調頻同步廣播系統的理論基礎及應用研究

陳 晨

河南省焦作中波轉播臺，河南焦作 454150

調頻同步廣播系統的理論基礎及應用研究

陳 晨

河南省焦作中波轉播臺，河南焦作 454150

隨著社會快速地進步，科學技術的迅猛發展，我國在諸多領域取得了顯著的研究成果，隨之而來的便是各種資源出現不同程度的匱乏。不僅礦石資源、石油資源與水資源等出現短缺現象，調頻資源同樣日漸匱乏，致使我國的廣播系統方面受到了一定的發展制約。為了有效地解決調頻資源的匱乏狀況，近年來我國對調頻同步廣播加以大力的發展。本文對調頻同步廣播系統中的相關理論基礎做出分析，并對其應用加以研究，最后對問題做出論述，以期對我國調頻廣播事業發展有所推動作用。

調頻同步廣播；理論基礎；技術要點；應用研究

調頻同步廣播一般是指在相對較大的地域通過兩臺甚至多臺不同位置的調頻發射機，使用同一頻率進行相同節目內容的同步播出。其往往采取的小功率根據需求進行布點的形式，在能夠符合覆蓋區域面積的基礎上，將單臺發射機自身的功率降低，盡可能降低至10W、50W與300W等，可以使調頻廣播中存在的大多受限問題得以有效解決。而且，調頻同步廣播保證不對現有的調頻廣播格式加以改變，僅是對不同位置發射出來的調頻信號實現技術條件改變，從而確保現有接收設備可以正常收聽。

1 調頻同步廣播相關理論基礎

1）調頻同步廣播信號的數學分析。從調頻同步廣播的涵義能夠看出，兩個發射點發出的調頻信號就用相同的中心頻率與相位調制函數，兩個調頻信號發射至某個接收點時，此時兩個信號中心頻率相同，但是信號的幅度將會存在差異，這是因為接收點和兩個發射點間的距離是不一致的，而且兩個信號一定會存在一個時間差t0。由于接收點信號是由兩個發射信號相互疊加得到的，所以可將接收點出現的信號表示成如下公式：

這里將第一個信號看作是參考信號，假設第一個信號不具有延時，但是第二信號卻擁有一個相對于第一個信號的延時t0[1]。通常而言，合成信號的頻率與幅度隨著時間變化而發生變化的調幅與調頻信號，可將其表示成：

其中：A(t)為合成信號具有的瞬時振幅；φ(t)合成信號具有的瞬時相角。通過上述分析能夠發現，除非兩個信號不存在延時，才能保證合成信號是一個穩定的信號。

2）調頻同步廣播的基本技術要點。交迭覆蓋區中存在的問題是整個同步廣播首要處理的問題，簡而言之便是保證整個交迭覆蓋區中的信號質量滿足技術標準，要想滿足這樣的要求，首先便要實現同相、同調制度與同頻以及確保可用場強。第一，保證發射天線饋源端系統同相，同步廣播和單點發射在廣播方式存在差異，同步廣播是依照有關區域具有的收聽程度來制定相應的技術規范。對調頻廣播而言，要想保證收聽效果更好，就一定要使相關區域中的節目處于同相狀態，簡而言之便是不能在廣播中出現回聲現象。第二，保證發射機對節目信號的調制度相同，在調頻同步廣播整個系統內，每個相鄰發射臺各自的調制度要控制誤差在3%以內，如果兩臺反射機具有不同的調制度，動態干擾便會非常的嚴重[2]。比方說，若將兩個獨立調制器分別發送到音頻信號內，并保證信號具有相同的幅度，將其中一個調制器設定成98.7%，另一個設定成100%，實踐證明載波會顯著地受到相互影響與干擾。第三，保證發射機間的同頻，發射機載波與導頻具有的穩定性以及載波具有的精確性是相對傳統調頻發射機而言的技術要求，而對調頻同步廣播來說，其是對系統中的設備具有的載波相對值進行標準的制定。載波相對值就是通常所說的頻差，同頻并不是一個相對的概念，事實上同頻要求僅僅是對整個系統做出的規定，并不是對單機的要求，因此，單機載波穩定性并不能對整個系統頻率造成顯著的影響。

