、下变频和解调。 ”（约瑟夫·米托拉（ ）对软件无线电的定义。）
一个理想的软件电台应该具备全频段工作的能力，并且具有很大的灵活性。 任何功能的改变或增加都可以通过软件升级来完成。 由于实际条件的限制，如宽带前端射频模块性能不理想、宽带A/D/A的工作带宽和采样率有限、DSP处理能力不足、总线数据有限等，无线无线通信在现有技术条件下实现上述理想的软件无线电系统。 为了使软件无线电技术能够应用于实际，对理想的软件无线电系统增加了一些限制，导致软件无线电牺牲了一些灵活性来换取可实现性。
考虑到目前DRM的牺牲性，为了降低研发风险，可以考虑采用软件无线电技术来开发发射和接收设备。 在当前的模数混合夏季，可以兼容原有的模拟设备。 随着社会的发展，当DRM技术成为主流技术时，可以独占兼容资源，通过软件升级来提高数字广播的质量，从而最大限度地保护用户利益。
3 基于软件无线电技术的DRM系统
3.1 DRM主要标准介绍
2001年4月4日，ITU通过了DRM的标准建议ITU-RBS.1514，并于2001年9月通过了欧洲标准ETSI TS 101 980 V1.1.1。 可以达到单AM通道的码率，也可以达到双通道的码率。 ETSI TS 101 980 V1.1.1标准中主要规定了信道使用方式、信源编码方法、复用情况、信道编码和数字调制方法等。
具体来说，DRM信号有半通道、一通道和四通道三种通道使用模式。 半频道模式可用作模拟和数字联播，作为模拟和数字广播之间平滑过渡的方法。 源编码推荐四种方法：MPEG-4 AAC（高级音频编码）、MPEG CELP（激励线性预测编码）、MPEG HVXC（谐波矢量激励编码）和SBR（速度带复制编码）。 复用情况比较复杂，包括信道复用、帧复用、业务复用、数字复用等。信道编码和数字调制方法包括扰码生成多项式(x9+x5+1)。 TCM编码方法采用删除卷积码和QAM调制相结合的方式。 交织深度分为短交织（交织长度为0.4s）和长交织。 （交织长度为2s），数字调制方式采用OFDM和QAM调制。
3.2 国外同类产品性能（）
2000年采用的基本技术如表3所示。
表3 2000年采用的基本技术
频谱 适用频段 LF、MF、HF 带宽选择性复用 与现有范围兼容 是 与发射机 Tx 相关的带外发射 单频网络支持 是 频谱屏蔽 选定带宽内的矩形系统特性 调制/信道编码 TCM+ RS OFDM/QAM (8 , 16, 64, 256) 混合/联播模式 是 (DSB/VSB) 音频编码 MPEG-2，等待 MPEG-4 电路实现灵活性 是 交织深度 长交织 6.6s 短交织 0.3 s 比特率灵活性 是 发射机峰值/平均值功率比4-8dB（与工作模式有关）
2000的数字编码调制原理框图如图2所示。
3.3 基于软件无线电技术的DRM系统接收机
鉴于广播的特点：带宽窄，一般为9kHz～10kHz； 信号动态范围大，短波频段动态范围高达120dB以上。 在选择软件无线电台的实现时必须考虑这一点。 根据文献[2]的讨论，选择基于中频采样技术的架构：在A/D/A和天线之间添加宽带变频模块，将全频段信号转换为固定的中频信号。 实现预定功能的过程。 图 3 显示了 IF 采样软件无线电系统的框图。
3.4 基于软件无线电技术的DRM系统发射机
基于软件无线电技术的数字调幅广播系统
摘要：数字广播是继AM广播、FM广播之后的第三代广播模式。 它的出现标志着广播系统从模拟系统向数字系统的转变。 相对成熟的数字调幅广播（DAB）技术被认为是近期发展的重点。 本文介绍一种基于软件无线电技术的DRM系统，可以实现当前模拟广播向数字广播的平滑过渡。
关键词： 数字广播 软件无线电 世界数字广播 (DRM) DAB
1 数字调幅广播技术的发展
1.1 广播技术的发展
