纵观广播技术的发展史，我们可以把广播技术的发展分为不同的阶段。到目前为止，广播已经发展到了第三代：数字音频广播（Digital Audio Broadcasting，DAB）。DAB是继调幅（AM）、调频（FM）广播之后，又一项具有革命性的广播技术。它有强大的传输数据业务能力和多媒体广播业务功能，在传播声音的同时，还可以传播大容量的可视信息，其中包括音讯(audio)、影像(video)、文本(text)等內容。这给广播发展带来了全新领域，也给广播新闻工作者带来了新的机遇和挑战。

调幅和调频广播传送的都是模拟信号，属于模拟广播。模拟广播受调制方式和带宽的限制，在传输过程中会产生噪声和失真的积累，以及电波多径传播产生的衰落，严重影响了传输质量。而DAB克服了以上的缺点，它是数字广播，抗干扰性能好，消除了传输过程中的噪声和失真积累，并对传输过程中的误差进行修正，声音质量可以达到CD水平。而且，DAB的数字传输系统需要的发射功率小，有节能、环保方面的特点；此外，DAB的数字传播系统采用单频网技术，所需频谱宽度只是传统调频广播的三分之一，提高了频谱利用率，可以工作在VHF、UEF和L波段的不同频段上。DAB采用了COFDM调制传输技术，实现了高速移动接收功能。

根据WorldDAB记录，中国1995年第一次开始DAB试验，1996年在广东省佛山，广州和中山实现第一个三站式Eureka 147单频网络(SFN)。佛山发射站点是网络信号处理中心，不但提供高品质的声音，而且还有实时视频和图像。SFN提供的DAB信号覆盖大约8%的广东省地区，大约有1346500人(主要在广东省的省会广州市)。第二个SFN 2000年在北京，天津和廊坊建立。SFN两个发射站点目前在试运行阶段(天津和廊坊)，并提供DAB的音频节目，标志着中国DAB技术研究日趋成熟，步入产业化。

DAB三大关键技术分别是：信源编码、编码正交频分复用（COFDM）、单频网。

1．信源编码

十多年来，音视频信源编码技术一直处于快速发展之中。活动图像标准已从MPEG-1、MPEG-2发展到MPEG-4以及MPEG-4 AVC，声音标准已从双声道编码标准发展到多声道编码标准。中国音视频信源编码的研究也有长足发展。

（1）视频编码标准

目前世界上已出现的视频编码技术主要有算术编码、霍夫曼编码、游程编码、差分脉冲调制（DPCM）、离散余弦变换(DCT)以及离散小波变换等。为提高编码效率，通常将几种不同的编码方法按照一定方式组合在一起构成一种新的混合编码方法。现有的视频编码标准采用的就是各种混合编码方法。
    
1994年推出的MPEG-2编码无疑是最为成熟的视频编码标准。其突出特点是支持标准清晰度数字电视和更高分辨率的HDTV，支持包括高速体育运动在内的各种活动图像等，因而在DVD产品、数字电视广播系统、交互式的视频点播（VOD）、准视频点播（NVOD）以及ATM宽带通信网等领域得到广泛应用。

1999年2月正式公布的MPEG-4标准则是近年来颇受关注的标准之一。基于内容的交互性、高效的压缩性、通用的访问性和良好的开放性构成了该项标准的特有优势。目前该标准已应用于因特网多媒体、数字电视、实时可视通信、交互式多媒体应用、移动通信条件下的多媒体应用、远程视频监控、通过ATM网络等进行的远程数据库业务等领域。

近年来，由ISO/IEC和ITU共同成立的联合视频小组（Joint Video Team，JVT）负责开发的H.264/MPEG-4 AVC（ISO/IEC  MPEG-4 Part 10）已趋于成熟，即将成为国际标准。该标准主要目的是开发一种简单直接、压缩性能增强的视频编码方法，用于视频电话及视频存储、广播或流媒体。与MPEG-4相比，H.264/MPEG-4 AVC可以使压缩效率提高1倍以上。

