（2）DRM系统能带来什么好处到底为什么需要将长中短波广播数字化？主要原因是，从很多年以前就开始在整个媒体领域实施完全数字化的过渡：从20多年前的CD开始，经过DVD和互联网，到后来的数字卫星电视和数字电缆电视，现在形成数字地面电视（DVB-T）和数字声音广播（DAB）。听众已经习惯了FM、CD和Minidisc的好的和卓越的声音质量。相比之下感到传统的长、中、短波广播的质量明显的差。此外，接收模拟短波广播有麻烦的操作，寻找电台不容易。还有模拟广播的业务单纯。上述原因带来的结果是长、中、短波广播的不景气，听众数量下降。但同时大量的事实也表明，因特网及卫星广播等其他媒体，在很大程度上是不能完全替代长中短波广播的。因此，调幅波段的广播只能采用新的技术，也就是通过数字化使其振兴，而不能将很具特点的长中短波波段的频率资源抛弃掉挪作它用。DRM与迄今为止的模拟方法相比，它不仅带来可以与FM广播质量相比的音频质量的重大改善，而且，发射功率可以降低功率（起码可以降低为原来的1/4）而保持原有的覆盖范围，或者用相同的功率而实现更大范围的覆盖，二者都使运行费用大大节约。特别是对于稀疏居民和不能提供FM广播覆盖的地区，DRM能带来多种多样的好处。DRM要替代传统的模拟AM运行，然而在过渡期间二者是共存的。此外，DRM还可以提供附加信息，例如电台名称、自动频率切换或节目伴随的文本信息。使用DRM，对于消费者来说，长、中、短波广播将变得有重大的吸引力，并且操作也比较简单。不言而喻，在今天，在数字的广播运行中用DRM系统提附加提供数据业务也重要意义的。DRM系统与DAB相似，都使用OFDM系统作为基础技术。数字接收技术和数字信号处理技术，使制造没有大的花费的接收机成为可能。（3）DRM系统由期严厉的开路试验和试验广播走向正式广播（Broadcasting Center Europe-BCE）首次使用原有的一些500kw大功率模拟短波发射机进行数字广播试验。试验结果被评价为“这些试验的音频质量和稳定性是令人惊异的，震撼了每一个喜爱短波广播的听众的心。”充分试验的目的一方面是通过一个完全的短波旺季来证实DRM系统的可靠性，另一方面是收集使用不同设备的经验，并进行分析和评价，以此来影响后来的产品生产。DRM已经在2003年6月16日（日内瓦召开ITU无线电行政大会）开始正式广播。2、DRM的主要技术特点在调幅波段，由于提供给各个发射机使用的射频频率范围是很窄的，因此，提供用于数字音频信号的带宽也很窄。此外，电波远距离传播会产生很强的干扰和失真。因此，人们需要能力强的数字音频压缩方法和强壮的调制方法，它可以有效地补偿传输差错和传输中断。在音频压缩方面，在DRM中人们决定使用MPEG4 AAC（先进音频编码）编码方法，并将其与Coding Technologies公司开发的SBR（Spectral Band Replication-频带恢复）技术相结合，构成世界上目前能力最强的压缩方法。虽然仅AAC本身效率已经比众所周知的mp3编解码高出30%，然而由于窄的有限的带宽，仅使用AAC是不够的。借助附加应用的SBR，可以在保持同样高的声音质量的情况下，数据率还可以再减低40%。这样就有可能传输数据率为25kb/s的高级的音频信号，远不到ISDN线路的1/3。让我们比较一下：CD的数据率是1411kb/s,是25kb/s的50多倍。而mp3本身在可以接受的质量下，也需要大约100kb/s的数据率。当节目是纯粹的语言内容时，例如新闻节目，在DRM系统中比特率甚至可以减低到10kb/s-2kb/s（播出语言节目时，使用CELP-码本激励线性预测或HVXC-谐波矢量激励编码）。所谓SBR，简而言之是，不需传输6 KHz以上的频率范围的音频数据，而通过产生6 KHz以上的谐波或“和声”来仿真，在解码端就可以得到直到15 KHz的音频带宽的音频信号。在信道编码方面，在DRM中使用的方法与DAB完全相同，使用约束长度为7的可删除型卷积编码，对传输的数据流实施等差错保护和不等差错保护。对于DRM来说另一个要求是所谓的多径传播。这种效应，特别是在长、中、短波出现，这样会导致接收机接收来自不同方向的有时间延时的相同的无线电波，例如由于电离层的反射。为了使出现的延时在多至很多个ms-的情况下不会带来影响，使用COFDM传输方法。编码的信号考虑了差错修正，并将其分配在许许多多个被调制的载波上来发射。