中波廣播發射的信道噪聲影響研究

吳曼莉

摘 要：中波廣播的發射效率直接影響到廣播接收的質量，在此過程中信道噪聲是主要影響因素，且實際工作過程中信道噪聲的存在是必然的，只能通過一些有效措施對其進行減弱而不能徹底消除。本文簡要闡述了中波廣播發射的概念以及信道噪聲的概念，分析了信道噪聲對中波廣播發射的影響，并在此基礎上提出了有效解決信道噪聲的具體措施。

關鍵詞：中波廣播 發射 信道噪聲 影響

作為無線電通訊的重要組成部分，中波廣播在人們日常生活、工作以及軍事領域扮演著重要的角色。發射基站、傳播路徑、接收基站都影響著中波廣播最終的接收質量。信道噪聲是傳播途徑中對廣播信號產生干擾的重要影響因素。盡管我國的中波廣播技術已經取得了長足的發展，但是其中仍然存在一些棘手問題，不斷地進行技術發展和創新，提高中波廣播發射和傳播效率，才能正真的提高接收質量。

1.中波廣播發射以及信道噪聲的概念

根據電磁波的波長，將電磁波分為了不同的波段，我國所規定的中波頻段為526.5kHz-1606.5kHz。電磁波可以作為信息傳播的重要載體，中波廣播就是以中波波段的電磁波作為信息載體，通過發射基站的天線發射信息，最后到達接收端被接收天線接收，例如無線廣播電視，收音機等。中波頻段的電磁波由于波長較長，在傳播過程中不容易被障礙物所阻擋。因此在通信、導航等領域起著重要的作用。

中波廣播發射的電磁波具有一定的頻率特性，然而當電磁波在空氣中傳播過程中會遇到與廣播頻率相同的電磁波，這些電磁波就會對廣播信息產生干擾，這種干擾現象稱為信道噪聲。從信道噪聲的產生可以看出，信道噪聲對廣播的干擾是必然存在的，只能對其進行削弱，而不能徹底消除，信道噪聲的強弱直接影響到中波廣播的發射效率。同時，信道噪聲強弱與周圍的環境密切相關，相同的發射功率下，不同的環境下廣播的發射效率就會存在差異。根據信道噪聲隨時間的變化特點可以分為平穩信道噪聲和非平穩信道噪聲。其中前者不隨傳播時間而變化，對其抑制較為容易；后者隨著傳播時間而變化，對其抑制難度較大。提高中波廣播發射效率，對于廣播技術發展以及日常生活都非常重要。解決信道噪聲問題要綜合考慮發射成本以及廣播質量，諸多的無線電技術方面的受限為其帶來了很大的挑戰。

2.我國中波廣播的發展現狀

由于歷史原因，我國的中波廣播技術起步較晚，但在改革開放以來取得了長足的發展，但相對于國際水平仍然具有一定的差距，主要發展特點可以從以下幾個方面進行概括：

第一，隨著我國科學技術的不斷發展，以及不斷的引進先進技術，精密的電子設備逐漸用于中波廣播發射領域，中波廣播發展取得了一定的進步，然而此種措施的費用相對昂貴，成本較高，制約著中波廣播技術的進一步發展；第二，在中波廣播技術發展過程中，廣播發射工作者對于信道噪聲的認識仍不夠充足，沒有更好的解決發射效率和發射成本之間的問題；第三，在中波廣播技術發展過程中，存在嚴重的中波頻段信息污染。隨著社會的不斷發展，各種工業環境，例如較強的磁場，以及建筑物對中波的阻隔干擾，都會對中波廣播帶來較大的污染影響；第四，大功率基站投入加大，覆蓋面擴大，但是收聽群體不斷減少。我國現行的廣播技術政策是大、中、小功率發射基站相結合，將小、中功率基站作為主體。近年來，隨著無線電技術的發展，大功率基站數目擴增，然而廣播效果的改善卻并不明顯。

帶來以上諸多問題的主要原因有以下幾點：首先，是調頻廣播的迅速發展。調頻廣播以其操作簡單，接收機便宜，被廣大群體所使用，從而對中波廣播的份額產生了擠壓；其次，無線電波的迅速發展，對中波廣播信號產生了很大的影響，加之中波廣播的易受外界干擾，不如其他無線技術穩定，從而大大限制了其發展；最后，城市化建設對電磁波的干擾不斷的嚴重化。

3.消弱信道噪聲對中波廣播發射影響的具體措施

3.1提高中波廣播發展基站的發射功率

中波廣播的傳播介質是空氣，因此其傳播目的性很弱，很容易受到空氣中噪聲的干擾。這一點不同于線路傳播，發射天線發射信息后通過傳輸線路直接被接收天線所接收。因此，信道噪聲的存在對于中波廣播發射是不可避免。但可以通過提高中波廣播發展基站的發射功率消弱信道噪音。例如，當中波電磁波的傳播環境確定后，環境產生的信道噪聲的強弱也是確定的，此時增大發射基站的發射功率，信號的強度就會增大，從而就會減小信噪比，相當于減弱了信道噪聲對于本征信號的影響。同時，發射功率的提高會擴大中波廣播的覆蓋范圍，有效的減弱了信道噪聲對中波電磁波的干擾。利用此種方法可以有效地增強信號強度，進而弱化信道噪聲，在實際情況下應權衡考慮所處環境再進行相關措施的運用。

3.2改善發射天線和接收天線質量

發射天線的質量的優化對提高發射效率非常重要，質量優異的天線可以減少信號的虧損，增大天線的增益和方向性，可以在相同的發射功率下提高信號強度。接收天線也需要高效率、高增益的特點，同時對雜訊要有一定去除功能。例如，引進先進的技術，提高發射天線的質量與性能，在發射體現選購過程中引入競爭機制，售后引入監督機制，以此確保發射天線的質量。

3.3有效控制并減弱噪聲源

在某些環境下，信道噪聲的強度非常高，憑借增大發射功率已經不能有效的解決。這時就需要對噪聲源進行有效控制：第一，減小環境的噪聲污染，例如磁場源的控制；第二，在接收端安裝濾波設備，進行有效的濾波措施，將信號外的電磁波過濾掉。例如，常見的濾波電路中，對FPGA進行有效的編程，通過協調多個濾波器的同時工作，加大信號采集并進行有效的校對扣除，最終得到較為純正的電磁信號。

3.4對信道噪聲進行計算和評估

中波廣播的從發射到信道接收，整個環境的影響評估的核心方法是信道估計算法。估算中對信道噪聲進行科學的計算和評估，然后對其進行有效的矯正。例如，可以對周邊環境的干擾因素進行評估，計算子載波上環境干擾因素的干擾能力，最終找到最大的子波影響信道；再根據信道噪聲影響的評估，工程技術人對其進行科學合理的處理，通過編碼、調頻等相關技術將信道噪聲從信號中分離出來，達到消除噪聲的目的。這種處理方法將信道噪聲本身的“無形”化為“有形”，對信道噪聲進行了量化，這對于無線電工程技術人員進行消噪處理意義重大。

綜上所述，我國的廣播發射技術在改革開放以來取得的進步十分顯著，然而與國外的整體水平的差距還較為明顯。隨著無線電技術的不斷發展，為中波廣播發射帶來了很好的發展機遇。但是，解決信道噪聲對中波廣播發射帶來的影響問題是一個持久戰，對于信道噪聲的消弱措施中需要根據實際需要進行不同措施的選擇，同時在要求特殊的情況下還需要綜合多種措施，優化信噪比，提高發射效率。

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