王真真

（河南省廣播電視發(fā)射臺(tái)，河南 鄭州 450016）

調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用

王真真

（河南省廣播電視發(fā)射臺(tái)，河南 鄭州 450016）

調(diào)頻同步廣播技術(shù)能夠促使廣播的收聽(tīng)質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升，能夠節(jié)約廣播頻率資源，可以促使廣播朝著更加專業(yè)化的方向發(fā)展。文章針對(duì)調(diào)頻同步廣播技術(shù)的主要特點(diǎn)進(jìn)行探究，并就其應(yīng)用進(jìn)行闡述。

調(diào)頻同步；廣播技術(shù)；載波頻率

調(diào)頻同步廣播技術(shù)最早于1989年在美國(guó)和歐洲發(fā)展起來(lái)，是一項(xiàng)能覆蓋大范圍，能夠使多個(gè)發(fā)射臺(tái)的發(fā)射機(jī)采用統(tǒng)一節(jié)目源來(lái)進(jìn)行“同步”工作的單頻廣播覆蓋技術(shù)。這種技術(shù)具有較多的優(yōu)點(diǎn)，如能夠節(jié)約廣播頻率資源、能夠提高廣播收聽(tīng)的質(zhì)量等，本文圍繞該技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 調(diào)頻同步廣播技術(shù)的主要特點(diǎn)

1.1 確保多臺(tái)發(fā)射機(jī)之間實(shí)現(xiàn)同頻

在調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中，保證多名發(fā)射機(jī)之間的同頻，是最基本的要求。與以前對(duì)于調(diào)頻發(fā)射機(jī)的要求相比，現(xiàn)在的要求有所改變，不再要求發(fā)射機(jī)載波的穩(wěn)定性，而是對(duì)設(shè)備的載波相對(duì)值有了一個(gè)更高的要求，也就是我們所熟知的頻率差。實(shí)際上，同頻并不是一個(gè)絕對(duì)的概念，而是一個(gè)相對(duì)性的概念，其主要是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)提出更高的要求，要求其頻率保持一致，而這與單機(jī)的載波穩(wěn)定性無(wú)關(guān)[1]。

簡(jiǎn)而言之，根據(jù)100 MHz載波頻率進(jìn)行考慮，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)射機(jī)的相互頻率差需要控制在一定的范圍之內(nèi)，一般在0.1 Hz以內(nèi)。對(duì)于接收而言，每過(guò)相應(yīng)的時(shí)間，都會(huì)有一個(gè)駐波周期通過(guò)，通常為5秒鐘的時(shí)間，對(duì)于接收而言，是可以被接收的，而對(duì)于移動(dòng)接收而言，即便依照100 km/h的速度，因?yàn)橐苿?dòng)而產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)所收到的兩個(gè)電臺(tái)的頻率差為2×10-7，這就大于對(duì)載波以及導(dǎo)頻的要求。因此，對(duì)于調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)1×10-9的要求，不管是靜態(tài)接收，還是動(dòng)態(tài)接收，都是較為合適的數(shù)值。而要保證發(fā)射機(jī)間的同頻，可以通過(guò)以下幾種方式予以實(shí)現(xiàn)。

（1）全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS），標(biāo)頻的10 MHz信號(hào)，精度為1×10-11，符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，然而，從安全性方面來(lái)進(jìn)行分析，因?yàn)槊绹?guó)并未作出相應(yīng)的承諾，來(lái)對(duì)其服務(wù)進(jìn)行保證，所以其作為單一授時(shí)模塊，安全性值得考究。

（2）北斗授時(shí)系統(tǒng)，隨著我國(guó)北斗系統(tǒng)的建成使用，現(xiàn)在越來(lái)越多的設(shè)備采用北斗授時(shí)模塊，隨著技術(shù)的普及，模塊費(fèi)用會(huì)越來(lái)越低，北斗授時(shí)系統(tǒng)將會(huì)成為主流的應(yīng)用。

1.2 能夠使發(fā)射覆蓋范圍增大

由于采用多臺(tái)小功率發(fā)射機(jī)交疊區(qū)域均衡覆蓋，可以根據(jù)服務(wù)區(qū)的形狀、建筑物等情況來(lái)組成覆蓋網(wǎng)，從而使電波均衡合理地覆蓋。

1.3 不會(huì)對(duì)當(dāng)前的電磁環(huán)境有所影響

由于交疊區(qū)域均衡覆蓋，每一臺(tái)的發(fā)射機(jī)有效輻射功率較小，一方面能夠達(dá)到最低可用場(chǎng)強(qiáng)，保證收聽(tīng)的質(zhì)量，另一方面又不會(huì)使場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高，繼而破壞電磁的環(huán)境。

1.4 建設(shè)費(fèi)用較低

使用小型發(fā)射設(shè)備所需要的費(fèi)用較低，僅僅是單臺(tái)大功率發(fā)射機(jī)的一小部分。而且因?yàn)槭嵌嗯_(tái)發(fā)射機(jī)同步發(fā)射，所以即便單臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)了故障，也只會(huì)對(duì)局部地區(qū)產(chǎn)生影響[2]。

