趙文賓

（作者單位：新疆庫車人民廣播電臺）

調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的理論及應(yīng)用

趙文賓

（作者單位：新疆庫車人民廣播電臺）

摘 要：現(xiàn)代社會高速發(fā)展的過程中面臨著諸多問題，資源緊缺就是其中很重要的一個(gè)。由于近年來廣播事業(yè)的不斷發(fā)展，調(diào)頻資源日益匱乏，很多地方臺都采用調(diào)頻同步廣播技術(shù)來取而代之，以提高廣播的覆蓋效率。調(diào)頻同步廣播可以解決廣播移動收聽的問題，并且對于有效節(jié)約廣播頻率資源、提高廣播收聽質(zhì)量、大幅度降低信號交迭區(qū)干擾及加快廣播專業(yè)化發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。本文主要分析調(diào)頻同步廣播的相關(guān)理論，在此基礎(chǔ)上，對調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的應(yīng)用加以研究，探討廣播發(fā)射站的傳輸、布點(diǎn)以及同頻同調(diào)等問題。

關(guān)鍵詞：調(diào)頻同步廣播；發(fā)射站傳輸；載波頻率

什么是調(diào)頻同步廣播呢？它的本質(zhì)是一種廣播形式，指在一個(gè)相對比較開闊和寬廣的地域里，利用兩部或者多部調(diào)頻發(fā)射機(jī)，這些發(fā)射機(jī)位于不同地點(diǎn)，然后使用一個(gè)相同的頻率，最終播放出來的節(jié)目內(nèi)容與其他相同。按需布點(diǎn)是調(diào)頻同步廣播最常用的方法，按需布點(diǎn)的功率偏小，首先要滿足覆蓋的需要，在這個(gè)前提下，大幅度降低單臺發(fā)射機(jī)的功率，如可以降到10W、50W、100W 及300W等，這樣就可以又好又快地解決很多限制調(diào)頻同步廣播使用的問題。調(diào)頻同步廣播在使用時(shí)，沒有改變目前現(xiàn)有的調(diào)頻立體聲廣播格式，在此基礎(chǔ)上，在技術(shù)方面對廣播信號規(guī)定了一些具體內(nèi)容和要求，因?yàn)檫@些廣播信號是在不同地點(diǎn)發(fā)射的調(diào)頻同步廣播信號，所以要保證現(xiàn)有接收器能夠正常使用，接收到高質(zhì)量的信號，給予技術(shù)支持。調(diào)頻同步廣播所要達(dá)到的效果與普通調(diào)頻發(fā)射的信號相比而言，每一部調(diào)頻同步廣播的發(fā)射機(jī)發(fā)射的調(diào)頻信號都與它們是一樣的，這樣就不會造成質(zhì)量上的下降。本文主要探討調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的理論和相關(guān)運(yùn)用[1, 2]。

1　實(shí)現(xiàn)調(diào)頻同步廣播需要解決的問題

調(diào)頻同步廣播的實(shí)現(xiàn)，改善覆蓋并不是簡單地利用多個(gè)電臺，分布在不同的區(qū)域，然后使用一樣的載波頻率，使同一個(gè)節(jié)目得到廣播這種方法得以實(shí)現(xiàn)，主要原因如下。

第一，如果兩個(gè)電臺之間的標(biāo)稱頻率是相同的，那么實(shí)際載頻還是會有一定差別。這種實(shí)際載頻頻差會對接收器產(chǎn)生一定的干擾。

第二，當(dāng)同一個(gè)接收機(jī)接收到兩個(gè)電臺里已經(jīng)調(diào)制好的信號，由于調(diào)制度的誤差，或是到達(dá)時(shí)間的不同，最終它們解調(diào)、迭加之后會產(chǎn)生一系列問題，如混響、效果失真以及互調(diào)衍生物等。調(diào)頻制度的頻率和時(shí)間延遲的誤差直接關(guān)系到失真的程度。

