數字中波廣播發射機的發展及應用

孫建國

（內蒙古自治區廣播電視傳輸發射中心赤峰762 臺，內蒙古 赤峰 024000）

0 引 言

20 世紀90 年代，美國完成高清廣播網絡系統改造，于2002 年研發出IBOC 發射系統。歐洲國家于1989 年推出數字管理信息技術（Digital Resource Management，DRM）在廣播電臺領域的應用。2004年，DRM 技術被廣泛應用于中、長、短波傳輸。2018年，我國CDR 數字音頻廣播系統正式獲批成為國際電信聯盟（International Telecommunication Union，ITU）ITU-R 標準。截至2020 年底，我國基本完成數字廣播的全覆蓋。數字中波廣播作為數字廣播的重要組成部分，被廣泛應用于電臺廣播、應急廣播、公共廣播及校園廣播等領域[1]。數字中波廣播發射機的性能直接關系到廣播信號的傳輸質量。針對數字中波廣播發射機發展及應用的研究，具有重要的現實意義。

1 數字中波發射機的組成及工作原理

1.1 數字中波發射機概述

數字中波發射機是一種電子設備，用于產生中波頻率的無線電信號，并將這些信號發送到空中，使其能夠被接收器接收[2]。數字中波發射機使用數字技術和中頻電路來產生無線電信號，并提供多種調制方式，包括調幅（Amplitude Modulation，AM）、調頻（Fequency Modulation，FM）和單邊帶（Single Side Band，SSB）等，以滿足不同的廣播和通信需求。

1.2 數字中波發射機的組成

數字中波發射機由多個模塊組成，包括發射模塊、調制模塊、中頻模塊、數字信號處理模塊以及電源模塊等[3]。其中，發射模塊負責將調制后的信號轉換成無線電信號，并將其通過天線發送到空中。調制模塊可以根據需要選擇調幅、調頻或單邊帶等調制方式，以產生不同類型的信號。中頻模塊將高頻信號下變頻到中頻范圍，以便進行數字信號處理。數字信號處理模塊負責對信號進行數字調制、濾波、編碼及解碼等操作，以確保信號傳輸的可靠性和質量。電源模塊為整個設備提供運行所需的電源。

1.3 數字中波發射機的工作原理

數字中波發射機的工作原理是將音頻或數據信號進行調制，生成調制信號，然后通過中頻模塊進行中頻變換和數字信號處理，最終由發射模塊將信號轉換成無線電信號，通過天線發送到空中。接收端的接收器可以接收這些無線電信號，并通過解調還原出原始音頻或數據信號。

2 數字中波發射機的發展及應用情況

2.1 數字中波發射機的發展現狀

數字中波發射機是一種廣播電臺發射機，通過無線電信號將音頻或其他信息傳輸到接收設備。數字中波發射機在廣播、天氣預報、緊急警報等領域具有重要作用，對于社會生活的安全和便利發揮著不可替代的作用[4]。

數字中波發射機的誕生可以追溯到20 世紀20年代。當時，人們開始使用大功率的中波發射機進行廣播。然而，中波發射機在傳輸過程中易受干擾和多徑傳播等影響，導致信號質量較差。為了解決這些問題，人們開始探索數字中波發射技術。這種技術將模擬信號轉換為數字信號，通過數字信號傳輸實現高質量的廣播。

隨著數字技術的發展，數字中波發射機的性能不斷提升。目前，數字中波發射機主要采用數字調制技術，其中最常用的是調幅鍵控（AM）和調頻鍵控（FM）技術。這些技術具有高度的靈活性和可靠性，能夠在不同的環境實現高效的數據傳輸和廣播。

數字中波發射機的應用范圍也在不斷擴大。除了傳統的廣播業務外，數字中波發射機還廣泛用于無線電電視、軍事通信、航空導航及遠程遙測等領域。數字中波發射機在這些領域的應用，不僅提高了通信的質量和效率，而且極大地推動了相關技術的發展。

與此同時，數字中波發射機的技術也在不斷更新。例如，人們開始研究采用數字信號處理技術的數字中波發射機。這種發射機能夠更加精確地控制信號的傳輸，從而提高了傳輸質量和效率。此外，人們還研究了一些新的數字調制技術，如正交頻分復 用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技術，它可以在同一頻帶上傳輸多個信號，提高了頻帶利用率。

2.2 數字中波發射機的應用領域

數字中波被廣泛應用于廣播、通信、無線遙控、定位和監測、導航、安防及農業等領域。

（1）廣播領域。數字中波發射機在廣播領域有著重要的應用。應用數字中波發射機，可以極大地提高廣播的可靠性和覆蓋范圍，使得廣播信號可以更好地傳遞到偏遠地區和山區等復雜環境下的接收終端[5]。

（2）通信領域。數字中波發射機在通信領域也有著廣泛的應用，主要體現在通信中繼站、無線遙控、定位和監測等方面，提高通信的可靠性和穩定性。在無線遙控、定位和監測等方面，數字中波發射機可以實現更加精確和準確的信息傳遞和控制，極大地提高相關設備的效率和安全性。

