CDR,2017年前的含义是
China Digital Radio,中国数字音频广播,之后解释为Convergent Digital Radio,融合数字音频广播。CDR属于我国自主知识产权的广播制式,为适应国际化需求,CDR标准在2018年被ITU-R采纳为Digital System H。以无线电爱好者的眼光来看,CDR制式终于采用了多载波调制方式,让频谱利用率提高到了现代水平。相应的,其调制和解调的复杂程度也提高了。数字方式的无线电技术,总是由数学公式到大规模集成电路,我们不用数学术语就说不出话来。为了照顾人的耳朵,总算还保留了DAC和音频电路。我们喜欢的线圈......基本没有了:-)
以一个频谱模式9的信号为例,如图
频谱中间是FM信号,两侧是CDR的数字信号,这个直上直下的频谱怎么来的?如何做到这种滚降。我们努力不用数学术语:假设有2000个PSK31,每个只有很小宽度,它们紧密排列......。这个说法其实也 大致符合实际。
假设的2000个PSK31如何同时传输数据,涉及到更多数学。相应的,硬件也是数学模型的直接实现。这个和我们老无线电工程师的思路就不一样,我们直观喜欢在 时域思考问题,脑中时刻有波形在动。
这个东西这么好,为啥不淘汰FM AM SSB这些东西呢?万事皆有定数,这么好,是因为数学里面没有添加噪声,加上短波段的噪声,这个路子就行不通了。 降低码率抗噪声,直至码率降低到SSB的水平,这种制式还是有意义---它充分利用了频谱资源,传更多信息,即使大部分信息用来校验和纠错,也会带来一定的好处。
另一个好处是附带的相关解调之类的方法,会提高系统增益。
接收CDR需要信噪比达到某种良好状态,即便如此,这个制式在同等功耗下覆盖距离增加很多,覆盖不变的话,可以减小发射机功率。这里有个关键问题:减小功率,并不是理想状态,实际这个调制方式近乎线形,发射机效率会降低。相对于FM可以用E类,CDR这种基本是AB类。带来的总的后果是:耗电降低,但需要更多散热措施,并需要考虑末级的热承受能力。工程上能够解决,因为模拟电视发射机也是这样。
这种方式虽然广泛用在手机之类的产品上,但理论到实践完整走通,就不太容易。制造出来,就更不容易。好在我们愿意研究,也有正确的人在研究,还有很多企业家们愿意帮忙。结果很好,一项大规模的实践检验表明,这套体系具有很多切合实际的优越性。
相对于DAB,DAB+这种另起炉灶的做法,CDR率先在FM广播频段应用。CDR最终能解决FM频段拥挤问题,给本地化广播提供相当可观的频道资源。现有情况下,在频谱保护带内插入CDR节目,能够提供2-3套额外节目。
“中央覆盖工程”已经把400多个台站部署到位,用数字方式传输三套CNR的节目(乡村\老年\娱乐)。 基本是在当地中国之声频率两侧。预计未来几年,会有1400个以上的台站开始建设。