这种复杂的方法简而言之，可以使通常的干扰噪声和信号衰落（称为信道衰落）不再出现。此外COFDM毫无问题地允许同步网（单频网SFN）运行。这样，一套节目使用相同的频率、它们来自不同的发射台，可以得到很大的覆盖区域。而迄今为止的模拟同步广播在交叠区始终有干扰。DRM多载波系统每一个载波的调制方法，主要是使用64QAM，为使抗干扰能力强一些，也可以使用16QAM有些信息使用4QAM=QPSK），但传输的音质要稍差一些。3、DRM软件接收机从2001年起DRM要进行为期2年的场试验运行，最早使用的接收设备是专用软件接收机。它用于试验发射的接收和评价。借助于这种接收机，不仅可以对传输的信号进行解调和解码，而且也可以记录接收质量，并将信息反馈给DRM。迄今为止有3种可以在PC接收DRM节目的程序，它们各有不同的目标配置，因而有不同的价格和功能范围。所有方案的前提条件是需要一个接收机，该接收机将DRM信号变为12KHz的中频后，再送到PC的声卡。FhG软件接收机开发的最早最完善，它提供对接收的信号进行分析的大量的可能性，特别适合于专业的应用。当然，相应的价位也高，包含一个经过改装的AOR AR7030接收机在内，价格大约为5000殴元（含笔记本PC机）。FhG软件接收机是由德国费劳霍夫集成电路研究所（Fraunhofer Institut Integrierte Schaltungen）开发的，软件的价格为60殴元。软件的时间是不受限的，可永远使用，但通过网络的软件支持到2005年初为止。（1）FhG软件接收机构成原理软件接收机的输入信号为12KHz的中频模拟形式的DRM信号。这是因为该频率处于用来分析DRM信号的PC声卡的接收范围之内。由于大多数广播接收机使用的中频为455KHz，所以还需要一个外部电路板将这个频率再变换为12KHz的中频。FhG软件接收机主要由信道解码器、音频解码器和多媒体播放器三大部分组成。图1 FhG软件接收机原理方块图对于用户来说，需要一个功能强的PC和一个中到高价格等级的短波接收机（例如AOR 7030或Yaesu FRG 100）。可以通过一个20 x 20 mm大小的附加电路板进行改装，使之产生一个12KHz的中频。此外，接收机还必须改装为10KHz的带宽，因为，通常应用的滤波器的带宽（典型为6KHz）不能通过完整的DRM信号。改装所需要的电路板例如可以由Sat-Servis Schneider公司提供。用LC方式改装的电路板不到40殴元就可以得到，带振荡晶体的价格几乎加倍。Sat-Servis Schneider公司提供的LC混频器输入信号为455KHz中频，输出为12 KHz中频。Sat-Servis Schneider公司提供的LC混频器电路原理图Sat-Servis Schneider公司开发的输出为12 KHz中频的完整Mini-DRM接收机前端电路这种完整的改装好的接收机，起价为799殴元（不含接收机软件60殴元）。图3 Sat-Servis Schneider公司开发的完整Mini-DRM接收机前端电路方块图由天线输入的30MHz以下的调幅波段的信号，经一个截止频率为27MHz低通滤波器，送入第1混频器，混频器的本振信号的频率范围为45.1-75MHz，混频后产生45MHz的固定频率的信号。45MHz的信号再与由晶体振荡器送出的44.545MHz信号在第2混频器混频，产生455KHz第1中频。455KHz信号经晶体带通滤波器滤波、放大与再滤波，送入第3混频器，与467KHz晶振信号混频，产生出12KHz的第2中频信号，直接与软件接收机配合使用。（2）FhG软件接收机特点与性能这种软件接收机的特点是：可以构成DRM发射专业接收机，软件在PC上运行，简单的可操作性，主要应用于DRM内的场试验，图形显示的用户界面，许多不同选择的可选择性，包含Coding Technologies的音频解码技术（专业用的前端接收机AOR AR7030包含在供货的范围中）。在监测和记录方面：*固定监测包括：场强，被评估的信噪比，音频质量和许多其他的性能；*DRM信号的记录；*接收情况记录的可能；*按照te-se 127借助UDP，输出信号的监测。在信号分析方面：*输入信号的监测和在解码器中的不同的信号支路的监测；*图形显示或存储在硬盘中；*监测或记录情况的选择表。在图形显示方面：图形显示提供许多不同的可能性：*—个信号的时间图形（与示波器相似）；*各个输入数据的Y图形；*2维信号的XY图形（例如QAM星座图）；*用FFT，信号的频谱图；*测试线条图形；*用于自动计算C/N的频带功率标记。