除此之外，还有MPEG-7、MPEG-21以及微软公司、RealNetworks、苹果公司的流媒体标准等。目前得到广泛应用并受到广泛关注的还是MPEG-2及MPEG-4标准（包括MPEG-4 part 10）。MPEG-4在压缩率、编解码器的性能方面具有优势，而且它的接收设备硬件成本也较MPEG-2低。但由于MPEG-4仅仅涉及到信源编码部分，还未形成系统规模，因此MPEG-4的应用仅局限在互联网中。MPEG-4高额的专利费也是制约其应用的最大障碍。相比之下，MPEG-2是一个系统标准，不仅仅是信源标准，它被认为是迄今为止世界上最成功的编解码标准。因此，在相当长时间内MPEG-2标准仍将主宰电视系统中的视频信源编码。

（2）音频编码技术

音频压缩技术一般分为无损（lossless）压缩及有损（lossy）压缩两大类；按照压缩方案的不同，又可将其划分为时域压缩、变换压缩、子带压缩，以及多种技术相互融合的混合压缩等等。根据这些编码技术相继形成了MPEG-1层Ⅰ、层Ⅱ（MUSICAM）、Dolby AC-2、AT&T的ASPEC（Audio Spectral Perceptual Entropy Coding）、PAC（Perceptual Audio Coder）等编码标准。

在音频压缩标准化方面取得巨大成功的是MPEG-1音频（ISO/IEC 11172-3）。其中的三种音频压缩模式，即层I、层II（即MUSICAM，又称MP2）、层III（又称MP3）都得到了广泛应用。VCD中使用的音频压缩方案就是MPEG-1层I；MUSICAM由于其适当的复杂程度和优秀的声音质量，在数字演播室、DAB、DVB等数字节目制作、交换、存储、传送中得到广泛应用；MP3在低码率条件下高水准的声音质量，使得它成为软解压及网络广播的宠儿。

随着技术的不断进步和生活水准的不断提高，具有更强定位能力和空间效果的三维声音技术得到蓬勃发展，多声道环绕声技术应运而生。1992年CCIR（ITU-R）以建议（Recommendation）的形式约定了多声道声音系统的结构及向下兼容变换的标准，其中主要约定了大家熟知的5.1声道形式及7.1声道形式。而在对环绕声压缩的研究上也产生了许多专利技术，如Dolby Surround Pro-Logic、THX、Dolby AC-3、DTS及MPEG-2等。这些技术在不同的场合，尤其是在影剧院、家庭影院系统，以及在将来的高清晰度电视（HDTV）等系统中将得到广泛应用。

近年来，先进音频编码（Advanced Audio Coding-AAC）开发成功，成为继MPEG-2音频标准（ISO/IEC13818-3）之后的新一代音频压缩标准。AAC可以支持1到48路之间任意数目的音频声道组合、包括15路低频效果声道、配音/多语音声道，以及15路数据。它可同时传送16套节目，每套节目的音频及数据结构可任意规定。AAC主要可能的应用范围集中在因特网网络传播、数字音频广播，包括卫星直播和数字AM、以及数字电视及影院系统等方面。

2．编码正交频分复用（COFDM）

编码正交频分复用（coded orthogonal frequency division multiplex，COFDM），是一种信道编码和调制的方法，是目前世界最先进和最具发展潜力的调制技术。它的实用价值就在于支持突破视距限制的应用，是一种在无线电频谱资源方面充分利用的技术， 可以对噪声和干扰有着很好的免疫力。其基本原理就是将高速数据流通过串并转换，分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。

在欧洲，主要用于DTV数字电视和DAB。用于将相邻的每部分信号尽可能的分离开来，并分别在可多达1536个离散的频率上传送，因而可减少传输差错和多径传波之类干扰。

编码（C）是指信道编码采用编码率可变的卷积编码方式，以适应不同重要性数据的保护要求；正交频分（OFD）指使用大量的载波（副载波），它们有相等的频率间隔，都是一个基本震荡频率的整数倍；复用（M）指多路数据源相互交织地分布在上述大量载波上，形成一个频道。