2 調(diào)頻通過(guò)廣播的基本理論

調(diào)頻同步廣播就是兩臺(tái)以上的調(diào)頻發(fā)射機(jī)，使用同一個(gè)頻率播出同一節(jié)目，在交疊覆蓋區(qū)，就能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)干擾接收的調(diào)頻廣播系統(tǒng)。其基本理論有以下幾方面。

2.1 載頻頻差干擾

兩個(gè)標(biāo)稱頻率相同的發(fā)射機(jī)，實(shí)際發(fā)射的載頻往往會(huì)有一定的差別，這個(gè)頻差通常是在音頻范圍內(nèi)，在接收機(jī)形成差拍干擾，使得正常的播出信號(hào)受到干擾。

2.2 已調(diào)波相位差干擾

兩個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射的已調(diào)波信號(hào)相位不同，且到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間也不同，在接收機(jī)內(nèi)，不同相位的信號(hào)在其中疊加產(chǎn)生失真，這種失真的程度與調(diào)頻頻率有關(guān)，也與時(shí)延差有關(guān)。

2.3 已調(diào)波頻偏差干擾

兩個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射的已調(diào)波信號(hào)的頻偏不同，而不同的頻偏信號(hào)在在接收機(jī)內(nèi)，會(huì)疊加產(chǎn)生失真，這種失真與調(diào)制頻率以及調(diào)制度偏差有關(guān)。

電波的干涉和因此而產(chǎn)生的駐波是基本的現(xiàn)象，同步技術(shù)不能對(duì)消除這種現(xiàn)象，尤其是兩部發(fā)射機(jī)的電波，在交疊區(qū)產(chǎn)生的駐波的峰谷電平差更加明顯[3]。當(dāng)谷點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)低于接收機(jī)的靈敏度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)噪聲，而采用同步技術(shù)的主要目的，是保證相干區(qū)內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)高于接收機(jī)靈敏度的地方能夠滿意地接受。故此，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻同步廣播需要解決解決“三同”和“一?！钡膯?wèn)題，也即是同頻、同相、同調(diào)制度以及保證一定的接收?qǐng)鰪?qiáng)。

3 調(diào)頻同步廣播的覆蓋設(shè)計(jì)

（1）在相干區(qū)內(nèi)，通常情況下，比較容易出現(xiàn)重復(fù)覆蓋的現(xiàn)象，所以為了使相干區(qū)有所減少，可以通過(guò)地形條件、天線場(chǎng)型等方面予以控制，然后再同步調(diào)整來(lái)縮小相干區(qū)。應(yīng)該盡量使用單發(fā)射臺(tái)站，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市區(qū)域的覆蓋，對(duì)于相干區(qū)的設(shè)置，要盡可能地控制在人口密集地區(qū)以外的地方。

（2）對(duì)于調(diào)頻同步廣播，需要將其覆蓋在人口較為密集的城市。在城市內(nèi)，需要保證信號(hào)的質(zhì)量，然后再通過(guò)“以線帶面”的設(shè)計(jì)原則，將公路沿線的一些地區(qū)有效地調(diào)動(dòng)起來(lái)，最后，需要對(duì)一些偏僻的地區(qū)進(jìn)行覆蓋。在對(duì)調(diào)頻同步網(wǎng)站點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要進(jìn)行幾方面的考慮，如：多進(jìn)行大功率覆蓋、少考慮小功率覆蓋。這樣一來(lái)，才能夠使系統(tǒng)的性價(jià)比和無(wú)線覆蓋的效率得到有效的保證。

（3）在調(diào)頻同步廣播技術(shù)中，如果要對(duì)其性能進(jìn)行改進(jìn)，可以采取以下幾種手段來(lái)減少相干區(qū)[4]：（1）在選用定向天線時(shí)，要盡可能地選擇方向較強(qiáng)的定向天線；（2）在對(duì)建站的地點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛灿枰钥紤]。

4 調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用

有公路的地方往往就會(huì)有汽車(chē)的行駛，而現(xiàn)如今的汽車(chē)都會(huì)自帶收音機(jī)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)也有了較大程度的發(fā)展，這樣一來(lái)，就拓寬了汽車(chē)消費(fèi)群體，并且形成了較大的廣播受眾市場(chǎng)。隨著人們的生活水平的改善，買(mǎi)車(chē)的人數(shù)也不斷遞增，由于我國(guó)公路路況的復(fù)雜，人群對(duì)路況信息有著迫切的需求。所以，在移動(dòng)中，收聽(tīng)廣播的人群也在與日俱增，這就促進(jìn)了調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