2 調頻同步廣播系統的應用研究

1）系統應用設計要求。系統應用設計要保證做到精確，對諸多方面均有著明確的要求，主要有如下幾項內容：其一，工作頻率，調頻波段106.2MHz；其二，天線極化方式，垂直極化；其三，同相，保證相對時間延時控制在5μs以內；其四，同頻，保證相對頻差不大于10-9；其五，同調制度，保證同調制度差不大于3%；其六，發生機調制度具有的穩定性控制在2.5%以下[3]。

2）廣播發射站的布點與傳輸。由于廣播系統具有一定的特殊性，因此在進行站點選擇時要對諸多的因素加以充分的考慮才可以確定，諸如機房建設、信號傳輸方式以及天線架設等，除對上述因素加以考慮以外，還要對地理環境以及其他系統影響等加以考慮，特別是站點大樓附近周圍存在的系統會對其造成不同程度的干擾。所以廣播站發射點不能運用傳統原則開展設定，當前時期在確定調頻同步廣播方面發射站時，一般使小于23.4km，而不再是9km[4]。除此以外，還要對該地區現有人口分布的地形地貌等加以充分的分析，盡可能使廣播系統能夠覆蓋最大的范圍，所以目前廣播系統配備的發射站采取的是中心開花形式，即一個中心站和兩個副站，由3個站點共同對應用區域實現覆蓋。因為是一個同步廣播系統，所以能夠確保該區域中所有的覆蓋范圍中的廣播效果。采取STL發射機將復合信號從中心站轉發到副站，將復合信號內的輸入音頻信號通過立體聲發生器從基準的19kHz逐漸調制成為標準信號，之后轉送到STL發射機中，所有發射臺在構造上大體一致，即由同步激勵器、STL發射機和數字延時器構成。

3 調頻同步廣播待解決問題

1）實際頻載差距。由于受到科技限制，導致調頻同步廣播中尚有大量的技術性問題有待完善，所以，即便現在標稱頻率一致，同樣會因為信號傳輸或者是其他因素造成影響，使實際載頻出現不同程度的偏差，而存在這樣的偏差對于接收器實現正常工作會造成一定的干擾，從而對信號同步傳輸造成影響，最終造成調頻同步廣播不能真正實現內容同步。

2）部分失真問題。失真問題始終是我國廣播事業中廣泛存在的問題，隨著調頻同步廣播得到大范圍應用之后這樣的問題愈發嚴重，這主要是由于共同接收機不能確保所有信號到達時間保持一致，或者是調制度上有所偏差，如果存在上述問題便會在解調時出現大量的問題，失真僅僅是其中一個主要的問題，其對廣播質量的影響是非常巨大的[5]。此外，通過深入的分析能夠發現，失真程度和信號到達時差存在緊密的聯系。而且調度制度如果存在誤差，同樣會導致信號的失真現象，所以要想防止失真問題的發生，應該盡可能保證信號到達時間和調制制度保證同步。

4 結論

綜上所述，調頻同步廣播能夠對當前調頻資源的現狀加以有效地緩解，能夠顯著地提升廣播覆蓋效率，并很大程度上緩解信號交迭區存在的干擾現象，推動我國廣播事業的快速發展。但是調頻同步廣播中存在嚴重的信號失真與載頻差距等問題，這對調頻同步廣播實際應用造成了不利的影響，因此，在未來很長時間里要對調頻同步廣播加以深入的研究，對其存在的問題通過技術手段加以解決。這就顯得探討調頻同步廣播相關的理論非常必要，希望以后能夠對其加以逐漸的改進與完善。

[1]劉崇輝.調頻同步廣播技術理論與研究[J].數字通信世界，2015，12（12）：34-37.

[2]尚天龔.完全重疊區域調頻同步廣播系統理論與實踐[J].西部廣播電視，2013，11（11）：128-131.

[3]李斌.調頻同步廣播技術應用與發展探究[J].廣播電視信息，2013，8（8）：90-92.

[4]朱海峰.調頻同步廣播技術的現狀及發展[J].現代交際，2015，1（1）：106.

[5]劉嘉怡.調頻同步廣播技術的應用及技術突破分析[J].黑龍江科技信息，2016，4（4）：7.

G2

A

1674-6708（2016）177-0042-02

陳晨，助理工程師，研究方向為廣電工程。