調頻同步廣播的發展

一、傳統調頻廣播陷入的困境

調頻廣播自從1940年誕生之日起，就以其優秀的音質和超強的抗干擾性能而成為城市廣播覆蓋的主要手段，并受到了廣大聽眾的青睞。在目前數字聲音廣播的發展形勢還不明顯的時期，調頻廣播必將會在今后很長一段時間里依然是廣大聽眾的首選。但隨著城市規模的日益擴展，調頻發射臺的功率也跟著成數量級地增大，由原來的100W、300W上升到1KW、3KW、甚至10KW，而發射天線的高度也由幾十米上升到百余米甚至三四百米。已經逐步形成高塔大功率覆蓋的格局。

從廣播業界的角度來看，高塔大功率覆蓋模式的主要優點是建設方便，省事省力，見效快。但其固有缺點和帶來的負面影響也是不容忽視。主要有以下五點：

1.因調頻廣播工作于米波段，極易因高大建筑物和其他物體反射形成多徑干擾；

2.因高山和低谷等地形因素會產生收不到信號的陰影區；

3.大區制覆蓋因頻率不能復用造成規劃困難；

4.頻譜利用率低，浪費本已緊缺的頻率資源；

5.不能解決長距離交通線的連續覆蓋問題。

同時從長遠的發展來看，它還有以下三點缺點。

1.浪費能源。覆蓋區場強不均勻度可達60dB，大量超出需要的無效輻射，形成了能源的巨大浪費！

2.污染環境。大功率FM發射臺在天線附近周邊地區輻射場強超過環境電磁波衛生標準已是不爭的事實；并越來越引起了廣大群眾的關注。

3.對航空無線電業務造成干擾。民航無線電管理委員會的文件以及浦東、虹橋、白云、荊門、流亭等機場航管部門的報告都說明，大功率FM廣播電臺和尋呼發射臺的互調產物是造成航空無線電業務遭受嚴重干擾的主要原因。

由于以上的原因，加上我國廣播電視四級辦，以不同頻率發射的廣播方式，使同一套廣播節目在不同地區采用不同的頻率發送，跨區行車時往往不能收聽同一套完整的節目，且由于相鄰地區電信號的干擾，使信號交迭區的收聽質量大為下降，甚至無法收聽。同時，縣級調頻臺的普及和調頻轉播臺大量增加，以及交通誘導等因素，調頻廣播頻段已經面臨頻率資源枯竭，我國發達地區調頻節目最多可以達10多套，欠發達地區只有幾套，而歐美發達國家則多達40多套。其間的差距，顯而易見。

二、同步調頻廣播的優點

面對傳統調頻廣播的這些缺點，調頻廣播仿佛已經走入了困境。但調頻同步廣播的應用，成功的解決了以上諸多難題。

調頻同步廣播是采用小功率按需布點的方法，在滿足覆蓋需要的前提下，把單臺發射機的功率大幅度降了下來，降到10W、50W、最大不超過300W，這就使諸多問題應刃而解。

它具有以下優點：

1.對于多徑干擾。由于功率小了，大部分反射波場強下降到不至于產生干涉的水平，并且由于布點多，部分多徑干擾區可能被互相掩蓋；

2.可以用同步補點的辦法消除陰影區；

3.小功率輻射易于規劃，且提高頻譜利用率；

4.可方便組成單頻網，滿足交通線上的無縫覆蓋，保證駕乘人員的不間斷接收；

5.場強不均勻度僅為30dB，加上使用低高度垂直極化天線，極大地減小對空輻射和根部近場輻射，既節約能源，又滿足電磁環境衛生標準，并可避免造成對航空頻段的干擾。

調頻同步廣播有效地解決廣播移動收聽、減少了信號交迭區干擾、提高廣播收聽質量、并節約頻率資源和加快廣播專業化發展。同時還方便了收聽，因為，一個電臺在全國范圍內，采用一個頻率進行播音，這樣便于記憶，還利于聽眾收聽，特別給公路、鐵路交通干線移動人群收聽帶來便利；同時，還可節約電臺投資、節約電臺運行成本、提高廣播網絡安全性、節約大量土地、減少電磁污染等等優點。

三、我國調頻同步廣播的發展

鑒于調頻同步廣播的這些優點，歐美一些國家（如：法國、意大利、美國等）從80年代晚期就開始了FM同步廣播技術的研究，并已建成若干實用的由幾百公里到兩千公里的單頻網（覆蓋高速公路和補點）。

我國于1996年，由廣東省廣電廳在國內最早開始調頻同步廣播試驗。安徽省廣播電視科研所在1997年開始進行調頻同步廣播實驗研究工作，對調頻同步廣播作了大量調研和理論分析，尤其是對高速公路調頻同步廣播技術方案做了大量比較，聽取專家意見，借助計算機軟件進行輔助分析，確立技術方案，進行實驗和測試，取得了滿意的結果。

