DAB数字广播系统在重庆邮电大学的应用

    一、DAB数字广播系统及其优势

    DAB数字广播系统即数字音频广播(ditial audio broadcasting, DAB)，它不同于调频 (Frequency modulation, FM)和调幅( Amplitude Modulation, AM)采用模拟调制技术，恰恰是人民经常谈及的数字技术。中国是世界上率先部署数字广播的国家之一,早在1990 年前后在京津地区部署了数字音频广播DAB先导网, 在广东佛山建立了DAB 广播台,其他地区如上海、广州、杭州、合肥、大连等地先后进行过DAB试播。但这么多年过去了, 数字广播并没有在我国发展起来, 一直没有形成固定的运行模式和听众群体，DAB数字广播还是如此陌生。

    在物欲横流的信息时代，通信技术飞速发展的背景下，仅以取代模拟广播为目的DAB广播节目难免被边缘化。DAB数字广播发展一度举步维艰，但未免止步不前，欧洲部分国家已经列出了DAB+转变时间表，韩国在DAB基础上发展了数字多媒体广播(digital multimediabroadcasting，DMB)，中国公众应用也有由DAB应运而生的中国移动数字多媒体广播 （China Mobile Multimedia Broadcasting，RMMB） ,DAB又焕发一春。走在我国数字广播系统的前行者——重庆邮电大学执行我国数字广播标准GY-T/214-2006下，近十年一直致力于DAB 技术的研究，致力于公众化应用的研究与实践，努力在标准框架内创新，自行提出了新的高频复制算法设计DAB+基带解码芯片，并掌握发展核心技术, 初步实现了我国推广DAB数字广播合理性和经济性。

    今天的通信技术及网络可谓如日中天，但数字广播的本征特性使其在受众性、可靠性等方面可弥补通信技术的某些不足，甚至更具优越性。数字广播的方式还是模拟广播的“一对全体”,而通信技术“一对部分”的移动通讯和互联网同时连通的用户数是有限的, 而广播可同时接收的用户则是无限的。“一对全体”是广播技术最重要的特征和优势,不仅突破了用户数的限制，而且传送信息的成本低，特别在用于公共信息发布时, 广播是最经济、最快捷、最绿色环保的技术手段。广播的单向性在公共信息发布和公众化应用方面恰恰又避免了全半双工所带来的用户选择权和竞争、垃圾信息、黑客入侵、网络安全等一系列负面问题，同时也正是这种“双工”性使得通信效率较广播低，通信平台由于接收质量不能保证而不适宜用于诸如教学等重要场合。另外，数字广播的发展不单止于声音，还可以结合公共大屏幕、多媒体终端、个人终端及其他多种设备显示图片、文本、视频等，作为政务信息、天气、交通、预警等与民生息息相关的公共信息发布通道。最后，数字广播系统与之前的模拟广播系统结构一样简单、容易维护、抗灾能力强，使得它的可靠性非常高。

    二、重邮校园数字广播系统

    大学作为知识集散的公众场所，公共广播的使用是必要的。原重庆邮电大学校园广播系统采用定压分区广播方式，对校园教学楼、学生宿舍楼等室外公共通道进行广播。由于使用时间过长，相当部分室外音柱锈蚀而自然损坏，不能正常工作，需进行必要的改造。

    恢复校园广播功能、升级系统功能、实现广播数字化传送播放的要求出发，校园广播的升级改造采用重庆邮电大学DAB数字广播技术，改造现有校园老旧的广播系统，为广大师生提供高品质的广播服务，提高宣传效果，体现学校在数字通信领域的特色和优势。

    系统结构采用重邮自主算法的DAB数字广播技术，将广播室的广播音频信号进行数字化处理编码，主干线上通过DBA数字无线信号到达广播点的无线接收终端，由联接终端的有源音柱播放广播音频，由LED屏显示文本通知，以满足校园广播宣传，语音通知，应急广播播出。实现的主要功能如下：

