多節目調頻同步廣播的應用探析

□袁洪林

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多節目調頻同步廣播的應用探析

□袁洪林

摘要：調頻廣播覆蓋是城市廣播覆蓋的重要手段，為了改善和擴大城市調頻廣播的覆蓋必須采用調頻同步廣播技術。本文根據調頻同步廣播的技術原理，闡述多套調頻節目如何實現同步廣播的途徑，并結合本臺的多節目調頻同步廣播實踐，探討實現多節目調頻同步廣播覆蓋的具體方法。

關鍵詞：多節目；調頻；覆蓋；同步廣播

調頻廣播是我國重要的傳播手段之一，特別是隨著我國經濟社會的快速發展，收聽調頻廣播成為人們了解信息的重要方式。傳統的調頻廣播方式不能滿足人們對調頻廣播的需要，主要的問題是：一是傳統的調頻傳輸覆蓋方式通常是以高山、高塔為依托，以單點大功率發射為基礎實施，在城市內高樓林立使得調頻廣播信號不能很好覆蓋，造成一定范圍的盲區，需要采用調頻同步補點的方式；二是由于調頻廣播信號是直線傳播，限制了單點調頻傳輸的距離，一個較大區域的城市需要多個發射點采用不同頻率覆蓋（避免同頻干擾），才能完全覆蓋，這樣在城市較大范圍內移動就需要調整不同頻率收聽同一節目。總之目前的調頻廣播必須采用同步的方式才能更好地建設好調頻廣播覆蓋網服務于大眾。目前由于省會城市都會有多套調頻廣播節目，要實現多套節目的調頻同步廣播，必須對調頻同步廣播的系統結構進行優化設計。

一、調頻同步廣播原理

調頻同步廣播是在不同地點采用同一頻率、傳輸同一節目、覆蓋區相互搭界的調頻廣播方式。根據相關的頻率使用規則，同一個調頻頻率覆蓋服務區不能搭界使用。如果兩個調頻覆蓋服務區搭界就會產生同頻干擾，極大影響調頻同頻臺的服務效率。國家廣電總局為了規范我國調頻同步廣播，借鑒國外調頻同步廣播實踐，結合我國的實際在2000年制定了調頻同步廣播技術應用的國家規范（GY/T154-2000），調頻同步廣播技術的規范要點是：除滿足GB/T4311-2000米波調頻廣播技術規范外，增加了調頻同步廣播系統的發射機要滿足：①調制度穩定度：≤2.5%（1kHz，最大頻偏為：±75kHz，24小時）；②已調信號相位延時穩定性：優于±1μs（1kHz，最大頻偏為：±75kHz，24小時）。

同時還增加了調頻同步廣播系統的基本技術要求：①各臺站基準頻率源穩定度：≤5×10-9/天；②各臺站載波、導頻相對頻差：≤1×10-9；③相干區內載波場強差：＜6dB；④相干區內已調信號的時間差：≤10μs（單聲道），≤5μs（立體聲）；⑤相鄰臺站調制度誤差：≤3%；⑥補點臺站ERP應小于主發射機的20%。

上述技術要素可以歸納為:單聲道調頻同步廣播是“三同一保”；立體聲調頻同步廣播是“四同一保”。實際中調頻同步廣播的技術要點、難點是“三同”，即同頻、同相、同調制。

二、多節目調頻同步廣播實現的途徑

在有多套節目的廣播電臺，如果采用每一套調頻廣播節目都是獨立的調頻同步廣播系統，表面上看較為必然，但在實踐中存在諸多不利因素，如不利于設備管理、設備重復配置、占用資源較多等，因此我臺在建設多節目調頻同步廣播系統時進行了系統的優化設計，取得了較好的經濟和社會效益。

（一）同頻率的實現

在調頻同步廣播系統中，同頻率的實現是采用GPS基準源。對于立體聲調頻廣播，同頻率條件有兩個要求，即調頻載頻同步、導頻頻率同步。GPS基準源提供各種頻率基準，實際中有10MHz、655.36MHz、24.32MHz等，GPS基準源的工作原理如圖1所示。

