GB/T 43020-2023 调频频段数字音频广播接收机技术规范

　　ICS 33 . 160 . 25 CCS M 74

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43020—2023

　　调频频段数字音频广播接收机技术规范

　　Specification for digital audio broadcasting receiver in FM band

　　2023-09-07 发布 2024-04-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43020—2023

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略语和符号 1

　　4 . 1 缩略语 1

　　4 . 2 符号 2

　　5 概述 2

　　6 接口要求 2

　　7 功能要求 2

　　7 . 1 必备功能 2

　　7 . 2 可选功能 3

　　8 技术要求 3

　　8 . 1 射频解调与信道解码 3

　　8 . 2 音频解码能力 4

　　8 . 3 音频输出 4

　　8 . 4 电源适应性 5

　　8 . 5 电磁兼容性 5

　　9 测量方法 5

　　9 . 1 测量条件 5

　　9 . 2 测量判决条件 6

　　9 . 3 测量方法 7

　　附录 A (规范性) 各信道环境下的载噪比门限 20

　　A. 1 加性高斯白噪声信道下的载噪比门限 20

　　A. 2 静态多径信道下的载噪比门限 20

　　A. 3 动态多径信道下的载噪比门限 20

　　A. 4 静态等强两径信道下的载噪比门限 21

　　附录 B (规范性) 最小接收信号功率 22

　　附录 C (规范性) 抗干扰测量 23

　　C. 1 抗单频干扰的能力 23

　　C. 2 抗同 、邻频模拟广播干扰的能力 23

　　C. 3 抗同 、邻频调频频段数字音频广播干扰的能力 24

　　附录 D (规范性) 测量用多径信道模型 26

　　D. 1 静态多径信道模型 26

　　D. 2 动态多径信道模型 27

　　参考文献 28

　　I

　　GB/T 43020—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国音频 、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会(SAC/TC242)归口 。

　　本文件起草单位:电子信息产品标准化国家工程实验室 、国家广播电视总局广播电视科学研究院 、中国电子技术标准化研究院 、恩智浦(中国)管理有限公司 、北京海尔集成电路设计有限公司 、北京华音科技有限公司 、工业和信息化部电子第五研究所 、上海高清数字科技产业有限公司 、桂林市思奇通信设备有限公司 、深圳创维数字技术有限公司 、广州市标准化研究院 、OPPO 广东移动通信有限公司 、江苏紫米电子技术有限公司 、东莞市奥海科技股份有限公司 、普联技术有限公司 、国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心 。

　　本文件主要起草人:陈仁伟 、盛国芳 、赵长青 、孙齐锋 、李虹 、谢斌斌 、伦继好 、倪志斌 、刘琳 、管云峰 、赵章佑 、宋文平 、王蔚 、刘臻 、贾国东 、朱婕 、刘春生 。

　　Ⅲ

　　GB/T 43020—2023

　　调频频段数字音频广播接收机技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了调频频段数字音频广播接收机的功能要求 、性能要求 , 描述了对应的测量方法。本文件适用于调频频段数字音频广播接收机的设计 、生产和使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 9254. 1—2021 信息技术设备 、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第 1 部分:发射要求

　　GB/T 9254. 2—2021 信息技术设备 、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第 2 部分:抗扰度要求GB/T 22726—2008 多声道数字音频编解码技术规范

　　GD/J058—2014 调频频段数字音频广播音频信源编码技术规范

　　GY/T 268 . 1—2013 调频频段数字音频广播 第 1 部分:数字广播信道帧结构 、信道编码和调制

　　GY/T 268 . 2—2013 调频频段数字音频广播 第 2 部分:复用

　　3 术语和定义

　　3.1

　　传输模式 transmission mode

　　传输参数的集合(如载波数量 、OFDM 符号长度等) 。

　　注 : 调频频段数字音频广播系统共提供三种传输模式 , 分别为传输模式 1 、2 和 3 , 以适应不同的应用场景。 3.2

　　多声道音频流 multichannel audio stream

　　单一节目大于 2 个声道数的音频流。

　　注 : 本文件限定其支持最大声道数为 5 . 1 声道。 3.3

　　频谱模式 spectrum mode

　　占用频谱信息的集合(如信号带宽 、子带位置等信息) 。

　　注 1 : 调频频段数字音频广播系统共提供六种频谱模式 , 分别为频谱模式 1 、2 、9 、10 、22 和 23 。

　　注 2 : 当发射机工作在频谱模式 9 、10 、22 和 23 模数同播方式时 , 发射机既播出模拟调频广播信号 , 又播出数字广播信号。

　　4 缩略语和符号

　　4 . 1 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　C/N: 载噪比(carrier N0ise Rati0)

