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近年来,随着DMB(Digital Multimedia Broadcasting,数字多媒体广播)新业务的快速发展,DMB已突破商业电台广播的传统模式,逐步在减灾预警、公共信息发布等领域得到应用。这些新应用对传输质量提出了更高要求。在一些地势复杂区域,为了保证良好的信号覆盖,需要多个发射台组成单频网以消除接收盲区。目前的DMB单频网需要专用的信号传输网络,建设成本高,系统复杂,严重影响DMB新业务的推广。本文基于重庆邮电大学开发的高集成度DMB发射系统,提出一种以普通局域网作为信号传输网络、以GPS(Global Positioning System,全球定位系统)作为时间和频率参考的低成本、小型化的DMB单频网设计方案。首先,采用服务器/客户端架构实现DMB总成数据向各个发射台的正确传输,其中服务器端软件运行于控制台DMB复用器的PC(Personal Computer,个人计算机)上,客户端软件运行于发射台的PC上。服务器端与客户端之间通过局域网建立点对点的TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)连接,用有限的带宽损失,实现数据的可靠传输。其次,通过在发射机的FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)中增加单频网同步控制模块,实现各个发射台的同步。利用GPS的秒脉冲信号对发射机系统的频率误差进行统计,然后将误差转换为对分频比的调节量,产生系统频率的四分频时钟。在四分频时钟的基础上,结合GPS的UTC(Universal Time Coordinated,世界协调时间)产生一系列同步信号。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)调制模块在同步信号控制下,根据传输帧的时间戳,在规定时间完成各个符号的调制。最后,搭建由两个发射台组成的测试系统,并在室内有线环境和现场无线环境下进行测试。实验结果表明:(1)单频网中各个发射台数据同步,发射信号的时延差小于1us,频率偏差小于0.5Hz,满足单频网设计要求;(2)现场测试中,在信号重叠区域,单频网模式下接收机的PBER(Pseudo Bit Error Rate,伪误码率)与非单频网模式下相比显著下降,证明了设计方案的可行性。