HD无线电广播单频率网络中的分离的平台的同步制造技术

技术编号:12900405 阅读:66 留言:0更新日期:2016-02-24 10:52
本发明专利技术公开涉及HD无线电广播单频率网络中的分离的平台的同步。提供了一种广播方法,包括:使用第一发射器来发送包括与关于第一GPS脉冲信号同步的多个数据帧的信号,在第一远程发射器处接收信号,在第一远程发射器处使帧同步于第二GPS脉冲信号,以及将同步帧从远程发射器传输到多个接收器。还提供了实现该方法的系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】HD无线电广播单频率网络中的分离的平台的同步本申请是申请号为201310426204.7、申请日为2009年12月3日、专利技术名称为“HD无线电广播单频率网络中的分离的平台的同步”的分案申请(其首次申请的申请号为200980153210.1、申请日为2009年12月3日、专利技术名称为“HD无线电广播单频率网络中的分离的平台的同步”)的分案申请。
本专利技术涉及无线电广播系统,更具体而言,涉及包括多个发射器的这样的系统。
技术介绍
iBiquity Digital Corporat1n HD Rad1?系统被设计成允许从当前模拟调幅(AM)和调频(FM)收音机平稳演变到完全数字的带内信道上(IB0C)系统。此系统在现有的中频(MF)和特高频(VHF)无线频带中从陆地发射器向移动便携式固定接收器输送数字音频和数据服务。广播公司可以利用新的更高质量且更加强健的数字信号同时持续传输模拟AM和FM,使得其自身以及他们的听众能够从模拟变换为数字无线电,而同时保持他们的当前频率分配。该设计通过提供三种新的波形类型:混合、扩展混合、以及全数字,来提供向数字广播系统过渡的灵活手段。混合型和扩展混合型保留了模拟FM信号,而全数字类型却不。所有三种波形类型都符合当前分配的频谱辐射屏蔽。数字信号是使用正交频分复用(0FDM)来调制的。0FDM是一种并行调制方案,其中,数据流调制同时传输的大量正交子载波。0FDM是固有灵活的,轻松地使得逻辑信道能够映射到不同的子载波组。国家无线电系统委员会,由全国广播工作者协会和消费电子协会赞助的标准设置组织,在2005年9月采用了命名为NRSC-5A的IB0C标准。通过引用的方式并入本公开中的NRSC-5A以及其更新NRSC-5B,阐述了对于通过AM和FM广播信道广播数字音频和辅助数据的要求。该标准以及其引用文档包含对于RF/传输子系统以及传输和服务复用子系统的详细说明。可以从NRSC的网站http://www.nrscstandards.0rg/SG.asp获得该标准的副本。iBiquity的HD Rad1?技术是NRSC-5IB0C标准的一种实现。关于HD Rad1 ?技术的更进一步的信息可以在hdrad1.com和www.1biquity.com找到。典型的HD无线电广播实现将内容聚合和音频编解码器分割为通常被称为导出器的东西。导出器将通常处理主要节目服务(MPS)的源和音频编码,S卩,在模拟信道上镜像的数字音频。馈送给导出器的可以是导入器,该导入器聚合除MPS以外的辅助节目。然后,导出器产生无线电广播数据包,以及将那些数据包转发到激励器平台的调制解调器部分或激励器,激励器平台通常被称为激励器引擎(exgine)。在某些情况下,期望将HD无线电广播系统实现为单频率网络(SFN)。一般而言,单频率网络或SFN是其中几个发射器通过同一个频道同时发送同一个信号的广播网。模拟FM和AM无线电广播网以及数字广播网可以以这种方式操作。SFN的一个目标是增大覆盖区域和/或缩小中断概率,因为总的接收到的信号强度可以在覆盖由于地形而丢失和/或遮蔽严重的位置增大。SFN的另一个目标是有效利用无线电频谱,与在每一个服务区域使用不同的传输频率的传统的多频网络(MFN)传输相比,使得能够提供更多的无线节目。在多频网络中,为国家广播业务建立了数以百计的站;因此,使用了很多频率。在多个频率上同时传输节目会使当在覆盖区域之间传播时常常记不住重调谐他们的收音机的听众产生混淆。SFN的一种简化形式可以通过低功耗同频道中继器或增强器来实现,中继器或增强器被用作填隙发射器。在美国,FM增强器和转换器是特殊类别的FM站,它们接收完全服务FM站的信号,并将那些信号传输或重新传输到要不然也是由于地形或其它因素将不会从主信号接收到令人满意的服务的区域。最初,FM增强器是主站的同一频率上的转换器。