配套的AOR R7030 接收机特性：*频率范围：0—30MHz*工作方式：USB，LSB，CW，AM，同步AM，NFM，DATA*扩展的IP3大于+35dBm*很高的动态范围用7KHz滤波器在AM方式时>100dB;用2.2KHz滤波器在SSB方式时>105dB;用500Hz滤波器在CM方式时>110 dB；*通过DDS无过渡地调节；*TCXC频率与标准相配；*可变带宽同步解调器具有选择USB、LSB和DSB的可能性；*自动标定和校准的滤波器；*专门开发的AGC释放标记；*+/-5KHz通带频率范围的调谐；*在CW和DATA时的音讯音调调谐；*具有大量屏幕信息的向后闪亮的LCD显示器；*可重构的接收机，有在多种事先配置之间进行切换的可能性；*红外线遥控。FhG软件收音机整体特性：前端：*接收灵敏度<-102dBm(模式A，64QAM，信道编码率0.6)<-108dBm(模式B，16QAM，信道编码率0.62)*最大输入（输出）电平>5dBm*输出12KHz中频*AOR7030原有的功能仍可提供（AM，SSB，、、、）*通过PC遥控4.5和5.0 KHz带宽9.0 和10.0KHz带宽18和20KHz带宽（以有限的功率）。信道解码器：4.5和5.0 KHz带宽9.0 和10.0KHz带宽模式A，B，C，D自动模式识别MSC的16QAM和64QAM有两个重复的MLC所有编码率UEP分级方式同播完整的FAC和SDC的解码对任何和一种数据率的数据流的BER的计算所有的内装的特性都符合ETSI TS 100 980 V1.1.1接收机情况和控制按照tc-se127 v3.0或后来的版本音频解码器：对DRM规范所包含的全部编码方法HVXC，CELP，AAC，以及频带恢复（SBR）技术都能进行相应的处理。（3）FhG软件接收机对PC设备的要求操作系统：Windows2000, Windows XP或Windows98。AT兼容的PC机，有500MHz的奔腾处理器或相当，64MB RAM，50 MB空闲硬盘，16比特声霸卡或兼容声卡，它对于48KHz取样频率的输入和输出支持全双工；输入必须没有AGC；例如：Creative SoundBlaster Live! 或者“USB One”的USB音频接口。4、接近系列化的DRM接收机（1）接收机设计Coding Technologies公司和BBC以及德国的制造商AFG 合作，共同开发和生产了符合DRM 标准的首批接近系列化的长、中、短波DRM接收机。接收机基于具有模块结构的系统设计。接收机基于两个模块：HF接收机模块和承担解调以及信道和信源解码任务的DSP模块。通过USB接口可以进行软件的升级或者使来自DRM的数据业务在PC进行加工处理。接收机可以处理单声道和立体声信号（立体声通过Line-Out和S/PDIF）。接收机带有显示器，在显示器上可以显示所有DRM的重要信息。这些信息例如电台名称、发射频率、接收场强、业务成分的数量以及在现实的DRM业务中存在的所有其他的信息。发射频率可以通过10位的键盘或通过29个电台按键选择。接收通过装接收机上的拉杆天线或外接天线实现。当然，也可以接收所有传统的长、中、短波的模拟广播节目。从外表看这种接收机与传统的手提收音机没有什么区别。使用的机箱尺寸为250mm x 193mm x 70mm,对于电路板的安放来说是足够了，还有足够的位置安放功率较大的扬声器。图4 Coding Technologies 公司开发的接收机原理方块图图5 Coding Technologies 公司开发的实际接收机的外观图（2）接收机性能DRM接收机支持下列的运行种类：DRM模式的解调以及信道和音频解码：-所有编码率-EEP和UEP-分级和标准调制（SM，HMSym和HMMix）-两种MSC星座图（64QAM和16QAM）-两种SDC星座图（16QAM和4QAM）-长、短单元交织传输结构：-所有鲁棒模式-所有频谱信道占用（4.5,5,9,10,18和20KHz）信源解码-AAC和aacPlus(AAC+SBR),单声道和立体声。（支持在DRM中规范的语言编码方法提供软件升级供使用。）连接端口-USB用于软件升级和DRM数据应用-S/PDIF输出-耳机-外接天线-外接供电供电电压100-240V AC，47-63Hz（3）接收机操作双超外差收音机的大部分操作与传统的全球接收机几乎没有什么差别，提供长、中、短波三个波段，可直接选择处在LC显示器下方的相应的按键（LW、MW、SW）。