自20年代以来，商业广播已在美国、苏联、英国、德国、法国和中国播出。 此后的近一百年里，广播作为重要的媒体工具被各国所重视。 广播经历了几个阶段：调幅、短波调幅、调频和调频立体声。 表1列出了一些国家广播的发展情况。
表1 世界主要国家广播发展状况
中波 短波 FM FM 立体声 美国 1/苏联 61960 英国 5/法国 01954 德国 91958 中国 41979 日本 71969
1.2 AM广播的优点
虽然AM收音机的带宽只有9kHz或10kHz，但音质无法与FM立体声相比。 但由于AM收音机的发展时间最长，而且全球标准统一，所以在任何地方购买的收音机都可以在全世界使用。 接收工具简单，可以方便地进行室内外便携式接收和车船移动接收。 因此，它仍然是世界上使用最广泛的广播媒体。
短波国际广播在国际交流中极为重要，最适合中下经济能力的听众。 因此，各国持续大力投资支持短波业务。
如今，全球有160多家国际广播电台正在进行一场无形的“星球大战”。 美国之音（VOA）的一项研究甚至认为，在未来40年里，没有其他媒体能够以同样的优势取代它。 据统计，目前全球共有短波发射站3333个，府中波发射站12590个，调幅收音机25亿台，其中7亿台可以接收短波广播。
1.3 DRM的生成
由于调制广播的竞争、音视频数字化的发展、媒体手段的多样化以及20世纪90年代开始的全球数字化浪潮，许多广播组织已经意识到AM广播必须数字化，以适应日益竞争的媒体环境，并已开始进行数字调幅广播的试验。
（范文网先生搜集整理）
德国电信（DT）于1994年11月开始试验数字广播。法国公司（）自1995年以来投入巨资开发数字AM广播系统，并自1996年6月起展示了其（）2000系统。到1998年4月正在开发的数字AM广播系统至少有6个广播系统。
1994年，ITU要求成员国提出数字系统的提案，并建议成立一个世界范围的小组来评估不同的方案，最后提出单一提案供ITU推荐给所有国家使用。 于是，DRM诞生了。 DRM的全称是Radio，是法语，即“世界数字广播”集团(World Radio)。 DRM于1998年3月在中国广州成立。截至2002年2月，DRM已有来自27个国家的47个正式成员（Full）和25个非正式成员（ ）。
1.4 国内外数字调幅广播技术发展
目前，欧洲和北美的一些国家已经开发出了DRM接收设备。 这些接收设备更接近专业接收设备。 他们主要使用电脑插接板。 大部分解调和解码工作是由基于DSP和计算机CPU的软件完成的。 完整，它们具有易于软件更新、易于适应不同标准和新服务、易于在线测试以及易于使用各种分析工具的优点。 同时，它还存在体积大（通常需要计算机，但也有更小的）、功耗高（普通干电池不能满足工作需要）、与原始设备不兼容等缺点。 客观地说，这些设备只能算是实验设备，不具备投放市场的能力。
我国在数字广播领域与世界完全同步（我国DRM集团的成立就足以证明这一点）。 国内已经有同类产品，与国外产品水平没有明显差距。
图2
1.5 DRM技术发展的机遇与挑战
DRM系统已经基本成熟，即将进入实施阶段。 然而，一项新技术能否在全球范围内推广，虽然技术本身的先进性和可行性是先决条件，但远不是决定性因素。 市场状况和消费者接受度非常关键。 历史上有很多成功的经验和失败的教训。 DRM也将实施问题视为严峻挑战，将影响国家或地区层面新技术推出的因素总结为以下几点：①技术变革的速度； ② 进出口管制； ③市场成熟度； ④ 财富或个人可支配收入（PDI）； ⑤规章制度； ⑥ 消费者是否是新技术的早期采用者。
DRM 要取得成功，需要解决三个关键因素，即广播公司/网络运营商、接收器制造商和听众之间的关系。 可以列出如下依赖关系表（见表2）。
表2 实现依赖表
播放器依赖性 关键促成因素 广播公司/网络运营商 接收器可用性 受众市场 频谱可用性
监管协议
发射器可用性 接收器机制 制造商内容可用性 监听器市场 低 IP 费用