圖1　GPS基準源工作原理框圖

GPS接收天線是接收來自GPS的時間信息，并送入GPS信號處理電路。GPS信號處理電路對接收到的微弱的信號進行放大和噪聲抑制。中央處理單元對GPS信號進行計算和處理輸出時間碼和頻率兩類信號。頻率處理單元再根據需要將基準頻率信號變換為各類頻率基準信號。通常根據調頻數字調制器和同步解碼器的需要設定。對于多節目的調頻同步廣播系統，要優化設計，合理配置所需要的基準源頻率信號和時間信號的具體技術要求。本調頻同步廣播系統中采用統一和簡化的頻率信號類型要求，使得基準源數量大為減少，也同步減少了GPS接收天線和兩者的連接電纜數量。

（二）同時延的優化設計

同相的含義是音頻相位同步，要求在相干區得到的同步臺音頻信號時延“相同”。將廣播電視中心的音頻信號源傳送到各同步站點，因為傳輸途徑和解碼條件的不同，使得各同步站點解碼所得的音頻信號也是難以延時相同。為了實現同步站點的音頻同相位，采用同步編解碼的方式。本系統的音頻傳輸優化方案見圖2。

圖2　音頻同步工作原理框圖

由于我臺的中心信號傳輸機房和發射機房在一起，采取共用基準源的方式實現音頻信號的同步編解碼，不是按照一臺同步設備使用一臺基準源的技術方案，這樣極大減少了基準源的數量，也簡化了系統結構。為了系統的安全穩定運行，采用了基準源備份方式。

（三）同調制的實現

對于調頻同步廣播來說，同調制是調頻同步廣播系統的關鍵技術，能否實現同調制必須具備兩個基本因素：數字音頻和DDS數字調制。調頻的原理是頻率的大小是由音頻信號的幅度來決定的，如果是模擬音頻信號，可以說任何一個音頻信號經過分配處理后，都無法實現兩個音頻信號的幅度相同，經過調頻以后必定會產生調制后的頻率不相同，從而產生同頻干擾，不能實現調頻同步廣播，因此必須采用數字音頻傳輸。DDS數字調制是對輸入的數字音頻信號進行數字調制（DDS調制），這種調制方式保證了數字音頻符號相同，所產生的模擬調頻頻率相同，實現調頻的同調制。

三、多節目調頻同步廣播技術方案

（一）項目情況

銀川市廣播節目有三套，分別是100.6MHz交通音樂節目、95.0MHz都市經濟節目、90.5MHz新聞綜合節目，采用調頻同步方式同步覆蓋銀川市區及所轄寧東地區。在西夏區的區黨校和寧東區的市郊2km處設置同步發射站點。為了便于管理，同時配置調頻同步廣播的閉路監測系統。中心臺三臺5千瓦發射機，實際發射功率約為3.5千瓦，塔高100米，天線是8層單偶極子垂直極化。西夏同步點：三臺1千瓦，12層樓頂、20米塔高，總高度80米，2層單偶極子垂直極化。寧東同步點：三套1千瓦，30米高度加25米塔總高度55米，2層單偶極子垂直極化。西夏點距離中心西邊20公里，是城市調頻同步補點性質。寧東點距離中心臺東南方向45公里，是調頻同步覆蓋。同步站點示意圖如圖3所示。

三套節目的發射機通過三工器經饋線送至發射天線。

通過SDH雙向網，采用E1格式傳輸音頻信號和遙控遙測數據。

圖3　調頻同步廣播同步站點示意圖

（二）多節目調頻同步廣播技術方案

根據我臺的實際情況，通過以上的調頻同步廣播相同方案的優化分析，三套節目（多節目）的同步站點的調頻同步廣播系統設計的技術方案如圖4所示。從圖示中可以看出，每一個同步站點只需要一個基準源，對于三套節目的同步系統來說，優化設計前需要6臺基準源，6套GPS接收天線，6根連接電纜。優化了設備配置，簡化了系統結構。

圖4　同步站點的調頻同步廣播系統的技術方案框圖

四、結語

1.我臺建設經過優化的多節目調頻同步廣播系統，經過一年多的實際應用，該系統運行可靠，設備維護簡便，投資經濟。

2.結構簡單。系統優化后設備數量大大減少，所有設備都可以安裝在一個專用機柜中，不需要另外設置機柜。

3.使用維護方便。設備集中安裝在機柜中，每臺設備的運行狀況在設備的面板上都有直觀顯示，使得中心機房值班人員能夠一目了然地觀察其他站點設備的運行狀況，保證值班人員能夠及時發現設備出現的問題，保障廣播的安全播出。

參考文獻：

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（作者單位：銀川市廣播電視臺）