显示器例如显示接收机正在接收的波段和频率。在样机中在频率行的下面显示应用的操作系统的版本。对于手动选择频率来说，在机箱的右侧有一个大的手动轮，可以允许以1KHz或10KHz的步级进行选择。此外，还可以通过在前面板的数字键直接地进行频率输入。在机箱的右侧提供了接收DRM与模拟AM的手动选择切换开关。使用这种接收机，也可以接收模拟广播发射台的广播。在样机中没有考虑单边带（SSB）的接收，也没有FM接收部分。而是有模拟AM和DRM两个接收部分。这样，使真正不同的接收成为可能。在DRM模式下，接收机可以观察带有相同节目的两个频率，总是优先选择具有稳定质量的那个频率。为此所需要的频率信息自动地与音频数据结合在一起在DRM数据流中传送。开发者强调，甚至有可能由两个都确实很差的信号组合成一个好的信号。作为接收天线，可以选择127cm可伸缩的拉杆天线或者一个外接天线，为了连接外部天线，在机箱的左侧安排了一个3.5mm的插孔。一个基于BNC标准的接收机适配器，使之可以选择高阻抗或50Ω的天线。在机箱的左侧提供的另一个3.5mm的插孔用于连接耳机和借助外部的录音机用来进行（模拟）剪接的制作（LINE）。一个5端子的插孔用来连接外部的尺寸相当大的开关电源部分，开关电源部分在供货时一起提供。在机箱的右侧还提供了提供另外两种连接的可能性：一个USB接口用作接收机与计算机的连接；一个仅在接收DRM时才有音频信号的数字的音频输出端（SPDIF）。DRM硬件接收机的一般构成5、多用接收机为了满足由模拟向数字的过渡以及接收不同系统数字和模拟广播的需要，将要开发的多用接收机的构成如图6所示。这种接收机包括前端和基带信号处理两大部分，它可以接收DAB、DRM/AM和FM/RDS。6、结束语DRM通过好的质量还可以确保把过去没有收听过短波广播的新的听众群体吸引进来。作为信息媒体短波会变得更有吸引力。有人预测，准备购买DRM接收机的用户要可能远远多于DAB。ＤＲＭ对广播电台也是有意义的：以后短波广播的潜在听众会越来越多，这也为电台开辟了完全新的可能性。如果新的听众对这个频段感兴趣的话，短波广播就会突然变得有希望了。此外，在相同的作用范围内数字技术可以使用明显低的发射功率，甚至可以分配模拟广播所需要的１０％的功率。这样，对发射设备的重新改装所需要的投资，靠节约的电费很快就能得到偿还。DRM接收机必须支持模拟和数字两种发射，其原因在于模拟技术已经广泛的普及：在世界范围内有20多亿部接收机在使用，可能还要继续使用10多年的时间，然后才能被新的数字接收机取代。从模拟向数字应该实现“软”过渡。这种过渡应在15年后结束，在不发达的国家可能要晚一些。市场上新技术的确立，一方面需要许多电台在同样的区域进行DRM广播。另一方面市场还要提供价格合适的新的接收机。只有在DRM接收机专用、廉价的芯片大量生产后，接收机的构成才可以进一步简单化，才能以大众可以接受的价位走向市场。只有这样，才能推动调幅波段的声音广播由模拟向数字的过渡。据报道，DRM专用芯片组可能在2003年下半年投放市场。然而，DRM接收机的价格和数量问题，会像DAB、WorldSpace等技术系统等一样，可能会困扰人们多年。但是人们认识到，不应重复在实施DAB时候的错误，从一开始就必须向市场提供足够的、价格合适的接收机，以确保听众数量的快速增加。DRM联盟中的接收机制造商着眼于长远，力图使接收机的价格应处于不要明显高出今天模拟的全球接收机的价格水平。DRM联盟强调，新的接收机无论如何也只能比一个模拟接收机贵25-50美圆（这必须使接收机首先达到一个大的数量），起码在工业发达的国家，从根本上来说不应有人被购买接收机所下倒。然而人们同时也强调，如同所有新的技术一样，这个目标从一开始也可能失误。如果DRM市场实施这个最后的障碍问题解决了，就标志着一个长中短波广播新时代的开始，对此不应有任何怀疑。谢谢！通信联络：李栋通信地址：北京市朝阳区定福庄东街1号北京广播学院信息工程学院邮政编码：100024电话：（010）65779469（O），（010）65779806（H）传真：（010）65779314电邮：lidong@bbi.edu.cn
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