調頻同步廣播技術的最新發展及應用

曹樹尚

摘 要：傳統的調頻同步廣播技術很難實現滿意的覆蓋效果，為此提出了精密調頻同步廣播技術。使用共源調制技術和高速數字信號處理器（DSP），對系統進行延時均衡精密控制，實現了動態的精密同步、改善了覆蓋效果。本文就同步廣播的一般技術、精密調頻同步廣播技術思路、方案及效果進行了介紹。旨在幫助社會對同步廣播技術有更加全面的認識，間接起到促進其發展的作用，使其更好服務于當代人們的日常生活。

關鍵詞：調頻同步廣播技術；發展；運用

1 前言

無線傳輸與覆蓋既是國家廣播影視這個大眾傳媒手段的技術基礎和不可替代的信息傳輸工具。然而，隨城市建設的發展，無線廣播電波受到高層建筑越來越嚴重的阻擋和屏蔽；隨著城市信息化的進展，各類無線輻射設備和線路的增多使城市的電磁環境越來越惡劣。提高調頻覆蓋的傳統方法是提高發射功率和高度，但是這樣做不僅會造成場強的極大不均衡，而且過強的電磁輻射會破壞日益劣化的電磁環境所以，用提高發射的有效輻射功率的方法來解決覆蓋是不可取的。因此使用同一頻率、多臺小功率發射機交疊區域均衡覆蓋的調頻同步廣播就成為解決上述矛盾的較好方案。

2 調頻同步廣播的主要優點

結合調頻同步廣播的實際運用情況可以發現，與常規調頻廣播相比其優勢主要表現在以下幾個方面：

（1）采用多臺小功率發射機交疊區域均衡覆蓋，使電波均衡合理地覆蓋。

（2）不會影響現有的電磁環境。由于每臺發射機有效輻射機有效輻射功率很小，不會使場強過高破壞電磁環境。

（3）長距離覆蓋便于受眾收聽。

（4）建設費用低，工作可靠性高。

3 調頻同步廣播基本理論

調頻同步廣播的基本概念就是兩臺以上調頻發射機、使用同一頻率、播出同一節目，在交疊覆蓋區域可以實現無干擾接收的調頻廣播系統。為避免載頻差干擾、已調波相位差干擾和已調波頻偏差干擾，可用“三同”和“一保”（同頻、同相、同調制度和保證一定的接收場強）的手段予以解決。

4 滿足一般覆蓋質量要求的調頻同步廣播技術參數

同步廣播主要技術參數是：

（1）調頻同步廣播系統中各臺站的基準頻率源的穩定度：≤5×10-9Hz/24h。

（2）調頻同步廣播系統中各臺站的載波、導頻的相對頻率差：≤1×10-9Hz。

（3）已調制信號相位延時穩定性：≤1us（1kHz.最大頻偏：75kHz、24h）。

（4）在相干區內，各相鄰臺站已調制信號之間的相對時間差：單聲道：≤10 us；立體聲：≤5us。

（5）調制度穩定性：≤2.5%（1kHz，最大頻偏：75 kHz，24h）。

（6）在相干區內，各相鄰臺站載波場強保護率：<6dB。

（7）各相鄰臺站調制度的相對差：≤3%

5 調頻同步廣播的一般技術

接收機內部的“削波”電路產生的“場強相互的俘獲效應”可消除了這種干擾。

5.1 同頻的實現方法

由于高精度的原子頻標價格昂貴，并且體積大，一般不宜直接用于同步廣播。最經濟可行的方法是采取鎖相環技術，使不同的發射機載波頻率被鎖定在同一高穩定度參考頻率上。目前常用的參考頻率源有兩種：GPS標準和TV標準。

5.2 同相的實現方法

取數字延遲線插入到傳輸通路中，通過插入不同位置和不同延遲量的延遲線，使同步廣播的各個發射機的調制信號相位一致，從而解決因距不同發射機距離不同而產生相差的文題。

6 調頻同步廣播技術方案及實驗效果

發射系統由3套同步調頻激勵器加發射機組成，同步激勵器除了有音頻輸入口和射頻輸出口外，還有帶有鎖定顯示的同步信號輸入口。為了調整音頻信號的時延，內部還增加了帶有顯示的數字延時器，延時精度為1us，最大延時量為10ms。由于3路音頻信號傳輸的路徑和距離不同，固有的時延不同，距離越遠時延越長。在兩個距離較近的同步激勵器加了時延，使調制波時延一致。

7 精密調頻同步廣播試驗效果。

（1）由于精密同步廣播實現了嚴格意義上的同頻、同相調制和同調制度，在同步廣播系統相干區的相互干擾和失真減至最小，單聲道廣播時的相干區保護率1～3dB，大大優于傳統的同步廣播系統。

（2）通過大量的收聽和測試兩發射機交叉覆蓋，在相干區0dB等場強區收聽質量接近3分，3dB場強差處收聽質量優于4分。

（3）3部分發射機交叉覆蓋的同步系統場強比兩部發射機的同步系統的場強要均衡，3dB場強差處收聽質量接近3分。在3點發射距離12km，發射功率50W的情況下，覆蓋場強一般在65～85dB，收聽質量基本達到4分。

8 總結

綜合以上所述，試驗的結果基本令人滿意。小功率調頻多點同步廣播有自己的技術優勢，關鍵是同步廣播系統高精度和高速地嚴格同步。此項技術在頻率資源極為匱乏的情況下較好地實現同步播出方式，具有明顯的社會和經濟效益。在同步調頻廣播持續發展的情況下，該項技術必然會更好的服務于人們生活。

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（作者單位：佳縣人民廣播電臺）