市场规模
广播公司签订合同承担义务
芯片组可用性 监听器接收器可用性 内容可用性 信息需求
接收者成本
明确独特的卖点
1.6 我国DRAM发展前景
我国是调幅广播大国。 新世纪启动的西部创新工程将进一步扩大调幅广播规模，提高广播覆盖范围，改变偏远地区的空中秩序。
1998年广州会议指出，像中国这样的大国，调频广播不容易覆盖（注：中国的国土面积与欧洲大致相当无线电广播，比美国大陆大200万平方公里。中国最小的浙江省相当于荷兰、丹麦的总和，新疆相当于欧洲三个国家德国、法国、西班牙的总和），所以数字调幅广播有很大的市场。 由于许多重要的国际广播组织一直在积极参与DRM活动，这些组织未来很可能会更早地启动数字短波国际广播，从而大大提高其国际广播效果并具有良好的抗干扰能力。
虽然我国从1997年起就一直关注和跟踪数字调幅广播的发展，北京广播学院也进行了计算机模拟实验。 但鉴于DRM已迅速进入实用阶段，美国在IBOC DAB技术的开发和评估方面取得了很大进展，日本也参与了DRM。 因此，我们应该更加积极地创造条件，尽快在我国开展相应的实验室和现场试验，积累自己的经验。 数据（我国地形复杂，跨越冷暖热区，电离层条件也不同），力争拥有自己的知识产权，也利用作为国际电联和亚洲广播联盟成员的优势并以参加各种国际会议和相关活动为契机，积极了解国际新动态，调整确定我国数字声音广播发展的原则、政策和时间表，积极维护我国在国际上的权益21世纪数字AM广播领域。
2 软件无线电技术的发展
软件无线电技术是近年来新兴的技术。 它是由MITRE公司的 (.)在1992年5月的“美国远程系统会议( )”上首次提出。这项技术一经提出就在世界范围内产生了重大影响，受到了各方的高度关注。派对。
软件无线电技术的核心思想是软件无线电技术将宽带A/D转换器尽可能靠近射频天线放置，即尽早将接收到的模拟信号转换为数字信号，并实现通过DSP软件的通讯可以最大程度地实现系统的各种功能。 图 1 是理想软件无线电系统的框图。
软件无线电台作为软件无线电技术的载体，是用软件定义频段、调制方式、信号波形的无线电台。 信号波形是通过数字信号采样产生的无线电广播，使用宽带数模转换器将其转换为模拟信号，也可以通过中频处理转换为射频。 同样，接收器使用宽带模数转换器来获取软件无线电台所有频段的信号。 接收器利用通用处理器上的软件来完成信号提取、下变频和解调。” （约瑟夫·米托拉对软件无线电的定义。）
一个理想的软件电台应该具备全频段工作的能力，并且具有很大的灵活性。 任何功能的改变或增加都可以通过软件升级来完成。 由于实际条件的限制，如宽带前端射频模块性能不理想、宽带A/D/A的工作带宽和采样率有限、DSP处理能力不足、总线数据有限等，无线无线通信在现有技术条件下实现上述理想的软件无线电系统。 为了使软件无线电技术能够应用于实际，对理想的软件无线电系统增加了一些限制，导致软件无线电牺牲了一些灵活性来换取可实现性。
考虑到目前DRM的牺牲性，为了降低研发风险，可以考虑采用软件无线电技术来开发发射和接收设备。 在当前的模数混合夏季，可以兼容原有的模拟设备。 随着社会的发展，当DRM技术成为主流技术时，可以独占兼容资源，通过软件升级来提高数字广播的质量，从而最大限度地保护用户利益。
3 基于软件无线电技术的DRM系统
3.1 DRM主要标准介绍
2001年4月4日，ITU通过了DRM的标准建议ITU-RBS.1514，并于2001年9月通过了欧洲标准ETSI TS 101 980 V1.1.1。 可以达到单AM通道的码率，也可以达到双通道的码率。 ETSI TS 101 980 V1.1.1标准中主要规定了信道使用方式、信源编码方法、复用情况、信道编码和数字调制方法等。