現(xiàn)如今，在我國(guó)許多城市地區(qū)，都對(duì)調(diào)頻同步廣播技術(shù)進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，如我國(guó)的首都北京、深圳等一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，北京城市廣播調(diào)頻同步網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了市區(qū)以及郊區(qū)。河南交通廣播采用調(diào)頻同步廣播技術(shù)，通過(guò)調(diào)頻104.1 MHz播出，實(shí)行無(wú)縫覆蓋。在首期對(duì)鄭州市區(qū)以及周邊的區(qū)、縣進(jìn)行覆蓋，緊接著覆蓋京港澳、二廣、連霍等高速公路沿線以及中心城市。河南交通廣播與時(shí)俱進(jìn)，成立至今，始終聚焦出行生活，服務(wù)移動(dòng)人群。河南交通廣播與相關(guān)部門(mén)合作，加強(qiáng)與現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間人士的聯(lián)系，加強(qiáng)與交通當(dāng)事人的交流。如：《南方談交通》匯集天下資訊，網(wǎng)絡(luò)社會(huì)萬(wàn)象，滿足聽(tīng)眾多方面的需求。在整點(diǎn)、高峰時(shí)段，隨時(shí)插播《交通氣象》與《路況信息》，是移動(dòng)人群的行車(chē)指南。河南交通廣播節(jié)目采用電腦編排、音頻制作的方式，運(yùn)用GPS，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS），全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication，GSM）等高科技手段搭建信息平臺(tái)。

近些年來(lái)，我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為迅速，公路建設(shè)也有了較大的發(fā)展[5]。作為一種重要的信息發(fā)布媒體，在交通的應(yīng)急以及抗災(zāi)方面，無(wú)線調(diào)頻廣播發(fā)揮了非常重要的作用。與此同時(shí)，交通干線的通行車(chē)輛的存在，也為廣播提供了較大的消費(fèi)市場(chǎng)。交通與廣播在功能上相互需求，促使了兩者之間的緊密合作，而調(diào)頻同步廣播技術(shù)的出現(xiàn)，則為這種合作提供了較強(qiáng)的技術(shù)源動(dòng)力。貴州省高等級(jí)公路調(diào)頻同步廣播覆蓋項(xiàng)目，是我國(guó)覆蓋里程最長(zhǎng)的交通道路沿線調(diào)頻同步廣播覆蓋項(xiàng)目。該系統(tǒng)的落成，打破了業(yè)內(nèi)多項(xiàng)紀(jì)錄，是調(diào)頻同步廣播技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的實(shí)踐。

除此之外，在2010年1月，交通部長(zhǎng)江信息廣播電臺(tái)全線開(kāi)通。該工程采用最為先進(jìn)的采用數(shù)字調(diào)頻同步廣播技術(shù)，在長(zhǎng)江沿線架設(shè)了41套同步廣播發(fā)射設(shè)備，為長(zhǎng)江主航道船只提供全天候的安全信息廣播，為長(zhǎng)航管理部門(mén)建立了一個(gè)溝通平臺(tái)。該系統(tǒng)在整個(gè)長(zhǎng)江航線建立了5個(gè)區(qū)播中心，在有需要的情況下，對(duì)其中的航運(yùn)區(qū)段進(jìn)行區(qū)域廣播，可有效報(bào)道突發(fā)事件；在漢口長(zhǎng)江信息中心，建立全網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控憑條，可以對(duì)每個(gè)發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行查看，并且對(duì)發(fā)射機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定。

這種類型的案例還有許多，以上應(yīng)用的效果都較好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，值得注意的是，調(diào)頻同步廣播網(wǎng)技術(shù)難度較大，是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其成功的關(guān)鍵就在于系統(tǒng)的可維護(hù)性、可靠性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的推進(jìn)，調(diào)頻同步廣播技術(shù)勢(shì)必會(huì)取得更大的發(fā)展，因此對(duì)其進(jìn)行研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行闡述，以期為廣大同行提供借鑒參考。

[1]王鵬.調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用[J].科技資訊，2012（22）：38.

[2]葛東.調(diào)頻同步廣播技術(shù)的新突破與應(yīng)用核心構(gòu)建[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016（13）：81-82.

[3]陳暉.“延時(shí)自動(dòng)同步”技術(shù)在調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].西部廣播電視，2016（22）：192.

[4]王季平.調(diào)頻同步廣播技術(shù)的最新發(fā)展及應(yīng)用[J].廣播與電視技術(shù)，2005（9）：73-76，15.

[5]曹金泉，劉杰.調(diào)頻同步廣播完全重疊區(qū)干擾問(wèn)題與山地陰影區(qū)覆蓋問(wèn)題解決[J].廣播與電視技術(shù)，2014（4）：101-105.

Characteristics and application of FM synchronization broadcast technology

Wang Zhenzhen
(Henan Radio and Television Launch Station, Zhengzhou 450016, China)

Quality of FM synchronization broadcast technology can cause the radio to listen to further improve, can save radio frequency resource, can promote the development of radio and specialization. This article mainly around the characteristics of FM radio synchronous broadcasting technology brief analysis, and its application is expounded.

FM synchronization; broadcast technology; carrier frequency

王真真（1987— ），女，河南鄭州人，助理工程師，學(xué)士；研究方向：廣播電視無(wú)線覆蓋。