1999年6月，由廣電總局科技司提出任務，廣電總局廣播電視計量中心牽頭，聯合浙江人民廣播電臺、青島廣電所、杭州眾力傳播公司等單位共同起草。經過18個月艱苦的討論、實驗、修改、征求專家意見、專家審定、報批等諸多工作，《調頻同步廣播系統技術規范》GY/T154—2000終于在2000年12月生效實施。這為我國的調頻同步廣播技術提供了行業標準和發展要求。

二○○一年七月，國家廣電總局科技司組織了國內有關專家，在杭州召開了杭甬高速公路沿線調頻同步廣播應用試驗驗收會，成功地實現了用一個頻率進行交通臺廣播的試驗。這次實驗取得的成功經驗為國內推廣調頻同步廣播技術奠定了基礎。

二○○一年八月，國家廣電總局科技司在北京召開了北京廣播電臺調頻同步廣播試驗驗收會議。驗收小組聽取了北京人民廣播電臺《關于北京市內調頻同步廣播試驗報告》，并在北京市內主要路段進行了收聽收測評價，成功地實現了首次在大城市內進行調頻單聲道同步廣播試驗。試驗報告專門指出，該試驗的成功為調頻同步廣播在大城市的應用積累了經驗。

二○○三年十月，由中央人民廣播電臺、中國國際廣播電臺、無線電臺管理局、廣播電視監測中心、廣播科學研究院等五家單位聯合主辦的“首屆中國廣播技術”發展論壇在湖南省張家界市舉行。調頻同步廣播作為一項重要內容進行討論，為調頻同步廣播的進一步普及起到了積極作用。

四、相關標準

《調頻同步廣播系統技術規范》GY/T154—2000于2000年12月生效實施。這個標準的核心是規定了實現“三同”以保證單頻網正常運行的必要條件。（1）同頻：相對頻差≤1×10ˉ9 （2） 同相：傳輸時延差≤10μs（單聲），5μs（立體聲） （3）同調制度：調制度偏差限制在約5%以內。

這些定量數據的獲得是在分析了相干區內非線性解調導致失真的機理后，通過嚴格的實驗室模擬測試得到幾組相關圖表和特性曲線，取3KHz以下分量失真<1%，5KHz 分量失真<7%，得到允許的△t和△M數據，又參考法國和意大利在同類試驗中用主觀評估的方法取得的數據與其相吻合，這些數據又在外場布點收測試驗中（功率從10W，50W到300W，布點2個、3個到6個以上）得到反復驗證后，根據必要性和可能性相結合的原則確定的。

這個標準對于同步廣播系統工程實施的指導意義除了提出對入網發射設備、信號傳輸設備、信道體制及信號傳輸格式（保證傳輸增益和時延穩定性）的要求外，實際上也對整個網絡系統設計如：布點選址時的臺間跨距、天線方向圖及安裝要求等作出了限制，（如：站點跨距在單聲道時不大于18公里，立體聲時不大于9公里）對實施工程所需的測量儀器、設備（特別是時延測量）性能提出要求。當然，目前還缺少一個調頻同步廣播的規劃標準（廣電總局科技司正在考慮制定），所以，現階段同步廣播系統的建設，必須到廣電總局科技司報批，以保證科學有序地進行推廣。

五、技術保障

我國調頻同步廣播由1996年起步到目前為止，歷經八年歲月，可以說理論已經清楚，技術是日趨成熟，設備也在不斷完備，其中，杭州眾力傳播科技有限公司生產的調頻同步發射機，多次獲得國家級火炬計劃項目證書、浙江省科學技術進步二等獎等獎項。由安徽省廣播電視科研所研發的“調頻精密同步廣播技術”已經通過了專家鑒定。該項目采用共源調制技術，利用微波鏈路實現了調頻廣播節目信號的已調信號傳輸，保證了各同步電臺之間的瞬時頻偏一致。采用自主開發的GPS頻率基準源技術，使各同步電臺之間載波精密鎖定，實現了調頻精密同步播。開創了我國同步調頻廣播的新紀元。

另外，美國的APEXCOM公司（匯訊系統工程及電子技術有限公司，我國的上海艾帕斯康衛星數據傳輸設備有限公司為其分公司），研發出的衛星傳輸網絡保證調頻同部廣播各個遠端點能夠接收到同頻率、同相位、同調制度的音頻節目的技術手段，彌補了傳統的通過E1/T1光纖網絡、公眾交換電話網（PSTN）或微波鏈路等傳輸方式而造成的建設投入大、工期長、施工難和變化延時的缺點，為下一級FM同步激勵器的工作提供了穩定可靠的節目源。

調頻同步廣播，在發達國家已經得到一定的發展，但在除我國以外的發展中國家還未有實施調頻同步廣播的相關報道。我們必須繼續進行科研工作，開發出具有自主知識產權的等時延傳輸技術、以及通用的時延自動補償技術和設備。并使之適合我國的國情，從而為構建起我國立體的廣電傳輸體系提供必備條件，也為今后進行DAB技術的研究打下基礎。