在1987年之前,FM增强器被FCC限制为使用直接的无线(off-air)接收和重新传输方法(即,中继器)。FCC规则改变允许使用几乎任何信号传送方法以及直到20%的他们转播的完全服务站的最大允许的有效辐射功率的功率级。经过此规则变化,FM增强器现在基本上是SFN的子类。许多国内广播公司当前利用FM增强器来填充或延伸覆盖区域,特别是在诸如旧金山之类的山地。在重叠的覆盖区域,SFN传输可以被视为多路径传播的精确形式。无线电接收器接收同一信号的多个回波,这些回波之间的结构性的或破坏性干扰(也称为自干扰)可能会导致衰落。这是有问题的,因为衰落是选频的(而不是平衰落),因为回波的时间分散可能会导致符号间干扰(ISI)。当接收器位于一个以上的发射器的范围内时,好的接收准则包括相对信号强度和总的传输延迟。相对信号强度基于接收器的位置描述了两个或更多个传输信号的关系,而总的传输延迟是计算出来的从信号离开演播室位置的时刻到它到达接收器的时刻的消逝的时间间隔。这种延迟会基于特定的演播室发射器链路的信号通路在不同发射器之间有所不同。在HD无线电系统的SFN实现中,一个导出器可以与许多激励器引擎组合使用,以改进覆盖。专利技术人已经观察到对满足下列对于HD无线电广播系统中的单频率网络的操作的要求的系统和方法的需要。对于诸如HD无线电广播系统之类的基于0FDM的系统,发射器必须辐射不是完全一样但是相同的播放信号。如此,子载波的频率和相位必须被辐射为非常高的容差。0FDM系统中的载波之间的任何频率偏移都导致符号间干扰和在频域中的感觉到的多普勒频移。对于HD无线电系统,频率偏移预计在?20Hz内。另外,单独的子载波频率必须同时出现。每一个发射器都必须在相同时间辐射相同的0FDM符号,以便数据在时域中是同步的。这种同步在很大程度上取决于保护时间间隔,该保护时间间隔管理基于0FDM系统可以容忍的最大延迟或回波。它还影响发射器之间的最大距离。0FDM接收器定期对预定的时间长度内的接收到的信号进行采样。在这些采样时间之间(在保护时间间隔期间),接收器忽略任何接收到的频率。对于HD无线电广播系统,每一个0FDM符号都必须时间对准到75 μ sec内,以便使FM系统正确地操作。优选地,对准在10 μ sec内。另一个要求是,单独子载波必须对于每一个符号都承载相同的数据。换言之,来自不同的发射器的子载波必须是“位准确的”。这意味着,对于SFN中的每一个节点,从导出器在发射位置处接收到的数字信息必须包含相同的位(即,MPS数字音频、节目服务数据(PSD)、站信息服务(SIS),以及高级应用服务(AAS)或其它数据都必须是相同的)。此外,信息还必须由每一个激励器引擎以相同的方式处理,使得对于网络的每一个传输节点,输出波形是相同的。还期望构成网络的各种设备异步操作,以便设备可以上线或离线,而不要求整个网络被复位。必须在独立的节点重新启动(即,可以独立于所有其它节点使SFN中的每一个节点下线和上线,而不会影响系统性能)期间保持上文所描述的定时准确性和“位准确性”。SFN的每一个节点还都必须具有调节传输延迟以解决传播延迟并能够调谐SFN的能力。
技术实现思路
在第一方面,本专利技术提供了一种广播方法,包括:使用第一发射器来发送包括与第一 GPS脉冲信号同步的多个数据帧的信号,在第一本文档来自技高网
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HD无线电广播单频率网络中的分离的平台的同步

【技术保护点】
一种广播方法,包括:使用第一发射器来发送包括与第一GPS脉冲信号同步的多个数据帧的信号;在第一远程发射器处接收所述信号;在所述第一远程发射器处使所述帧同步于第二GPS脉冲信号;以及将同步帧从所述远程发射器传输到多个接收器,以及对音频信息进行采样并将样本组合为所述多个数据帧,其中,对于每一个帧的采样在所述第一GPS脉冲信号中的一个脉冲的预定时间内开始,并且,每一个帧与绝对层1帧编号相关联。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:R·扬努利S·D·马特森M·G·巴拉苏布拉马尼亚
申请(专利权)人:艾比奎蒂数字公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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