数字声音广播8-hd radio技术系统v

1、HD Radio技术系统 通信与信息工程学院 李 娜 主要内容HD Radio概述1FM HD Radio2AM HD Radio3HD Radio概述IBOC技术于1992年问世，分为FM-IBOC和AM-IBOC，后来更名为FM HD Radio和AM HD Radio，统称HD Radio。HD Radio于2002年被批准为美国AM与FM波段的数字广播标准。使用现有模拟广播的频道提供高清晰度的数字声音广播与数据业务。发射系统框图技术指标比较HD Radio优点利用现有频率，以低投资实现模拟/数字同播运行。有附加业务与节目的可扩展能力。与DAB比，工作频率低，容易室内接收。支持单频网，节

2、约频谱和功率。FM HD Radio数字信号功率只需FM发射功率的1%，就能达到与FM广播相同的覆盖范围。FM HD Radio满足高速（300km/h）移动接收的要求。在美国应用前景良好，在其他国家会受到一定的限制。主要内容HD Radio概述1FM HD Radio2AM HD Radio3FM HD Radio系统组成原理图FM HD Radio工作模式FM HD Radio是一种OFDM系统，该系统在常规FM信号两边创建了一组数字边带。FM HD Radio系统为实现最终的全数字信号频谱分三步：混合模式扩展混合模式全数字模式混合模式提供100kbps的数据率，其中96kbps的音频数据

3、和4kbps的辅助数据（歌曲与艺术家名）。数据分配是可调整的。每个数字边带有191个副载波，分10个区。所有OFDM副载波的间隔为363.4Hz，各个副载波都采用QPSK调制。扩展混合模式提供151kbps的数据率，其中96kbps的音频数据和55kbps的辅助数据。这种数据分配是可调节的。减少了模拟FM信号的频谱宽度，让位给扩展的数字频谱。上下边带扩展部分各占30kHz，各有76个副载波。所有OFDM副载波的间隔为363.4Hz，各个副载波都采用QPSK调制。全数字模式该模式没有模拟信号，提供300kbps数据率，并可在音频业务与数据业务间随意分配。处于两侧的主信道传输的功率要比处于中间的副

4、信道大。模拟与数字信号的合成方式合成方式有五种分别放大高电平合成共同放大低电平合成中等电平与分离电平合成双输入天线合成两个独立天线空中合成选择哪种合成方式取决于现有模拟FM发射机的功率等级、使用年限和特点，以及天线和塔的具体情况。模拟与数字信号的合成方式1. 分别放大高电平合成模拟信号和数字信号独立地产生并送入各自的放大器。模拟信号大多数会利用现有的RF设备。数字信号进入线性放大器。然后，两种信号通过10dB的合成器合成后送入天线。优点：处理大功率装置的唯一实用的方法，允许使用者保持现有的模拟发射机，允许模拟和HD Radio在有故障的情况下分开运行。缺点：需要大功率的数字发射机，需要外部耦合

5、器。模拟与数字信号的合成方式2. 共同放大低电平合成HD Radio信号产生后在低电平与模拟FM信号混合。混合信号通过线性放大器放大到要求的电平。优点：需要低功率发射机，电能和热能消耗低，硬件成本低，发射机装置简单。一些固态发射机可升级作为模拟和数字公用的发射机。缺点：不适合大功率(14kW)应用。模拟与数字信号的合成方式3. 中等电平与分离电平合成适合于中等功率等级的发射机。模拟与数字信号的合成方式4. 双输入天线合成数字信号与模拟信号分别放大后，分别经馈线送到同一副天线的两个独立的输入端。两馈线的隔离度要大于40dB。模拟与数字信号的合成方式5. 两个独立天线空中合成数字信号与模拟信号在完

6、全独立的两个系统中产生与放大，分别送到各自的天线发射，实现在空中的合成。主要内容HD Radio概述1FM HD Radio2AM HD Radio3AM HD RadioAM HD Radio也是OFDM系统，该系统在正常AM信号两边引进了一系列的边带。该系统的混合模式可与现有的模拟调幅接收机兼容，也可转换成全数字模式，改善音频质量和提高辅助数据率。AM HD Radio工作模式1. 混合模式支持AM单声道信号和IBOC信号，可提供40kbps的数据率，其中有36kbps的音频数据率和4kbps的歌曲和艺术家名称的附加数据率。为了全立体声而附加一个低速数据通道。数字副载波总共有2*81个，间隔为181.7Hz。数字主信道、副信道和第三信道的各载波分别采用64QAM、16QAM