COFDM（编码正交频分复用）是ETSI欧洲电信标准协会关于DVB-T数字视频地面广播及DAB的标准。 早期是用于军事无线电传输安全性之目的。近年来，基于COFDM技术的廉价的数字信号处理芯片已成为众多公司发展产品之首选。

上个世纪中期，人们提出了频带混叠的多载波通信方案，选择相互之间正交的载波频率作子载波，也就是我们所说的OFDM。这种“正交”表示的是载波频率间精确的数学关系。按照这种设想，OFDM既能充分利用信道带宽，也可以避免使用高速均衡和抗突发噪声差错。OFDM是一种特殊的多载波通信方案，单个用户的信息流被串/并变换为多个低速率码流，每个码流都用一个子载波发送。OFDM不用带通滤波器来分隔子载波，而是通过快速傅立叶变换（FFT）来选用那些即便混叠也能够保持正交的波形。

OFDM技术属于多载波调制（Multi－Carrier Modulation，MCM）技术。有些文献上将OFDM和MCM混用，实际上不够严密。MCM与OFDM常用于无线信道，它们的区别在于：OFDM技术特指将信道划分成正交的子信道，频道利用率高；而MCM，可以是更多种信道划分方法。

OFDM技术的推出其实是为了提高载波的频谱利用率，或者是为了改进对多载波的调制，它的特点是各子载波相互正交，使扩频调制后的频谱可以相互重叠，从而减小了子载波间的相互干扰。OFDM每个载波所使用的调制方法可以不同。各个载波能够根据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等，以频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。OFDM技术使用了自适应调制，根据信道条件的好坏来选择不同的调制方式。OFDM还采用了功率控制和自适应调制相协调工作方式。信道好的时候，发射功率不变，可以增强调制方式（如64QAM），或者在低调制方式（如QPSK）时降低发射功率。

OFDM技术是HPA联盟（HomePlug Powerline Alliance）工业规范的基础，它采用一种不连续的多音调技术，将被称为载波的不同频率中的大量信号合并成单一的信号，从而完成信号传送。由于这种技术具有在杂波干扰下传送信号的能力，因此常常会被利用在容易受外界干扰或者抵抗外界干扰能力较差的传输介质中。

（1）单载波系统

在FDM传统的频分复用和TDM时分复用系统中，一个单一的无线电频率可以采用振幅、频率、相位调制或采用复合调制方式以传送数据流。为防止对临近信道产生的干扰需要拿出一段频谱空间作为保护频段，但增加保护频段会减少整个系统的吞吐量。

射频系统的设计必须考虑到最小的信号噪声比，以保证接收信号在背景噪声下所需要的性能。在强的干扰环境下（在同频本地多发信机工作的情况下）或在强的衰落环境下（在暴雨期间或金属物内），信号通常是不能被良好的接收的。
　
更为重要的是在同频工作下会有多径干扰产生的影响，它会使信号在建筑物之间、人群、移动的车辆、飞机或其它的方面产生多种反射而使信号传输中断，那么如何使接收机能够正确地接收这些信号？假设这些多径射频信号的特性可以迅速地从一个瞬间到另一个瞬间进行变化，在设计上采用复杂的算法以及昂贵的电路技术能够处理这些问题，使得在上述环境下信号也能够得以良好的接收。

（2）多载波系统

COFDM技术不使用单载波系统而是多载波系统，在同样的调制方式下，比如采用QPSK、16-QAM或64QAM，可以使之应用于单载波系统。但无论如何，数据的传输仍然是采用时分和频分方式 ，并工作在各自的子载波上，每个子载波都在特定的正交频率上，以增加潜在的数据吞吐量。尽管这时每个子载波的数据率低于单载波系统，但各个子载波的总的数据率要高于整个系统的数据率。