具体来说，DRM信号有半通道、一通道和四通道三种通道使用模式。 半频道模式可用作模拟和数字联播，作为模拟和数字广播之间平滑过渡的方法。 源编码推荐四种方法：MPEG-4 AAC（高级音频编码）、MPEG CELP（激励线性预测编码）、MPEG HVXC（谐波矢量激励编码）和SBR（速度带复制编码）。 复用情况比较复杂，包括信道复用、帧复用、业务复用、数字复用等。信道编码和数字调制方法包括扰码生成多项式(x9+x5+1)。 TCM编码方法采用删除卷积码和QAM调制相结合的方式。 交织深度分为短交织（交织长度为0.4s）和长交织。 （交织长度为2s），数字调制方式采用OFDM和QAM调制。
3.2 国外同类产品性能（）
2000年采用的基本技术如表3所示。
表3 2000年采用的基本技术
频谱 适用频段 LF、MF、HF 带宽选择性复用 与现有范围兼容 是 与发射机 Tx 相关的带外发射 单频网络支持 是 频谱屏蔽 选定带宽内的矩形系统特性 调制/信道编码 TCM+ RS OFDM/QAM (8 , 16, 64, 256) 混合/联播模式 是 (DSB/VSB) 音频编码 MPEG-2，等待 MPEG-4 电路实现灵活性 是 交织深度 长交织 6.6s 短交织 0.3 s 比特率灵活性 是 发射机峰值/平均值功率比4-8dB（与工作模式有关）
2000的数字编码调制原理框图如图2所示。
3.3 基于软件无线电技术的DRM系统接收机
鉴于广播的特点：带宽窄，一般为9kHz～10kHz； 信号动态范围大，短波频段动态范围高达120dB以上。 在选择软件无线电台的实现时必须考虑这一点。 根据文献[2]的讨论，选择基于中频采样技术的架构：在A/D/A和天线之间添加宽带变频模块，将全带信号转换为固定的中频。 实现预定功能的过程。 图 3 显示了 IF 采样软件无线电系统的框图。
3.4 基于软件无线电技术的DRM系统发射机
由于广播本身的特点，发射机的开发比接收机的开发更为复杂。 基于软件无线电技术的DRM系统发射机由三个相对独立的子系统组成：数字编码与调制子系统、模拟处理子系统和传输子系统。 其框图及相互关系如图4所示。
数字编码调制子系统主要负责数字信号处理以及幅值和相位的计算； 模拟处理子系统负责将I、O的基带复信号转换为无线传输频率的调相信号或幅相信号。 发射子系统实现功率放大和信号传输。
图5
3.5 基于软件无线电技术的DRM系统工作原理
基于软件无线电技术的DRM系统工作原理如图5所示：
图5中，数字基带的信源编码、复用、能量分集、信道编码、交织和OFDM映射等功能将在数字编码和调制子系统中使用计算机处理器、DSP处理器和专用芯片来实现。 实施软件编程。 无线射频信号的产生、稳定载波的产生等模拟处理功能将通过DDS、I、Q调制器或专用器件等技术在模拟处理子系统中实现。
数字广播领域市场广阔，发展空间良好。 目前，世界各主要发达国家都在这一领域投入了大量的人力、物力、财力。 我国在该领域的研究水平与国际水平同步，我们不能放弃这一优势。
软件无线电技术一提出就被认为是无线电领域的一场革命。 近年来，“软件无线电”的思想已经渗透到仪器仪表、自动控制、信号处理等多个领域。 我国在这一领域的研究也取得了显著成果。
软件无线电技术与数字广播技术的结合对于数字广播技术的发展和数字广播设备的推广有着巨大的推动作用。
【基于软件无线电技术的数字调幅广播系统】相关文章：
浅谈基于数字行星系统的地理教学设计08-20
基于Web技术的网络考试系统08-06
基于数字水印技术的研究08-06
基于数字化大坝监测管理系统08-06
基于WWW技术的信息查询系统08-06
基于在系统编程技术08-06
基于软件无线电的多制式信号发生器的设计与实现08-06
基于FPGA的直接数字频率合成技术设计08-06
基于镍氢电池管理系统的软件设计08-06