（3）導航領域。數字中波發射機在導航領域的應用非常重要，主要體現在實時定位、航空導航及航海導航等方面。數字中波發射機通過精確的定位技術，可以提供更加準確和可靠的導航服務，使得船舶、飛機等交通工具在導航中更加安全和可靠。

（4）安防領域。數字中波發射機在安防領域的應用也越來越廣泛，主要體現在視頻監控、安防報警及智能家居等方面。數字中波發射機可以通過無線傳輸技術，實現視頻監控和安防報警等功能，同時可以結合人工智能等技術，實現對智能家居的控制和管理，提高生活的品質和安全性。

（5）農業領域。數字中波發射機在農業領域的應用主要體現在智能化農業、無人駕駛等方面。數字中波發射機可以實現對農田、農作物等的監測和管理，實現智能化農業的目標。數字中波發射機還可以與無人駕駛技術結合，實現自主駕駛的農業機械，提高農業生產的效率和質量。

2.3 數字中波發射機在廣播電視領域的應用實例

數字中波廣播發射機在廣播電視領域有廣泛的應用，包括數字廣播、衛星廣播、電視傳輸及交通廣播等。

2.3.1 數字廣播

數字廣播是數字中波發射機在廣播領域的一個典型應用。數字廣播是基于數字信號的廣播技術，具有高音質和廣覆蓋范圍特點，可以實現多頻道播出、點對點通信等功能。數字中波發射機作為數字廣播的傳輸設備，可以實現高效的數字信號傳輸，為廣播行業帶來了更加便捷和高效的服務。目前，許多國家和地區已經廣泛部署數字廣播網絡，數字中波發射機也將在其中發揮重要的作用。

2.3.2 衛星廣播

數字中波發射機也可以用于衛星廣播領域。衛星廣播是一種基于衛星通信技術的廣播方式，其優勢在于可以實現廣域覆蓋和高質量的信號傳輸。數字中波發射機可以作為衛星廣播系統中的信號傳輸設備，實現衛星與地面站之間的數據傳輸，同時還可以實現廣播信號的接收和傳輸，為用戶提供更加穩定和高效的服務。

2.3.3 電視傳輸

數字中波發射機也可以用于電視傳輸領域。數字中波發射機可以實現高清視頻信號的傳輸，提供更加清晰和高質量的視頻體驗。數字中波發射機在電視傳輸領域的應用也得到了廣泛的認可。在電視臺、電視網絡、有線電視等行業單位，數字中波發射機已經成為重要的信號傳輸設備之一。

2.3.4 交通廣播

數字中波發射機也可以用于交通廣播領域。交通廣播是一種為道路交通提供信息和服務的廣播形式，可以為駕駛員提供實時的交通信息，幫助其更好地掌握交通狀況，提高駕駛安全性。數字中波發射機可以實現交通廣播信號的傳輸，幫助廣播系統實現更加準確和及時的交通信息發布，提高交通廣播的可靠性和實用性。

3 新技術融合下的數字中波發射機發展趨勢

3.1 高頻數字中波發射機

高頻數字中波發射機是數字中波發射機的一種，可以應用于廣播電視、交通、電力、軍事等領域。高頻數字中波發射機采用了先進的數字信號處理技術，具有數字化的信號傳輸和處理能力。通過數字信號處理，高頻數字中波發射機可以實現信號的降噪、抗干擾、修正和增強等功能，使得其輸出信號更加穩定和清晰，同時還可以實現多種編碼方式，提高信號傳輸效率。在廣播電視領域，高頻數字中波發射機可以為廣播行業帶來更加高質量和高效的數字廣播服務。高頻數字中波發射機可以實現廣播信號的遠距離傳輸，為廣播行業提供更加廣闊的覆蓋范圍。

3.2 人工智能數字中波發射機

人工智能數字中波發射機采用了多種先進的人工智能技術，如深度學習、機器學習、模式識別等，可以實現更加智能化的數據處理和網絡控制。人工智能數字中波發射機還支持自適應調制、波束成形、多輸入多輸出等技術。在移動通信領域，人工智能數字中波發射機可以通過人工智能技術實現更加智能化的網絡傳輸和控制。人工智能數字中波發射機可以利用深度學習技術進行信道估計和預測，通過自適應調制技術實現更加高效的數據傳輸，同時還可以通過波束成形技術實現更加精確的信號傳輸和控制。在智能城市領域，人工智能數字中波發射機可以通過人工智能技術實現更加智能化的城市管理和服務。人工智能數字中波發射機可以利用深度學習技術對城市數據進行分析和預測，為城市管理和服務帶來更加智能的控制和優化。

4 結 語

數字中波發射機具有信號傳輸質量高、穩定性強、抗干擾能力強等優點，目前已廣泛應用于廣播電臺、航空航天、通信等多個領域。在廣播領域，數字中波發射機可以通過數字技術提高廣播信號的質量和傳輸效率。隨著5G 通信技術、人工智能、大數據、物聯網等新一代信息技術的發展，數字中波發射機會向自動化、智能化、高頻化、低功耗、精準定位等方向發展，推動數字中波發射機在廣播和通信等領域的應用范圍持續深化。