Спутниковое и цифровое радиовещание, страница 14

Рис. 18.15. Упрощенные структурные схемы передающей (а) приемной (б) частей системы DAB

Цифровые потоки в системе DAB. Система ЦРВ предназна­чена для передачи множества звуковых сигналов вместе с сигналами данных потребителю (пользователю этой разнообразной информации). В передающей части системы DAB формируются три канала переда­чи цифровых потоков:

канал пользователя MSC (МаinServiceChannel); используется для передачи звуковых сигналов программ радиовещания и цифровых данных, связанных с программами. Здесь общий цифровой поток разби­вается на множество субканалов, в каждом из которых производится индивидуальное помехоустойчивое кодирование (ПК) с помощью CRC-кода, скремблирование (СКР) и временное перемежение цифровых сим­волов (ВПС). В каждом субканале могут передаваться одна или несколь­ко компонент канала пользователя. Организация субканалов и каналь­ных компонент называется конфигурацией мультиплексирования (MSI). Канал пользователя образуется из фреймов CIF (CommonInterleavedFrame) с перемежением, являющихся частью фрейма передачи;

канал быстрой информацииFIC (FastInformationChannel); ис­пользуется для быстрого доступа к информации в радиоприемнике. Пре­жде всего по нему передается информация о конфигурации мультиплек­сирования (МСI – Multiplex ConfigurationInformation), разнообразная сервисная информация SI и данные для быстрого доступа FIC, напри­мер сигналы гражданской обороны и т.п. В канале FIC не используется временное перемежение цифровых символов;

канал синхронизации (SynchronizationChannel); используется вну­три передающей части системы для обеспечения функций демодуляции, а именно, синхронизация фрейма передачи, автоматическое управление частотой, оценка состояния субканалов и идентификация передатчика.

Цифровые потоки каналов FIC, MSC, общих данных поступают на мультиплексор фрейма передачи; после него на генератор символов ка­наловFIC и MSC, и затем после последнего мультиплексирования, где они объединяются с символами канала синхронизации – на COFDM-модулятор.

Кодирование звуковых сигналов в системе DAB. В кодере системы DAB стандарта MPEG-1 ISO/IEC 11172-3 (см. разд. 12.10) вход­ной ИКМ-сигнал со скоростью цифрового потока 768 кбит/с (с частотой дискретизации fд = 48 кГц и равномерным квантованием с разрешением 16 бит/отсчет) разделяется блоком цифровых полифазных цифровых фильтров (БПЦФ) на 32 полосные составляющие. Входной цифровой сигнал обрабатывается аудиофреймами. В Layer II один аудиофрейм образуют 1152 отсчета ЗС, что составляет 24 мс при fд = 48 кГц. Пре­имуществом полифазных фильтров является относительно малое время задержки сигнала при одновременной компенсации искажений, возни­кающих за счет интерференции сигналов в местах стыковки полос. К тому же их реализация не очень сложна. Все 32 полосы пропускания БПЦФ имеют постоянную ширину: ΔF=fд/(2n),

где fд – частота дискретизации звукового сигнала, n – число субполос. Если fд = 48 кГц, n = 32, то ΔF составляет 750 Гц. В каждой такой полосе имеется 16 спектральных компонент, если разрешение БПФ по частоте составляет 46,875 Гц (при fд = 48 кГц и длине выборки, равной1152 отсчетам ЗС, Layer II). После фильтрации следующие по времени друг за другом значения отсчетов ЗС в каждой отдельной полосе соби­раются в блоки. В Layer II блок каждой такой субполосы содержит 36 отсчетов ЗС. Блок делится на три части, называемые гранулами.

В каждой такой грануле, включающей 12 отсчетов ЗС, определяется максимальный отсчет, его значение является масштабным коэффициен­том SCF. Итак, для выборки, состоящей из 1152 отсчетов ЗС, в каждой субполосе имеем по три масштабных коэффициента, всего субполос 32, поэтому общее количество масштабных коэффициентов равно 3х32=96. Однако не все значения масштабных коэффициентов передаются. Зна­чения масштабных коэффициентов заданы таблицей. Поэтому макси­мальное значение отсчета в грануле сравнивается с набором табличных значений масштабных коэффициентов SCF. Из множества табличных значений выбирается из таблицы ближайшее большее значение. Оно и принимается как масштабный коэффициент гранулы субполосы n. Ко­дируются не сами значения масштабных коэффициентов. Каждому та­бличному значению масштабного коэффициента SCF соответствует свой индекс iscf, указанный в таблице. Последний представляет собой целое число, изменяющееся в пределах от 0 до 62. Значение индекса мас­штабного коэффициента iscf (0.. .62) кодируется 6-ю битами. При пере­даче индекса масштабного коэффициента первым передается бит MSb. Не все значения масштабных коэффициентов трех гранул могут переда­ваться. Предварительно вычисляются так называемые классы различий масштабных коэффициентов, определяемые как