　　1

　　GB/T 43020—2023

　　C/I : 载干比(carrier Interference Ratio)

　　ESG: 电子业务指南(Electronic Service Guide)

　　PRBS: 伪随机二进制序列(Pseudo-Random Binary Sequence)

　　QAM: 正交幅度调制(Quadrature AmPlitude Modulation)

　　4 . 2 符号

　　下列符号适用于本文件 。

　　C: 输入信号功率

　　G:增益

　　I : 干扰信号功率

　　LL (LR ) : 左(右)路输出电平

　　LCLR (LCRL) : 左路对右路(右路对左路)串扰信号电平

　　N: 噪声功率

　　5 概述

　　调频频段数字音频广播接收机(以下简称接收机)是指具备接收 、处理调频频段数字音频广播信号的家用 、车载和便携等各种接收播放器 , 为消费者接收数字音频广播信号并播放音频和节目信息等 。接收机原理框图如图 1 所示 。输入的射频信号经过解调/信道解码后 , 再经过解复用和音频解码模块进行解复用和音频解码 , 送至基带音频输出 。

　　图 1 调频频段数字音频广播接收机原理框图

　　6 接口要求

　　接口应满足以下要求:

　　a) 具备射频信号输入接口 :若具备自带天线 , 接口形式按厂家自行定义;若不具备自带天线 , 允许选择其他标准接口形式 , 并在说明书中明示 ;

　　b) 音频输出至少包含扬声器 、模拟音频或数字音频中的一种 , 模拟音频输出接口为 3 . 5 mm ;

　　c) 具有操作按钮或配置面板或界面 , 至少包含本地和远程中的一种 。

　　7 功能要求

　　7 . 1 必备功能

　　7 . 1 . 1 节目搜索

　　接收机应具备以下自动节目搜索或手动节目搜索功能:

　　a) 自动节目搜索:接收机执行自动搜索功能后 , 按一定排列顺序(如频率 、节 目类型或业务标识

　　2

　　GB/T 43020—2023

　　等)将搜索到的节目信息保存为节目列表 , 同时将原节目列表清空 。

　　b) 手动节目搜索:用户通过手动输入频率或跳转至下一频点来搜索节目 , 并可选择将搜索到的节目按一定排列顺序保存到节目列表中 。

　　7 . 1 . 2 信道解调解码

　　接收机应具有信道解调解码功能 , 能处理符合 GY/T 268 . 1—2013 定义的非分层调制模式下子帧分配方式 1 的数字音频广播信号 。

　　7 . 1 . 3 解复用

　　接收机应具有解复用功能 , 能处理符合 GY/T 268 . 2—2013 定义的码流 。

　　7 . 1 . 4 音频解码和输出

　　接收机应具有音频解码功能 , 能处理符合 GD/J058—2014 定义的数字音频信号码流 , 支持单声道和立体声输出 。

　　7 . 1 . 5 音量调节

　　接收机应具有音量调节和静音功能 , 能够通过物理按键 、旋钮或软件界面等方式便捷调整 。

　　7 . 2 可选功能

　　7 . 2 . 1 屏显

　　接收机应能显示业务号 、ESG、紧急广播 、数据广播等信息 。

　　7 . 2 . 2 业务数据接收

　　接收机应支持相关业务数据的接收 , 能处理符合 GY/T 268 . 2—2013 的码流 。

　　7 . 2 . 3 音频错误隐藏

　　接收机应具备音频错误隐藏功能 。在接收到有误码的音频信号时 , 接收机应采取一定的应对措施对误码进行掩盖 , 避免如爆裂声 、咔嗒声 、刮碟声等刺耳音频的发生 , 减少或降低对收听者的不适感 。

