中波频段多模态融合传输系统设计研究

前言：随着媒体深度融合和数字化转型步伐加快，广电系统需要在保障服务韧性、扩大信号覆盖、提升信息传输能力等方面寻找新路径。中波频段由于其天然的远距离传播能力、强穿透性和基础设施成熟，被认为是潜在的融合信息传输介质。通过引入数字广播标准（如DRM）和多媒体编码技术，可在中波频段实现包括语音、图文、视频在内的多模态信息的复合型传输。本研究尝试从中波频段出发，构建一种面向应急、普惠、广覆盖场景的融合型广播传输技术体系，为广播基础设施优化提供创新路径。

一、中波广播与数字广播技术概述

（一）中波广播的特点

中波广播的频率范围通常为 526.5 kHz 至1606.5 kHz，具有远距离地波传播与夜间天波反射特性，使其具备极强的覆盖能力。中波信号在传播中穿透性强、绕射能力好，能够穿越山区、林地、地下构筑物等复杂环境而不易衰减，适合于广域信息发布和应急传播。在国家突发事件、通信中断、灾害天气等特殊情况下，中波广播可作为低依赖度（中波广播系统是唯一不依赖电网和互联网的通信手段）的主力信息通道，对保障公共安全具有战略意义。

尽管中波广播在覆盖层面具有显著优势，但其传输质量受到带宽限制（一般不超过10 kHz）和模拟调幅方式影响，导致音频信号保真度低、抗干扰能力差。同时，中波信号容易受到工业噪声、电磁干扰、静电干扰等外界因素影响，且频率复用效率不高。

（二）低码率数字业务概述

低码率数字业务是指在有限带宽条件下，传输语音、图文、音频和视频等多媒体信息的技术方案。除了传统的音频传输外，低码率数字业务能够通过压缩算法有效提高信息传输能力，可以通过定制编码方案（如H.265Lite）传输视频信号。

（三）数字音频广播技术（DRM）简介

数字广播标准 DRM（Digital Radio Mondiale）是国际电信联盟（ITU）推荐的国际标准，专为中波、短波、长波等传统广播频段的数字化转型设计。其核心特性包括高频谱利用率、高抗干扰能力、低功耗传输及多业务承载能力。DRM 标准支持在不同带宽配置（4.5/9/10/18/20 kHz）下灵活设置服务组合，包括高保真音频、图文广播、紧急报警、数据服务等。

在编码方面，DRM 采用AAC+等音频压缩算法，不仅支持从超低比特率（如12 kbps）到高清音频（64 kbps以上）的动态范围，还具有优异的噪声容错能力， 且还可以在同 个频点上，同时播出三个不同的节目，大大提高了频率的使用效率。信道编码部分使用M C 纠错机制 高了在多径衰落环境中的传输可靠性。调制方面，DRM 基于现代数字调制技术OFDM 交频分复用）调制 式，将数据映射至若干正交子载波上，通过频域分散、时间交织、调制分级等手段提高抗干 扰性能，是目 波频段最适合数字化传输的标准之

DRM 编码压缩与调制技术具备在极低码率下提供高质量音频体验的能力；DRM 调制器遵循 ETSI ES 201980 标准，将内容服务器输出的复用流通过OFDM 进行信道编码处理，使得在复杂信道环境下保持良好的抗干扰与误码性能。此外，FAC（快速接入信道）负责传输服务识别信息、SDC（服务描述信道）传输节目结构与业务描述、MSC（主服务信道）则承载主要业务内容（如音频、图文、视频数据）。三种逻辑信道并行传输技术使接收设备能快速识别服务并实现多种业务组合，增强了系统扩展性和业务融合能力。在频谱带宽允许的情况下，MSC 可支持每秒数十 kb 的多媒体数据，足以传送中低码率视频流（如 CCTV 新闻快讯、交通路况简图等）。

二、中波融合传输系统设计原理

（一）融合传输结构

融合传输系统通过在中波频段内实现模拟（AM）与数字（DRM）的共存与协同传输。根据频谱资源与系统构建需求，融合结构大致可分为以下几类：

1.IBOC（In-Band On-Channel）：在 AM 信号主载频两侧插入数字边带信号，实现同频道复用（Hybrid 模式），适合不影响原有AM 用户收听的平滑迁移方案；

2.TDM（Time Division Multiplexing）：模拟与数字信号按时间分段轮播，即在同一频道按时间片分配，实现“时分同播”；

3.独立数字通道：直接使用AM 频段中的空白频点或划分出的次级频道（如1485 kHz 等）专门用于 DRM广播，不干扰原有AM 服务，具备更高的灵活性与扩展性。

（二）接收设备与终端适配

当前支持DRM 的终端设备涵盖便携式收音机（如高斯贝尔Starwaves）、软件无线电解码平台（如Dream）、车载接收芯片（如NXP、Skyworks）等。在移动场景中，车载终端可广泛接收中波DRM 信号，全球已有超百万辆车配备该技术终端。我国某市试点工程中也考虑与各级应急广播平台的接口对接，支持EWF 紧急广播功能，推动其在公共服务体系的深入嵌入。未来还需研发集成AM+DRM+DTT 三模接收芯片，实现用户终端的无缝接收与动态切换。

