HD無線電技術的基本概念及應用
發布時間:2012-01-09
中心議題:
- HD無線電技術原理
- HD無線電技術的數據與音頻處理概念
- HD無線電在移動電視的應用
解決方案:
- 針對HD無線電接收器的靈活平台
HD無線電技術原理
模擬廣播使用調頻(FM)或者調幅(AM),這兩種調製方法都是將信號調製到載波的某些特性:FM是對正弦載波的頻率調製,而AM是對幅度進行調製。在射頻發射後,承載信息的信號被接收、解調,並從發送信號中提取。當前AM和FM的波段分別在540~1,700kHz和88~108MHz之間。這些波段包含各種語音和音樂格式。不過,除了無線廣播數據係統(RBDS)和其它小受眾的數據副載波業務的有限使用之外,這兩個頻段都沒有用於數據廣播。
HD無線技術不需要新的頻譜,因為它可利用現有的AM和FM頻段。在HD無(wu)線(xian)廣(guang)播(bo)業(ye)內(nei),存(cun)在(zai)混(hun)合(he)與(yu)全(quan)數(shu)字(zi)兩(liang)種(zhong)形(xing)式(shi)。混(hun)合(he)模(mo)式(shi)是(shi)在(zai)兩(liang)個(ge)鄰(lin)近(jin)邊(bian)頻(pin)帶(dai)上(shang)傳(chuan)輸(shu)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao),在(zai)兩(liang)個(ge)頻(pin)帶(dai)之(zhi)間(jian)播(bo)送(song)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)。全(quan)數(shu)字(zi)模(mo)式(shi)消(xiao)除(chu)了(le)模(mo)擬(ni)信(xin)道(dao),采(cai)用(yong)全(quan)數(shu)字(zi)傳(chuan)輸(shu)。與(yu)FM和AM信號獲取相比,在接收這種信號時涉及到大量的數字信號處理。對於數字邊頻帶,去除鄰近的模擬信道是必需的(圖1),更複雜的調製方案涉及到正交頻分複用(OFDM)。

圖1:混合與全數字幹擾
除了去隔行處理和誤碼校正,數字碼流還必須采用iBiquity公司的HD編解碼器(HDC)。同時,如前所述還須並行處理模擬信號。最後,數字化的模擬音頻和數字音頻(來自HDC)混合在一起產生期望的HD無線音頻(見圖2)。

圖2:HD無線電FM接收器原理框圖
除了這些信號處理問題,模擬無線電和HD無線電係統之間的一個主要區別就是數據發送。上麵提到的類似的數字技術(sans HDC)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)包(bao)含(han)各(ge)種(zhong)信(xin)息(xi)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)。所(suo)傳(chuan)輸(shu)信(xin)息(xi)的(de)類(lei)型(xing)以(yi)及(ji)對(dui)廣(guang)播(bo)電(dian)台(tai)以(yi)及(ji)無(wu)線(xian)電(dian)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)影(ying)響(xiang)對(dui)於(yu)這(zhe)個(ge)市(shi)場(chang)將(jiang)來(lai)能(neng)否(fou)獲(huo)得(de)成(cheng)功(gong)都(dou)很(hen)關(guan)鍵(jian)。
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HD無線電技術的數據與音頻處理概念
最初,在全球範圍內快速采用數字音頻的概念背後是質量。通過采用先進的編解碼技術,數字無線電能在AM和FM頻段上實現CD或更高質量的音頻。不過,隨著越來越多的廣播公司更專注於無線廣播的內容,這種觀念正在淡化。
HD無線電技術的一個主要創新是在傳統用於AM/FM地麵無線電廣播的係統頻段內可以提供更多的內容。通過使用我們今天稱為輔助音頻業務的技術,廣播公司可以提供兩個內容頻道(可能更多),而以前隻能提供一個頻道。這是通過將音頻頻段細分成不同信道,類似於DAB的複用環境。成倍增加內容而不增加廣播成本是HD無線電技術的關鍵驅動力。廣播公司可以增加聽眾規模以及相關的收入,同時為消費者提供更多選擇。
計劃使用HD無線電技術的廣播設備製造商和接收設備製造商可以向DAB學習,從一開始就是使用數據功能。有幾種可以實現的應用可使消費者接受HD無線電。例如,與節目有關的數據,諸如歌曲名或廣播格式,需要成為HD無線電接收器的基本數據特性。因此,接收設備將需要LCD,而且這個LCD至少能支持滾動功能,這樣消費者就能看到發送信道的全部信息。對於廣播公司來說,定期更新可采用電子節目指南(EPG)的形式表現。這種功能在DAB產品中已經出現,並實現了標準化。
當與存儲功能相匹配時,例如接收設備具有一個一體化硬盤(HDD),EPG機製可能實現的另外一種創新是支持時移內容。對於最簡單的層次而言,消費者可以暫停一個節目而去接聽電話;此時,接收器將這個節目的內容記錄在存儲器中,以便用戶在接聽電話之後繼續收聽節目。
更(geng)先(xian)進(jin)的(de)接(jie)收(shou)器(qi)能(neng)使(shi)用(yong)戶(hu)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)編(bian)程(cheng),以(yi)便(bian)在(zai)用(yong)戶(hu)不(bu)方(fang)便(bian)收(shou)看(kan)節(jie)目(mu)時(shi)自(zi)動(dong)記(ji)錄(lu),用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)在(zai)之(zhi)後(hou)再(zai)回(hui)放(fang)。