DRM接收设备已制造完成。 这些接收设备更接近专业接收设备。 他们主要使用电脑插接板。 大部分解调和解码工作是由基于DSP和计算机CPU的软件完成的。 它们易于更新软件，可以轻松适应不同的标准和新服务，易于在线测试，并且可以轻松使用各种分析工具。 同时，它还存在体积大（通常需要计算机，但也有更小的）、功耗高（普通干电池不能满足工作需要）、与原始设备不兼容等缺点。 客观地说，这些设备只能算是实验设备，不具备投放市场的能力。
我国在数字广播领域与世界完全同步（我国DRM集团的成立就足以证明这一点）。 国内已经有同类产品，与国外产品水平没有明显差距。
图2
1.5 DRM技术发展的机遇与挑战
DRM系统已经基本成熟，即将进入实施阶段。 然而，一项新技术能否在全球范围内推广，虽然技术本身的先进性和可行性是先决条件，但远不是决定性因素。 市场状况和消费者接受度非常关键。 历史上有很多成功的经验和失败的教训。 DRM也将实施问题视为严峻挑战，将影响国家或地区层面新技术推出的因素总结为以下几点：①技术变革的速度； ② 进出口管制； ③市场成熟度； ④ 财富或个人可支配收入（PDI）； ⑤规章制度； ⑥ 消费者是否是新技术的早期采用者。
DRM 要取得成功，需要解决三个关键因素，即广播公司/网络运营商、接收器制造商和听众之间的关系。 可以列出如下依赖关系表（见表2）。
表2 实现依赖表
播放器依赖性 关键促成因素 广播公司/网络运营商 接收器可用性 受众市场 频谱可用性
监管协议
发射器可用性 接收器机制 制造商内容可用性 监听器市场 低 IP 费用
市场规模
广播公司签订合同承担义务
芯片组可用性 监听器接收器可用性 内容可用性 信息需求
接收者成本
明确独特的卖点
1.6 我国DRAM发展前景
我国是调幅广播大国。 新世纪启动的西部创新工程将进一步扩大调幅广播规模，提高广播覆盖范围，改变偏远地区的空中秩序。
1998年广州会议指出，像中国这样的大国，调频广播不容易覆盖（注：中国的国土面积与欧洲大致相当，比美国大陆大200万平方公里。中国最小的浙江省相当于新疆相当于德国、法国、西班牙三个欧洲国家的总和），因此数字调幅广播有着巨大的市场。 由于许多重要的国际广播组织一直在积极参与DRM活动，这些组织未来很可能会更早地启动数字短波国际广播，从而大大提高其国际广播效果并具有良好的抗干扰能力。
虽然我国从1997年起就一直关注和跟踪数字调幅广播的发展，北京广播学院也进行了计算机模拟实验。 但鉴于DRM已迅速进入实用阶段，美国在IBOC DAB技术的开发和评估方面取得了很大进展，日本也参与了DRM。 因此，我们应该更加积极地创造条件，尽快在我国开展相应的实验室和现场试验，积累自己的经验。 数据（我国地形复杂，跨越冷暖热区，电离层条件也不同），力争拥有自己的知识产权，也利用作为国际电联和亚洲广播联盟成员的优势并以参加各种国际会议和相关活动为契机，积极了解国际新动态，调整确定我国数字声音广播发展的原则、政策和时间表，积极维护我国在国际上的权益21世纪数字AM广播领域。
2 软件无线电技术的发展
软件无线电技术是近年来兴起的一项技术。 它是由MITRE公司的 (.)在1992年5月的“美国远程系统会议( )”上首次提出。这项技术一经提出就在世界范围内产生了重大影响，受到了业界的高度关注。各方。
软件无线电技术的核心思想是软件无线电技术将宽带A/D转换器尽可能靠近射频天线放置，即尽早将接收到的模拟信号转换为数字信号，并实现通过DSP软件的通讯可以最大程度地实现系统的各种功能。 图 1 是理想软件无线电系统的框图。
软件无线电台作为软件无线电技术的载体，是用软件定义频段、调制方式、信号波形的无线电台。 信号波形是通过数字信号采样产生的，使用宽带数模转换器将其转换为模拟信号，也可以通过中频处理转换为射频。 同样，接收机利用宽带模数转换器获取软件无线电台节点所有频段的信号，接收机利用通用处理器上的软件完成信号提取。
