[发明专利]调频广播频段数字广播模数信号的分离方法和接收设备

说明书

(一)技术领域

本发明属于数字音频广播技术领域，具体地说，涉及调频广播频段数字广播模数信号的分离方法和接收设备。

(二)背景技术

调幅(Amplitude Modulation，AM)广播始于1920年，调频(Frequency Modulation，FM)广播始于1940年。在我国，从20世纪50年代到60年代，中短波广播迅速发展，进入70年代，FM调频广播迅速崛起，广播的音质显著提高，FM广播得到了广泛的应用。虽然随着电视、互联网、移动通信网的迅猛发展，传统的音频广播一度变成了次重要的传媒方式，发展速度远远落后于其它的主要传播方式，但是音频广播有其特定的应用环境及需求，依然是很重要的传媒形式，并且随着新技术的出现，音频广播的发展依然前景广阔。

伴随着全球数字化的浪潮，音频广播也不例外地开始了数字化广播，人们提出了许多数字化技术方案，主要有欧洲的数字音频广播(DAB，Digital Audio Broadcasting)、数字调幅系统(DRM，Digital Radio Mondiale)以及美国的混合数字广播(Hybrid Digital Radio，HD Radio)系统。

DAB数字音频广播系统采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM，)调制方式，具有高数据率(主业务净数据率大约1.5～1.7Mb/s)，可以提供CD级的高质量音频，具有较强的抗多径干扰能力、发射功率小、频谱利用率高和业务构成灵活等特点，主要用于城市广播覆盖，但是，DAB没有考虑和现有调频的兼容性，对现有的FM调频是取而代之，现有的调频电台只能等DAB在其他波段(III波段、L波段)发展到一定程度后，才能将原有的调频广播全部关闭，再把相应的调频频段用于数字音频广播。因此，DAB系统和现有调频系统难以实现平滑过渡。我国制定的数字音频广播DAB标准参考欧洲DAB标准，并已在北京等地开始了DAB广播，但所用频段不是原有的调频FM和调幅AM频段，专门为其划分了广播频段，并且DAB收音机价格昂贵，难以得到用户的广泛认可。因此，其推广受到限制，迄今未做到市场化和产业化。

DRM数字调幅系统最初针对30MHz以下的中短波调幅广播数字化而开发，经过多年研究和实现，DRM组织于2001年4月4日向ITU提交了30MHz以下数字调幅广播建议书(ITU-R BS.1514)，并获得通过。2004年11月DRM组织提出了一项将DRM扩展到30MHz～120MHz频率范围的建议，即DRM+，其目标是开发和标准化DRM扩展系统，即VHF波段(传统调频广播频段)的数字化技术，使其频率覆盖波段I、II和III，成为从LW波段到VHF波段的开放式国际标准。DRM+与FM调频同播的频谱图如图1所示，

带内同频(In-Band On-Channel，IBOC)的HD Radio混合数字广播系统是由美国iBiquity Digital公司针对FM调频广播和AM调幅中波广播数字化改造而开发的数字化广播系统，2000年11月15日获得了国际电信联盟(ITU)的许可，2002年10月，美国FCC(联邦通讯委员会)将其确定为美国唯一的数字广播标准。美国传统的调频广播分布在88～10gMHz内，每个频道带宽为200kHz，约可布点百余个电台频道。IBOC-FM在原有调频模拟频带的基础上，增加数字边带用于传递音频或其它信息，每个电台可以占用400kHz的带宽，IBOC-FM兼容现有的FM调频系统，不需重新分配频谱。和其他数字声音广播方式相比较，HD Radio混合数字广播系统的优势在于可以实现模拟到数字的平稳过渡。但是HD Radio系统使用固定在模拟信号上下两边带的数字信号进行传输，造成数字和模拟广播的相互干扰和信号覆盖问题。

HD Radio混合数字广播系统在常规FM调频信号上下两边带创建了一组数字边带，其有三种频谱分配模式：混合模式、扩展混合模式、全数字模式，这些模式的一个显著共同点是模拟调频信号和数字调频信号的频谱在同一个模拟调频频道内没有重叠，各自独享某段频道。