　　8 技术要求

　　8 . 1 射频解调与信道解码

　　8 . 1 . 1 工作频率范围

　　接收机应能接收 87 MHz~108 MHz范围内所有频道上的射频信号 。

　　8 . 1 . 2 工作模式

　　接收机应支持接收 GY/T 268 . 1—2013 定义的非分层调制模式下子帧分配方式 1 的工作模式 。

　　8 . 1 . 3 载噪比门限

　　接收机载噪比门限的性能要求应符合附录 A 的规定 。

　　3

　　GB/T 43020—2023

　　8 . 1 . 4 最小接收信号功率

　　接收机的最小接收信号功率的性能要求应符合附录 B 的规定 。

　　8 . 1 . 5 抗干扰能力

　　接收机的抗干扰能力的性能要求包括抗单频干扰 、抗同邻频模拟广播干扰和抗同邻频调频频段数字音频广播的能力 , 各技术要求应符合附录 C 的规定 。

　　8 . 2 音频解码能力

　　8 . 2 . 1 采样率

　　接收机应支持 48 KHz采样率 , 可支持 32 KHz 。

　　8 . 2 . 2 比特率

　　接收机应支持解码最大 128 KbPs 比特率的音频流 。

　　8 . 2 . 3 解码声道

　　接收机应支持解码单声道 、双声道音频流 , 可支持多声道音频流 。 支持多声道音频解码的接收机 , 应支持向下混合成双声道输出 。

　　8 . 2 . 4 音频帧抖动容忍度

　　对于 GY/T268. 2—2013 定义的一个业务复用帧内的一个音频业务 , 接收机应容忍最大 ±3 帧的音频帧抖动 , 无播放断音 。

　　8 . 3 音频输出

　　接收机具备模拟音频输出接口时 , 其两通道音频输出性能要求应符合表 1 的规定 。

　　表 1 音频输出性能要求

　　序号

　　项 目

　　性能要求

　　说明

　　1

　　最大音频输出电平a

　　≥150 mv

　　负载阻抗 32 Ω, 测量信号为 1 KHz ,幅度为 —10 dB

　　2

　　音频幅频响应(60 Hz~15 KHz) b

　　±2 dB

　　电平为 —20 dB,

　　测量频率 60 Hz~15 KHz

　　3

　　音频信噪比

　　≥70 dB

　　不加权

　　4

　　左右声道电平差a , b

　　≤0 . 5 dB

　　测量频率 60 Hz~15 KHz

　　5

　　音频失真

　　≤1 . 5%

　　测量信号为 1 KHz , 电平为 —8 dB

　　6

　　左右声道相位差a , b

　　≤5。

　　测量频率 60 Hz~15 KHz

　　7

　　左右声道分离度

　　≤—60 dB

　　—

　　a 3 . 5 mm 接口输出时 。

　　b 测试输入码流格式应符合 GB/T 22726—2008 规定的码流 , 采样率 48 KHz , 编码码率 128 KbPs 。

　　4

　　GB/T 43020—2023

　　8 . 4 电源适应性

　　接收机采用交流方式供电时 , 其电源适应性应符合表 2 的规定 。若采用直流供电 , 其电源适应性由产品规范规定 。

　　表 2 交流电源适应性要求

　　序号

　　项 目

　　性能要求

　　1

　　电压变化适应性

　　220 v±22 v

　　2

　　频率变化适应性

　　50 Hz±3 Hz

　　3

　　整机消耗功率

　　由产品规范规定

　　8 . 5 电磁兼容性

　　干扰特性限值应符合 GB/T 9254. 1—2021 的有关要求 , 抗扰度限值应符合 GB/T 9254. 2—2021 的有关要求 。

　　9 测量方法

　　9 . 1 测量条件

　　9 . 1 . 1 测量频点

　　在未说明情况下 , 测量频点为 98 MHz 。

　　9 . 1 . 2 测量模式

　　测量时选用的工作模式应符合表 3 的规定 。 在抗干扰能力测量中 , 频谱模式 9 采用模数同播方式1) , 其他测量中 , 频谱模式 9 采用纯数字模式2) 。

