立体声广播同播，频谱模式22、23支持数字与模拟FM单声道广播同播。 预校正:具有线性和非线性预校正功能 工作频率范围：87MHz108MHz 频率参考源:有外参考源时，发射机优先使用外部参考源；无外参考源时，发射机应启用内部参考源。内外参考源可手动或自动切换,发射机功能要求,35,功率控制:具备手动和自动电平控制方式 监控和报警:提供实时监控和报警功能 监控内容括：设备工作状态和参数配置 报警：设备发生异常，报警情况可以通过远程控制端口或控制面板进行查询,发射机功能要求（续）,36,管理配置:通过远程监控接口或控制面板设置发射机工作参数和接口配置等，在掉电或重新启动后，可自动恢复原设置状态 自动保护:提供自动保护功能。当发射机发生严重故障时（如输出过载、功放过热等），或由于外部原因造成激励器损伤时，监控系统会自动切断射频输出或关机 监测输出:提供10MHz时钟监测输出和射频信号监测输出 组网方式:支持多频网(MFN)和单频网(SFN)组网方式,发射机功能要求（续）,37,发射机性能要求,38,发射机性能要求（续）,39,发射机性能要求（续）,40,发射机性能要求（续）,频谱模式9的频谱模板,41,发射机性能要求（续）,频谱模式9的频谱模板各点相对功率值 （分辨率带宽为1kHz,0dB表示带内总功率）,42,发射机入网加分项,1.邻频道带内的无用发射功率（最高2分）： 每优2dB加1分， 最高-49dB 2.邻频道带外的无用发射功率（最高2分）： 每优3dB加1分，最高-66dB 3.带肩 (最高3分)： 每优2dB加1分，最高-42dB 4.相位噪声（最高3分）： 平均数值每优3dB加1分。,43,主要内容,CDR系统特点概述 电视节目无线数字化工程中的中央广播广播数字化方案 相关关键设备的技术要求 调频频段数字音频广播激励器 调频频段数字音频广播发射机 数字声音广播专业卫星综合接收解码器 GY/T 148-2000,44,工作环境： 环境温度：040 相对湿度：10%90% 大气压力：86kPa106kPa 工作电压： 电压幅度：150240V AC 电源频率：50Hz2Hz 外形尺寸：19英寸1U标准机箱,卫星综合接收解码器一般要求,45,射频输入接口：F型英制，75 具有1路双声道模拟音频输出接口（XLR， 600平衡）和1路AES/EBU数字音频输出接口（XLR， 110平衡） 具有独立的ASI输出接口，采用BNC接头，输出阻抗为75 具有音频监听接口 具有RS232和RJ45遥控接口,卫星综合接收解码器接口要求,4