第三，當(dāng)兩臺發(fā)射機(jī)的調(diào)制度不同時(shí)，解調(diào)和迭加之后也會產(chǎn)生一些問題，如失真和相應(yīng)的衍生物。所以，在這樣的條件下，調(diào)制度頻率和調(diào)制度偏差是影響失真的主要因素，要想讓失真的影響降到最小，那么調(diào)制度就應(yīng)達(dá)到相同的頻率。

以上所描述的三點(diǎn)，是在調(diào)頻同步廣播實(shí)現(xiàn)過程中所要解決的基本問題。而這三點(diǎn)之間是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。所以，可以將其簡單歸納為“三同”，同相、同頻、同調(diào)制度。

2　調(diào)頻同步廣播的基本技術(shù)要點(diǎn)

交疊覆蓋區(qū)內(nèi)的問題是同步廣播需要解決的主要問題，簡單來說就是使在其所覆蓋的交疊區(qū)內(nèi)所接收到的信號質(zhì)量要符合規(guī)定。要想達(dá)到這一要求，最基本的條件就是實(shí)現(xiàn)“三同一?！?，即同相、同頻、同調(diào)制度以及保證最低可用場強(qiáng)。

2.1 保證在發(fā)射天線饋源端系統(tǒng)同相

同步廣播與單點(diǎn)發(fā)射的方式不同，它是根據(jù)在相關(guān)區(qū)域內(nèi)的收聽程度來確定其技術(shù)規(guī)定的。對于調(diào)頻廣播來說，要想達(dá)到好的效果，就必須使相關(guān)區(qū)域內(nèi)的節(jié)目達(dá)到“同相”[3]。換句話說“回聲”或“二重奏”是不允許出現(xiàn)在收聽的節(jié)目中，因?yàn)榧词惯@種“回聲”或“二重奏”不能在接收機(jī)中有很大的實(shí)際反映，但是相對于接收效果而言，失真的現(xiàn)象比較明顯。根據(jù)一些測試數(shù)據(jù)可知：對于單聲道廣播而言，在信號是3kHz以下的情況下，要想達(dá)到小于1%的失真效果，那么兩個(gè)已調(diào)波時(shí)間延遲的誤差要小于10μs。同時(shí)，如果信號是5kHz，要想達(dá)到立體聲的失真指標(biāo)和分離度的標(biāo)準(zhǔn)，就需要在相關(guān)區(qū)域內(nèi)，保證由兩部發(fā)射機(jī)輸出信號，在經(jīng)過射頻調(diào)解之后，所達(dá)到的節(jié)目信號之間時(shí)間延遲的誤差要小于10μs。

2.2 保證發(fā)射機(jī)之間的同頻

發(fā)射機(jī)的導(dǎo)頻和載波的穩(wěn)定性，以及載波的精確性是以往對調(diào)頻發(fā)射機(jī)要求的標(biāo)準(zhǔn)，對于調(diào)頻同步廣播而言，它的要求另有所指，就是對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的載波相對值有一定的標(biāo)準(zhǔn)[4, 5]。載波相對值就是頻率差，同頻并非一個(gè)絕對概念，實(shí)際上同頻要求針對的范圍是整個(gè)體統(tǒng)，而非單機(jī)。所以，單機(jī)的載波精確性或穩(wěn)定性不會較大程度影響整個(gè)系統(tǒng)的頻率的一致性。

2.3 保證發(fā)射機(jī)對于節(jié)目信號的調(diào)制度相同

在調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中，對于相鄰臺站調(diào)制度的誤差要求≤3%。假設(shè)兩臺發(fā)射機(jī)的調(diào)制度是不同的，那么動態(tài)的干擾就隨之而來。例如，如果將兩個(gè)單獨(dú)的調(diào)制器送入到音頻信號中，這一信號處于相同幅度，將第一個(gè)調(diào)制器設(shè)置為98.6%，第二個(gè)調(diào)制器設(shè)置為100%，那么通過實(shí)驗(yàn)表明，第一個(gè)載波會明顯受第二個(gè)載波的影響和干擾。