三、融合传输的系统优势

（一）广覆盖与应急韧性

中波信号具有得天独厚的广覆盖能力，其地波传播可跨越上百公里，夜间借助电离层天波反射可覆盖上千公里，极适合构建高韧性的应急信息网络。在灾害事件、战争、网络攻击等背景下，传统依赖蜂窝或互联网的通信手段易于瘫痪，而中波系统因其独立性、稳定性与自恢复能力，成为不可替代的战略级通信工具。此外，DRM 紧急报警信道（Emergency Warning Feature， EWF），可定时推送预警信息与撤离指令，具备快速唤醒、广播强制接收等功能，对提升国家预警响应速度具有重要意义。

（二）频谱资源高效利用

中波频段原属传统广播频率，近年来AM 收听率呈现下降趋势，部分地区、部分频率段利用率低下的同时也可能会被不良企图的电台占用频段资源。因此，通过创新的中波传输融合系统，在原有频点上同时承载语音、数据、图像等多媒体信息，实现“一个频道，多类业务”共存，极大的提升了频谱利用效率。例如，在9kHz 带宽下使用DRM 调制，可稳定输出15-20kbps 码流，支持音频+图文双业务；在18kHz 下则可扩展为音频+电子节目指南+气象图像等组合业务。相比之下，传统AM 仅能承载4.5kHz 左右音频信号。

（三）用户体验提升

多模态融合下，新传输模式下的AM 广播音质将接近或者超过FM 立体声水平，远超现有的 AM 调幅效果，并可支持频率自动切换、节目列表、文字广播、电子节目指南（EPG）等附加功能。此外，其支持移动接收和快速切换机制，使得车载、移动终端接收更为流畅，在终端集成度、接收能耗和低带宽适应性方面更具优势，尤其适合普惠型广播服务。

四、应用现状与挑战

（一）国内外典型案例

在印度等国家，DRM 标准已经广泛应用，通过数字广播系统将中波频段转型为多功能广播平台，根据全印广播电台AIR 发布的报告，其服务覆盖范围超 9 亿人口。BBC、俄罗斯国家广播电台等也积极应用DRM 广播，并逐步融合至现有短波与中波频段。我国中波DRM 试点项目近些年来也在云南、广东等省份开始部署，搭建完整的内容服务器、调制器、AM 功放适配、应急接口系统，支持9kHz＼～18kHz 可变带宽，分别验证了单播与数模同播两种工作模式，在应急广播响应测试中成功实现20 秒内内容接收与同步。

（二）技术与生态挑战

多模态融合创新的落地需投入大量资源，并依赖国家及相关部门持续的政策推动、试错迭代与体系完善。在此过程中，产业生态构建、芯片标准化、新型中波广播传输协议和标准的制定、广播管理政策适配以及频谱迁改机制设计，均需随技术演进、市场环境与政策导向动态调整。当前，内容制作生态尚未成熟：低码率视频传输需定制编码方案（如H.265 Lite），且从内容制作、传输服务、设备研发到运营平台的全链路环节尚未形成闭环，各节点均需针对性优化，应用与落地模式仍需深入探索。

四、发展建议与前景展望（一）完善标准体系与政策引导

可由相关部门推动融合系统的标准化，制定接收设备认证规范、频谱管理细则、应急广播接入接口协议等，同时出台试点专项补贴，鼓励地方广电推进传输融合项目建设。目前， f^* 电总局和工信部在 2023 年联合发文要求新车载终端必须配置无线广播接收模块，并明确推荐支持DRM、CDR 等数字标准，为DRM 终端普及奠定基础；《车载无线广播接收系统》强制性国标也正在制定中。

（二）加强芯片与终端适配能力

以市场化为动力，鼓励国内芯片企业研发集成型多模无线广播接收 SoC 芯片，支持AM/DRM/DTT 等多制式接入，推动便携、车载、物联网终端批量落地。同时，加快智能广播终端（如桌面型信息收音机、教育平板等）的产业化。

（三）推进场景化部署与商业探索，可尝试优先在以下场景推广多模态融合系统：1.边远山区、交通干线、海岛、海运航线等广覆盖盲区；2.各级政府应急指挥、自然灾害预警平台及车载广播系统；3.校园、社区、乡村普惠信息广播；4.媒体集团在新型政务信息传播领域的内容运营。

结语：基于中波频段的融合传输系统，不仅是对传统广播频谱资源的再利用，更是构建韧性国家信息基础设施的重要技术抓手。随着DRM 等编码调制技术的成熟、软硬件集成加速、标准体系完善及政策支持增强，其将在公共广播、应急通信、普惠服务等方面展现强大生命力。未来，AM+数字信息传输、AM+5G、AM+AI 等等基于多模态融合的广播传输应用场景将共同构成覆盖城乡、应急与常态兼容的信息传输新架构，为数字中国与媒体融合发展注入强大动能。

参考文献：

[1]杨楠.中波传输技术在广播电视业务中的应用探讨[J].电脑迷， 2023，98（24）：43-45.

[2]李萍.DRM 中波数字调幅广播系统建设方案研究[J].广播与电视技术， 2024， 51（42）：83-85.