具(ju)有(you)跟(gen)蹤(zong)每(mei)個(ge)歌(ge)曲(qu)列(lie)表(biao)功(gong)能(neng)的(de)EPG可ke使shi用yong戶hu對dui接jie收shou器qi進jin行xing編bian程cheng來lai掃sao描miao某mou個ge特te定ding歌ge曲qu的de廣guang播bo頻pin道dao,並bing在zai發fa現xian這zhe首shou歌ge曲qu的de時shi候hou將jiang其qi保bao存cun起qi來lai。注zhu意yi,節jie目mu緩huan存cun和he時shi移yi播bo放fang需xu要yao接jie收shou器qi能neng對dui內nei容rong進jin行xing編bian碼ma。接jie收shou器qi不bu是shi存cun儲chu本ben來lai的de信xin號hao,而er是shi通tong過guo聲sheng學xue建jian模mo將jiang信xin號hao轉zhuan換huan成cheng一yi種zhong更geng高gao效xiao的de格ge式shi,例li如ruMP3,以便更高效地利用存儲容量。
除了時移音頻和EPG外,交通信息也可以通過HDwuxiandianfasonglaichuanshu。meiguoguoneidedimianwuxiandiandeyigezhuyaotedianjiushidifanghua,nengshiyingshequdetedingyaoqiu。zhongdengguimocongchengshidaozhuyaodedachengshidouxuyaojiaotongxinxi。yuzhichiGPS功能的導航係統結合,通過HD無線電廣播發送交通信息會非常有用,能使司機遇到交通事故時可以快速繞道。這方麵的數據可以通過幾種方式快速更新。HD無線電數據發送可以實現這個要求,盡管還需要創建應用層。
移動電視應用
BT LiveTime展示了另外一個采用邊帶信道為用戶提供競爭性內容的創新性應用,該公司是英國電信與UBC Media公司的合資企業。除了多個音頻頻道外,BT LiveTime還通過DAB數據信道提供新聞摘要和視頻業務。對於顯示功能有限的設備,例如汽車娛樂係統接收單元中常見的雙線LCD,新聞摘要業務能使這些接收器在不中斷音頻傳送的同時在顯示屏上滾動頭條新聞。
gengjuxiyinlideshishiyongshujuxindaobosongshipin,shixianyidongdianshiyingyong。liru,yidongdianhuayonghujiangkeyizaiyidongzhuangtaixiashoutingheshoukandianshijiemu。yujiemuwuguandeshujushejidaoduixianshichengbenyijiduisuoxucunchukongjiandezaixikaoliang。zhengqueyingyongzhexieshujubingqieguanzhubendineirong,duiyuHDwuxiandianjishudekuaisucaiyongyouhendayingxiang。jieshoushebeizhizaoshangyexuyaokaolvanquanxingyijiduibiaozhunhuashujugeshideyouxiaoxianshifangfa。guangbogongsizairenshidaozhezhongjishudailaideewaishourudetongshi,haiying*估該發送什麼信息,以及如何使內容更精簡。
針對HD無線電接收器的靈活平台
數字無線電最具創新以及最令人激動的業務,例如數字邊帶所支持的補充音頻業務和其他新的數據業務,目前才剛開始進入研究階段。
由於在數據應用的采用與實現上存在不可避免的差異性,因而必須選擇靈活的無線電平台。此外,無線電設備製造商希望自己的HD無線電技術實現方式與競爭者不同,通過利用他們自己的IP增加產品價值。那些隻能處理HD無線解調和解碼的固定HD無線電接收器對於接收設備製造商來說是不利的,不能利用到HD無線電數據和音頻內容帶來的好處。其結果是,廣播業者可能不能發送不同形式的HD無線電數據和內容,從而導致消費者不願意采用HD無線電技術。此外還有不能實現特色化的產品,例如上麵談到的具有錄音和時移播放功能的產品。
考kao慮lv接jie收shou器qi產chan品pin的de外wai形xing尺chi寸cun和he目mu標biao市shi場chang也ye很hen重zhong要yao。一yi種zhong可ke編bian程cheng架jia構gou為wei開kai發fa者zhe提ti供gong一yi個ge快kuai速su推tui出chu不bu同tong產chan品pin係xi列lie的de基ji礎chu,例li如ru從cong汽qi車che音yin響xiang主zhu機ji、家庭立體聲音響設備到手持設備,同時利用現有的軟件和硬件投資。
HD無(wu)線(xian)電(dian)技(ji)術(shu)是(shi)一(yi)種(zhong)令(ling)人(ren)激(ji)動(dong)的(de)新(xin)興(xing)技(ji)術(shu),具(ju)有(you)超(chao)越(yue)當(dang)前(qian)模(mo)擬(ni)無(wu)線(xian)電(dian)的(de)獨(du)特(te)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)需(xu)求(qiu)。基(ji)本(ben)的(de)音(yin)頻(pin)信(xin)號(hao)解(jie)調(tiao)和(he)解(jie)碼(ma)所(suo)增(zeng)加(jia)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)與(yu)解(jie)決(jue)數(shu)據(ju)廣(guang)播(bo)及(ji)額(e)外(wai)的(de)音(yin)頻(pin)內(nei)容(rong)的(de)需(xu)求(qiu)相(xiang)結(jie)合(he)。DAB和衛星為HD無線電市場如何有效將數據與音頻融合以及廣播公司如何能有效推廣技術提供了一個範例。除了內容和推廣,HD無線電市場的成功還在於不僅需要選擇能處理HD無線電信號的正確平台,而且這個平台還需要足夠靈活以便利用數據和音頻特性的優勢。
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