HD無(wú)線(xiàn)電技術(shù)簡(jiǎn)介

“是在接收設(shè)備存在之前廣播公司就制作內(nèi)容，還是在提供廣播內(nèi)容之前接收設(shè)備就存在？”，這個(gè)類(lèi)似于傳統(tǒng)的“雞與蛋”的問(wèn)題對(duì)于美國(guó)的地面數(shù)字廣播來(lái)說(shuō)并不存在。美國(guó)的衛(wèi)星廣播以及英國(guó)的數(shù)字音頻廣播(DAB)這兩個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)證明只有數(shù)字廣播電臺(tái)能提供內(nèi)容，并且這些內(nèi)容得到有效地宣傳，才可能出現(xiàn)一個(gè)特定的市場(chǎng)。如果沒(méi)有建立易于得到的內(nèi)容基礎(chǔ)，消費(fèi)者是不會(huì)在數(shù)字廣播設(shè)備上進(jìn)行投入的，即使產(chǎn)品價(jià)格可接受而且產(chǎn)品很吸引人。這些觀念可以應(yīng)用在HD無(wú)線(xiàn)電廣播方面，有助于提高用戶(hù)的接受度并加快盈利，其中一些觀念是從DAB部署中得來(lái)的。

HD無(wú)線(xiàn)電技術(shù)

模擬廣播使用調(diào)頻(FM)或者調(diào)幅(AM)，這兩種調(diào)制方法都是將信號(hào)調(diào)制到載波的某些特性：FM是對(duì)正弦載波的頻率調(diào)制，而AM是對(duì)幅度進(jìn)行調(diào)制。在射頻發(fā)射后，承載信息的信號(hào)被接收、解調(diào)，并從發(fā)送信號(hào)中提取。當(dāng)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(yǔ)音和音樂(lè)格式。不過(guò)，除了無(wú)線(xiàn)廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)(RBDS)和其它小受眾的數(shù)據(jù)副載波業(yè)務(wù)的有限使用之外，這兩個(gè)頻段都沒(méi)有用于數(shù)據(jù)廣播。

HD無(wú)線(xiàn)技術(shù)不需要新的頻譜，因?yàn)樗衫矛F(xiàn)有的AM和FM頻段。在HD無(wú)線(xiàn)廣播業(yè)內(nèi)，存在混合與全數(shù)字兩種形式。混合模式是在兩個(gè)鄰近邊頻帶上傳輸數(shù)字信號(hào)，在兩個(gè)頻帶之間播送模擬信號(hào)。全數(shù)字模式消除了模擬信道，采用全數(shù)字傳輸。與FM和AM信號(hào)獲取相比，在接收這種信號(hào)時(shí)涉及到大量的數(shù)字信號(hào)處理。對(duì)于數(shù)字邊頻帶，去除鄰近的模擬信道是必需的(圖1)，更復(fù)雜的調(diào)制方案涉及到正交頻分復(fù)用(OFDM)。

除了去隔行處理和誤碼校正，數(shù)字碼流還必須采用iBiquity公司的HD編解碼器(HDC)。同時(shí)，如前所述還須并行處理模擬信號(hào)。最后，數(shù)字化的模擬音頻和數(shù)字音頻(來(lái)自HDC)混合在一起產(chǎn)生期望的HD無(wú)線(xiàn)音頻(見(jiàn)圖2)。

除了這些信號(hào)處理問(wèn)題，模擬無(wú)線(xiàn)電和HD無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)之間的一個(gè)主要區(qū)別就是數(shù)據(jù)發(fā)送。上面提到的類(lèi)似的數(shù)字技術(shù)(sans HDC)可以用來(lái)提供一種包含各種信息的數(shù)字信號(hào)。所傳輸信息的類(lèi)型以及對(duì)廣播電臺(tái)以及無(wú)線(xiàn)電設(shè)備制造商的影響對(duì)于這個(gè)市場(chǎng)將來(lái)能否獲得成功都很關(guān)鍵。


