[发明专利]一种调频同步广播中加入随路音频信令的方法

说明书

技术领域

本发明涉及调频同步广播系统技术，特别涉及一种解决数字调频同步广播系统音频延时调整问题的系统和方法。

背景技术

调频同步广播是指利用位于不同地点的两部或更多部发射机使用同一频率播出同样节目内容的广播形式。调频同步广播网的组建可以很好的解决使用单一频率进行大面积调频广播的问题。

调频同步广播的优点表现在以下两个方面。首先，由于调频同步广播采用小功率按需布点的覆盖方式，可以减少电磁污染，为电台节约运行成本。同时其单频覆盖的特点，与传统调频广播差转的覆盖方式相比，不但可以节约大量频谱资源，而且无需频繁调整接收机频率，为越来越多的移动接收听众(如汽车驾驶员)，带来很大的方便。

要实现调频同步广播，如果只是简单的利用多个分布于不同位置的电台，使用同一载波频率，广播同一节目是行不通的。如附图1所示，发射机A和发射机B使用同一载波频率播出同一节目，在发射机A和发射机B单独覆盖的区域，由于调频接收机的俘获效应，调频节目的收听效果很好。但在来自A、B两个发射台的信号场强差小于15个dB的相干区，由于同频干扰一般会听到较严重的干扰声。

调频同步广播所要解决的关键问题，就是要保证这个相干区的收听质量。具体的解决方案就是“三同一保”的实现(根据GY/T 154-2000)。“三同”是指同频、同相、同调制度。“一保”是指保证最低的可用场强。这里的同相是要保证接收机接收到的相邻2个发射台所发射的音频信号相位相同，也就是说音频信号在传输过程中要具有相同的音频延时。“三同一保”的实现一来可以缩小相干区的范围，从场强差小于15dB的交叠区域减小到场强差小于6dB的交叠区域，二来可以减少相干区的失真，明显改善相干区的收听效果。

为了保证“三同”中的同音频延时，必须对激励器接收到的音频信号进行自适应时延调整。因为在将音频信号从电台的播出控制中心到各个发射台激励器(如附图2中所示的激励器A和激励器B)的传输过程当中，不但会由于A、B两地与播控中心的距离不同而使到达各个激励器的音频信号产生固定的音频时延差，而且音频传输链路路由的变化、时钟的变化、信号在传输过程中的复用解复用等因素都会带来音频时延的不确定变化。要保证同音频延时，必须能够自动测量、自动补偿这种不确定变化。具体的办法是，在传输广播信号的同时传递一个时标信号，两者在同一信道中同时传输，具有相同的音频时延。这样激励器就可以根据测量到的时标信号的时延进行相应的时延调整。

但是，随路音频时标信号加入、分离和同步过程，一直是一个较难解决的问题，既不能影响调频同步广播系统传输的音频信号质量，还要保证系统能够准确地同步。

发明内容

为了解决数字调频同步广播系统同音频时延问题，将GPS提供的1PPS秒脉冲信号作为时标信号，通过FSK调制的方式频分复用在信道中传输，本发明提供了一随路音频信令的加入和提取方法。所述技术方案如下：

一种解决调频同步广播系统同步音频时延计算与调整的方法，其特征在于，所述系统的音频前端服务器执行以下步骤：

步骤A：与人机接口模块进行通信，得到数字调频同步广播系统应用层用户数据；

步骤B：采用轮询的方式选择所要发送的数据帧型，同步帧和非同步帧轮流发送，每秒只发送一个同步帧；

步骤C：从应用层直至数据链路层的数据成帧；

步骤D：对数据链路层的数据进行FSK调制；

步骤E：从音频输入端接收数字音频信号，经低通滤波后，与随路音频信令调制后的FSK波形相加，经CODEC D/A转换后，由数字或模拟音频接口输出给后级设备。

优选地，所述系统音频前端服务器发送的数据帧型包括同步帧、站点信息帧和命令帧，同步帧包含作为时标信号的时延参考点，站点信息帧为各个激励器提供参数控制，命令帧则可以对全网中所有激励器的参数进行集中设置。

优选地，所述同步帧的帧头与GPS提供的秒脉冲信号对齐。

优选地，所述同步帧的帧头和数据帧分别进行CRC校验。

优选地，对于数据链路层数据的FSK调制，采用查表加键控的方法。

一种解决调频同步广播系统同步音频时延计算与调整的方法，其特征在于，所述系统的数字调频激励器执行以下步骤：

步骤A：对接收的数字音频信号进行低通滤波，供激励器编码调制使用；对接收的数字音频信号进行高通滤波，得到信令的FSK已调波；