    人工控制播出：在广播室通过话筒，向指定广播点临时插播所需的音频信息，以满足播发语音通知和应急广播的要求。

    自动编程播出控制：广播室的音源设备在系统控制设备的编程管理下，自动定时向指定广播点播放所需的语音信息，实现无人值守的自动工作。

    无线信号覆盖：利用DAB技术，结合学校实际地形地貌，成本低、无线架设多媒体信息主干传输网，力求以最低成本达到全校区域（包括现有校区和南部校区）覆盖。

    良好系统扩展性：在系统无线信号有效覆盖范围内，在指定点增加无线接收终端，联播音视频播放设备，方便地实现系统延伸扩展。

    三、重邮校园数字广播系统的实施

    重庆邮电大学DAB数字校园广播设计依据以下原则：

    ★GJG/T16-2008《民用建筑电气设计规范》

    ★GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》

    ★GBJ50166-1992《广播系统施工及验收规范》

    ★GB3096-93《城市区域噪声标准》

    ★GB50526-2010《公共广播系统工程技术规范》

    ★重庆邮电大学总体平面布置图

    ★重庆邮电大学数字多媒体系统要求

    本工程DAB校园广播系统根据校方要求的功能对应有音频覆盖和音视频结合的覆盖类型，可以实现播放新闻、打铃、教学相关通知等功能，见表一。

    表一 重庆邮电大学DAB系统覆盖和功能简表

    重庆邮电大学DAB校园广播系统充分考虑系统的功能性、合理性、多样性，在音源方面，由于两大播报中心三教学楼和新闻中心距离发射主天线有一段距离，重邮根据实际情况设计音源到发射台的光纤传输系统，见图一。将主要由话筒、卡座、调音台、DVD机、多媒体电脑、收音机等组成的音源传输到发射台，并通过重邮编写的DAB系统管理软件统一管理播报控制。

    图一 重庆邮电大学DAB系统音源传输系统图

    重庆邮电大学DAB无线广播是采用一对多方式进行单向无线传送,即一个发射机发送和多个接收机进行无线接收,其中无线发射机进行备份建设,见图二。

    图二 DAB无线发射图系统图

    发射台选址关系到DAB无线广播效果、全网通信质量，因此在选址时遵循目标覆盖区视野开阔、站址区域有可靠稳定的电源、周边无强电磁干扰、便于安装维护。根据此原则，最后选定信科楼顶作为发射台址。发射台主要包括发射机、天馈系统。本工程采用重庆邮电大学自主研发的DAB数字广播发射机，数字编译算法完全具有知识产权，该设备发射中心频点为229MHz，带宽为1.536M。目前安装在信科楼顶的发射机发射功率为5W；由于南部校区还在建设中，布局和高度信息不确定，故备用站点建议暂不考虑发射机的发射功率。天馈系统主要包括7/8”馈线、二功分器、全向天线，这些设备主要服务DAB信号发射。

    根据重庆邮电大学各楼宇分布和房屋结构情况，进行对播放点分布规划及编码，DAB的数字编码数量大、拓展空间大的优势就体现出来了，见表二。工程终端使用的结构形式是无线接收加终端音响和显示屏构成，

    表二 重庆邮电大学DAB系统播放点分布及编码表

    见图三，具体应用场景为：无线模块植入有源音箱构成单点无线接收广播系统,运用在室外覆盖，各教学楼教室及部分办公室；无线接收机加功放及音响构成大区域广播，运用在学生宿舍过道、教学楼过道、教学楼教师办公室区域；无线接收机加LED显示终端，运用在教学楼、操场用作通知。终端都采取就地取市电，24小时供电保证DAB广播随时都能正常使用。

    图三 终端无线接收构成图

    四、DAB实施效果总结

    重庆邮电大学的DAB数字广播系统经过现场验收，无论是音频和视频的接收电平均值稳定，声音达到近乎CD音质,显示准时清晰。较常规广播系统，重邮的DAB至少体现出几方面的优势：数字化传输媒介，声音非常清晰；轻松实现几百个甚至突破任何数量独立寻址广播点；没有网络化广播延时效应；融合音视频实现DAB多媒体公众应用等。可见，重邮的DAB完美应用，给DAB这种未来趋势的无线数字化广播带来了曙光，在教育、公共场所等可大力推广。