圖1：混合與全數(shù)字干擾


圖2：HD無(wú)線(xiàn)電FM接收器原理框圖

HD無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的數(shù)據(jù)與音頻處理概念

最初，在全球范圍內(nèi)快速采用數(shù)字音頻的概念背后是質(zhì)量。通過(guò)采用先進(jìn)的編解碼技術(shù)，數(shù)字無(wú)線(xiàn)電能在AM和FM頻段上實(shí)現(xiàn)CD或更高質(zhì)量的音頻。不過(guò)，隨著越來(lái)越多的廣播公司更專(zhuān)注于無(wú)線(xiàn)廣播的內(nèi)容，這種觀念正在淡化。

HD無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的一個(gè)主要?jiǎng)?chuàng)新是在傳統(tǒng)用于AM/FM地面無(wú)線(xiàn)電廣播的系統(tǒng)頻段內(nèi)可以提供更多的內(nèi)容。通過(guò)使用我們今天稱(chēng)為輔助音頻業(yè)務(wù)的技術(shù)，廣播公司可以提供兩個(gè)內(nèi)容頻道(可能更多)，而以前只能提供一個(gè)頻道。這是通過(guò)將音頻頻段細(xì)分成不同信道，類(lèi)似于DAB的復(fù)用環(huán)境。成倍增加內(nèi)容而不增加廣播成本是HD無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。廣播公司可以增加聽(tīng)眾規(guī)模以及相關(guān)的收入，同時(shí)為消費(fèi)者提供更多選擇。

計(jì)劃使用HD無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的廣播設(shè)備制造商和接收設(shè)備制造商可以向DAB學(xué)習(xí)，從一開(kāi)始就是使用數(shù)據(jù)功能。有幾種可以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用可使消費(fèi)者接受HD無(wú)線(xiàn)電。例如，與節(jié)目有關(guān)的數(shù)據(jù)，諸如歌曲名或廣播格式，需要成為HD無(wú)線(xiàn)電接收器的基本數(shù)據(jù)特性。因此，接收設(shè)備將需要LCD，而且這個(gè)LCD至少能支持滾動(dòng)功能，這樣消費(fèi)者就能看到發(fā)送信道的全部信息。對(duì)于廣播公司來(lái)說(shuō)，定期更新可采用電子節(jié)目指南(EPG)的形式表現(xiàn)。這種功能在DAB產(chǎn)品中已經(jīng)出現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。

當(dāng)與存儲(chǔ)功能相匹配時(shí)，例如接收設(shè)備具有一個(gè)一體化硬盤(pán)(HDD)，EPG機(jī)制可能實(shí)現(xiàn)的另外一種創(chuàng)新是支持時(shí)移內(nèi)容。對(duì)于最簡(jiǎn)單的層次而言，消費(fèi)者可以暫停一個(gè)節(jié)目而去接聽(tīng)電話(huà)；此時(shí)，接收器將這個(gè)節(jié)目的內(nèi)容記錄在存儲(chǔ)器中，以便用戶(hù)在接聽(tīng)電話(huà)之后繼續(xù)收聽(tīng)節(jié)目。

更先進(jìn)的接收器能使用戶(hù)對(duì)其進(jìn)行編程，以便在用戶(hù)不方便收看節(jié)目時(shí)自動(dòng)記錄，用戶(hù)可以在之后再回放。具有跟蹤每個(gè)歌曲列表功能的EPG可使用戶(hù)對(duì)接收器進(jìn)行編程來(lái)掃描某個(gè)特定歌曲的廣播頻道，并在發(fā)現(xiàn)這首歌曲的時(shí)候?qū)⑵浔４嫫饋?lái)。注意，節(jié)目緩存和時(shí)移播放需要接收器能對(duì)內(nèi)容進(jìn)行編碼。接收器不是存儲(chǔ)本來(lái)的信號(hào)，而是通過(guò)聲學(xué)建模將信號(hào)轉(zhuǎn)換成一種更高效的格式，例如MP3，以便更高效地利用存儲(chǔ)容量。