DVB-T标准已被广泛应用于欧洲和世界各国， 其中“2K”版本(1704载波信号)应用于较强的干扰环境，“8K”版本(6816载波信号) 应用于较低些的干扰环境。DAB标准应用于CD品质的音频和数据在移动环境下的规划和设计。其中有4个不同的工作方式， 在整个1.5MHz的信道上具有高达1536个载波的间隔， 其目的是为了提高对多普勒相移和多径干扰的免疫力。

COFDM技术是关于前向纠错方法和数据信号处理过程的。它对干扰具有强的抵抗力。包括抗多径干扰。这些信号相对原始信号因传播距离而被延迟，相对于最大的期望延迟，保护间隔的配置就更长。这样就可以保证接收机从反射信号中区别有用的信号以正确地接收。

值得注意的是，实际上多径信号会给COFDM系统中带来好处，如果原始信号被封锁，仅有多径信号被接收的话，这些信号会被用于接收机去获得想得到的数据。此外，即使个别的子载波不能完全地被接收， 数据纠错方式也能够使接收机从其它的子载波中获得足够的信息去重建缺少的数据。

（3）移动性和双向数据

COFDM技术是移动环境下应用的最佳选择。例如：UBS系统的COFDM调制器在新加坡已被广泛应用于公交车的电视信号的传送，这项技术也被用于拉斯维加斯战时流动医院的实时移动视频图象的单向传送，以诊断病人。同时该项技术也能被应用于双向广播无线接入业务。包括数据、互联网接入、话音和传真等。

COFDM技术标准为增强频谱资源的利用率提供了一种有效的解决途径，特别是在强的干扰环境下。它可应用于单向或双向的固定或移动的数据网络环境。

以前采用固定无线接入方式访问互联网的用户都知道一个道理：如果用户屋顶上的天线不在几公里/几十公里外的基站天线视线范围内的话，用户就接收不到信号。 但是现在WXKD新一代的固定无线双向系统可以突破这一限制，包括树丛、饰墙、甚至是金属片都不能阻挡它与基站天线的通信。这对于使用固定无线接入技术向用户提供高速互联网接入服务的人们来说无疑是一件好事。另外，这种新系统的安装也更加方便，用户可以自行安装天线，而不是象以前那样需要工程技术人员来调整它的角度以对准远端的天线。

3．单频网

DAB单频网（Single Frequency Network，SFN），也称为同步网，是指单频网中的所有发射机都工作在中心频率相同的DAB频率段，调制信号必须精确同步。在网中发射台之间的距离和布局满足一定条件的情况下，各发射台发射的功率是相助的（通常称为网络增益）。因此，DAB单频网中发射台的发射功率不需要很大，约几百瓦至一千瓦。

为了实现地面大范围的覆盖，DAB可以由几个工作于相同的频率，时间同步地发射相同节目的发射台构成一个同频发射网。在单频网中，相近发射台的功率信号可实现无缝交叉覆盖，可很好地改善接收效果，使覆盖的范围增加了，频谱利用率高了，每个台的发射功率却可以大大降低。

一个单频网将在覆盖区域内建立较强的和有力的多径效应失真（直至零分贝），因为接收机可以接收来自不同发射机的信号。COFDM系统在主发射机覆盖区域边缘的运行可能是不成功的，除非它在具有良好的C/N性能的同时，具有较强的回波的抗扰度；因为这些位置正好是场强和得到的C/N阈值都将是最小的地方。

因此，一个COFDM的单频网对于单频网中的每个发射台都需要较高的发射功率，或更多的发射场所。需要注意的是，增加发射场所意味着增加资产和法定的价值，以及所涉及的环境事项。所有的发射机必须是频率锁定的，而且定时信息必须调整到获得最佳的SFN性能。其结果是一个非常昂贵的传输网络，其中包括把节目源馈送到所有发射机的基础设施。

DAB被公认为第三代广播技术，尽管困难很多，一些技术已经用于目前广播领域的各个方面（如MUSICAM已经作为HDTV和普通数字电视伴音标准以及卫星传输数字广播节目的标准），所以其发展前景还是乐观的。