　　表 3 测量时选用的工作模式

　　序号

　　传输模式

　　频谱模式

　　调制编码方式

　　可传输的净码率kbPs

　　1

　　1

　　1

　　QPSK-3/4

　　108

　　2

　　1

　　2

　　QPSK-3/4

　　216

　　3

　　1

　　9

　　QPSK-3/4

　　108

　　4

　　1

　　9

　　16QAM-1/2

　　144

　　5

　　2

　　2

　　QPSK-1/2

　　144

　　9 . 1 . 3 测量用信号

　　9 . 1 . 3 . 1 调频频段数字音频广播射频测量信号功率

　　加到接收机终端的射频有用信号的标准输入功率应用信道内的功率表示 , 在频谱模式 1 和 2 时 , 标

　　1) 射频有用信号在工作频点处同时播出模拟调频广播信号和数字音频广播信号 。

　　2) 射频有用信号在工作频点处只有数字音频广播信号 。

　　5

　　GB/T 43020—2023

　　准输入功率为 —75 dBm , 在频谱模式 9 模数同播方式时 , 标准输入数字信号功率为 —75 dBm , 标准输入模拟信号功率为 —61 dBm , 在频谱模式 9 纯数字方式时 , 标准输入数字信号功率为 —75 dBm。

　　本测量信号用于除灵敏度外的其他测量项 目 。

　　9 . 1 . 3 . 2 干扰测量用模拟音频信号

　　同 、邻频模拟信号干扰数字信号保护率测量时模拟音频信号采用粉红色噪声信号。

　　9 . 1 . 3 . 3 高斯噪声

　　高斯噪声带宽应大于被测信道带宽。 高斯噪声的电平以被测数字信号带宽内的功率表示。 9 . 1 . 3 . 4 多径信号

　　多径信号依照多径信道模型产生 , 多径信道的模型应符合附录 D 的要求。

　　9 . 1 . 3 . 5 激励器输入信号

　　若进行误码率测量 , 则激励器前端的输入信号为 PRBS或全‘ 1》序列;若进行声音输出性能的测量 , 则激励器前端输入规定的测试用音频信号;若进行主观评价 , 则激励器前端的输入信号采用音频质量好 、可 听 度 高 、有 代 表 性 、持 续 不 间 断 的 声 音 信 号 , 其 中 数 字 音 频 广 播 的 输 入 信 号 的 采 样 率 为48 KHz , 音频编码码率为 48 KbPs;若进行业务数据和显示功能的测量 , 则激励器前端的输入信号应包含相应的业务数据。

　　9 . 1 . 4 测量仪器

　　测量仪器的要求应符合表 4 的规定。

　　表 4 测量仪器要求

　　序号

　　设备名称

　　要求

　　1

　　数字音频广播激励器

　　支持 GY/T 268 . 1—2013 定义的非分层调制模式下子帧分配方式 1 的工作模式

　　2

　　模拟调频激励器

　　符合 GY/T 169—2001 的要求

　　3

　　信号发生器

　　支持 87 MHz~108 MHz频段单载波信号的输出

　　4

　　频谱分析仪

　　频率范围 0 Hz~1 GHz

　　5

　　音频分析仪

　　可以实现音频输出各指标的测量

　　6

　　高斯噪声发生器

　　噪声功率可调 , 带宽可设置

　　7

　　信道仿真器

　　可模拟信道大于 10 径 , 各信道的信道类型 、时延 、幅度独立可调 , 时延调整精度0 . 1 μs , 可以进行速度 、频率等的设置

　　8

　　混合/分配器

　　工作频率范围涵盖 87 MHz~108 MHz

　　9

　　功率计

　　精度测量 0 . 1 W

　　10

　　衰减器

　　固定衰减器的衰减值为 20 dB, 可调衰减器的精度为 0 . 1 dB

　　9 . 2 测量判决条件

　　9 . 2 . 1 主观判据

　　在动态多径信道下的载噪比门限和静态等强两径信道下的载噪比门限测试项中 , 调频频段数字音

　　6

　　GB/T 43020—2023

　　频广播接收解码终端的输出音频在 5 min观测周期内输出声音不超过 5 次卡顿;在其他测试项中调频频段数字音频广播接收解码终端的输出音频在 1 min观测周期内输出声音正常 。

　　9 . 2 . 2 客观判据

　　数字信号的客观判据为:前端发送测量序列,以误码率等于 10 —4 作为客观差错失败门限 。 在城市慢速信道下测量时间 20 min,乡村速快信道下测量时间 14 min,其他测试项中测量时间 1 min 。