對信號解調(diào)之后所出現(xiàn)的失真問題，與調(diào)制度的不同有很大關(guān)系。相關(guān)研究表明，只有當(dāng)調(diào)制度的偏差小于10%時(shí)，失真才不會大于1%。所以，在調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中，對于相鄰臺站的調(diào)制度誤

差要求≤3%，而對于調(diào)制度的穩(wěn)定性要求更為嚴(yán)格要求≤2.5%。

3　調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)要求

系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)是非常精確的，對于很多方面都有很嚴(yán)格的要求，主要包括幾方面：（1）工作頻率：調(diào)頻波段106.1MHz；（2）天線極化方式：垂直極化；（3）同相：相對時(shí)間的延遲誤差≤5μs；（4）同頻：相對頻差≤1×10-9；（5）同調(diào)制度：通宵制度差≤3%；（6）發(fā)射機(jī)調(diào)制度穩(wěn)定性≤2.5%。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用的環(huán)境

首先，對調(diào)頻同步廣播所要覆蓋的范圍進(jìn)行規(guī)劃預(yù)算，其次，在工程實(shí)施之前，分析模擬覆蓋區(qū)周邊地區(qū)的電磁環(huán)境，以保證工程的有效實(shí)施。本文對于調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的應(yīng)用研究主要針對一些有代表性的場所，這些都是位于覆蓋范圍之內(nèi)，或者是在覆蓋邊緣區(qū)。這樣廣播系統(tǒng)建成之后，不會干擾其他正在使用的頻段電臺，同時(shí)自身也不會受到其他電臺的干擾[6]。

3.3 廣播發(fā)射站的布點(diǎn)及傳輸

選擇站點(diǎn)要考慮很多方面的可能性，如信號的傳輸方式、是否是覆蓋的需要，或是天線架設(shè)、機(jī)房的相關(guān)建設(shè)等。一些部門可能會受到布點(diǎn)的影響，如公安、城管等。所以，在選擇站點(diǎn)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況學(xué)會靈活變通，有時(shí)是不可能嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定的，例如，對于發(fā)射機(jī)之間的距離規(guī)定是9km，但是考慮到實(shí)際情況，一般在實(shí)際工程中所遵守的規(guī)定是＜23.4km。在系統(tǒng)建設(shè)過程中，要考慮到系統(tǒng)應(yīng)用地區(qū)的很多因素，如人口的多少和疏密程度，當(dāng)?shù)氐牡匦蔚貏莸?，這樣才能更加有效而準(zhǔn)確地計(jì)算各發(fā)射點(diǎn)之間的距離，然后根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整發(fā)射點(diǎn)的數(shù)量和發(fā)射功率。

“中心開花”是系統(tǒng)應(yīng)用工程主要采用的一種方式，也就是一個(gè)中心站兼顧兩個(gè)副站，這樣這三個(gè)點(diǎn)就同時(shí)覆蓋應(yīng)用區(qū)域，增加發(fā)射功率。然后，利用STL發(fā)射機(jī)，從中心臺將復(fù)合信號傳輸給旁邊的副站。各個(gè)發(fā)射臺的結(jié)構(gòu)大致相同。

4　結(jié)語

調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)對于有效緩解調(diào)頻資源匱乏的緊急情況發(fā)揮了重要作用，它提高了廣播的覆蓋效率，大幅度降低了信號交迭區(qū)的干擾，加快了廣播專業(yè)化的發(fā)展。但是，由于多徑傳播是調(diào)頻同步廣播的劣勢，通常情況下，接收機(jī)所接收的無線電信號，除了發(fā)射臺里的中心臺和副臺直接傳播給接收機(jī)的信號，還包括許多其他信號，這些信號經(jīng)過很多障礙物，不是直接傳播，而是經(jīng)過幾道反射之后的傳播，導(dǎo)致有些覆蓋區(qū)內(nèi)會出現(xiàn)一些信號失真的情況。所以，對于調(diào)頻同步廣播技術(shù)系統(tǒng)的理論與探討很有必要，希望其不斷完善和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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