　　9 . 3 测量方法

　　9 . 3 . 1 工作频率范围

　　9 . 3 . 1 . 1 测量框图

　　测量框图见图 2 。

　　图 2 测量系统框图

　　9 . 3 . 1 . 2 测量步骤

　　测量步骤如下 :

　　a) 按图 2 连接测量系统 ;

　　b) 设置数字音频广播激励器的工作频率为 87 MHz,工作模式为表 3 的任一工作模式,调整激励器输出功率和可调衰减器的衰减量,使被测接收机输入功率为标准输入功率,判断被测接收机工作是否正常 ;

　　c) 设置数字音频广播激励器的工作频率为 98 MHz,工作模式为表 3 的任一工作模式,调整激励器输出功率和可调衰减器的衰减量,使被测接收机输入功率为标准输入功率,判断被测接收机工作是否正常 ;

　　d) 设置数字音频广播激励器的工作频率为 108 MHz,工作模式为表 3 的任一工作模式,调整激励器输出功率和可调衰减器的衰减量,使被测接收机输入功率为标准输入功率,判断被测接收机工作是否正常 ;

　　e) 三个频点均可正常工作,则工作频率符合要求 。

　　9 . 3 . 2 节目搜索

　　9 . 3 . 2 . 1 测量框图

　　测量框图见图 2 。

　　9 . 3 . 2 . 2 测量步骤

　　测量步骤如下 :

　　a) 按图 2 连接测量系统 ;

　　b) 设置数字音频广播激励器的工作频率,工作模式为表 3 的任一工作模式,调整激励器输出功率和可调衰减器的衰减量,使被测接收机输入功率为标准输入功率 ;

　　7

　　GB/T 43020—2023

　　c) 对于具有自动搜索功能的被测接收机进行步骤 c)~e)的测试 。 通过被测接收机自动节 目搜索功能进行节目搜索 , 判断被测接收机是否锁定在激励器的播出频率上 , 观察被测接收机搜索到的音频节目数量是否和前端播出的数量一致 , 在各音频节目之间进行切换 , 收听音频节目播出是否正常 ;

　　d) 关闭被测接收机电源 ;

　　e) 打开被测接收机电源 , 判断被测接收机工作是否正常 , 在节 目列表的各音频节 目之间进行切换 , 收听播出音频节目是否正常 ;

　　f) 对于具有手动搜索功能的被测接收机进行步骤 f)~h)的测试 。 通过被测接收机频率设置功能手动输入或按频点跳转键至激励器的播出频率 , 判断被测接收机工作是否正常 , 观察被测接收机搜索到的音频节目数量是否和前端播出的数量一致 , 在各音频节目之间进行切换 , 收听音频节目播出是否正常 ;

　　g) 关闭被测接收机电源 ;

　　h) 打开被测接收机电源 , 判断被测接收机工作是否正常 , 在节 目列表的各音频节 目之间进行切换 , 收听播出音频节目是否正常 。

　　9 . 3 . 3 信道解调解码/解复用/音频解码/工作模式

　　9 . 3 . 3 . 1 测量框图

　　测量框图见图 2 。

　　9 . 3 . 3 . 2 测量步骤

　　测量步骤如下:

　　a) 按图 2 连接测量系统 ;

　　b) 给数字音频广播激励器输入符合 GY/T 268 . 2—2013 定义的码流 , 设置激励器的工作频率 ;

　　c) 设置激励器工作模式为 8 . 1 . 2 规定的任一工作模式 , 调整激励器输出功率和可调衰减器的衰减量 , 使被测接收机输入功率为标准输入功率 ;

　　d) 将被测接收机的工作频率调整为激励器的工作频率 , 判断被测接收机工作是否正常 , 若正常 , 则信道解调解码 、解复用 、音频解码功能正常 , 该工作模式正常 , 否则为异常 ;

　　e) 改变激励器的工作模式 ;

　　f) 重复步骤 c)~e) , 直至完成 8 . 1 . 2 规定的所有工作模式 , 若所有规定工作模式均正常工作 , 则支持所有工作模式 。

　　9 . 3 . 4 业务数据接收

　　9 . 3 . 4 . 1 测量框图

　　测量框图见图 2 。

　　9 . 3 . 4 . 2 测量步骤

　　测量步骤如下: