调频同步广播技术的最新发展及应用

曹树尚

摘 要：传统的调频同步广播技术很难实现满意的覆盖效果，为此提出了精密调频同步广播技术。使用共源调制技术和高速数字信号处理器（DSP），对系统进行延时均衡精密控制，实现了动态的精密同步、改善了覆盖效果。本文就同步广播的一般技术、精密调频同步广播技术思路、方案及效果进行了介绍。旨在帮助社会对同步广播技术有更加全面的认识，间接起到促进其发展的作用，使其更好服务于当代人们的日常生活。

关键词：调频同步广播技术；发展；运用

1 前言

无线传输与覆盖既是国家广播影视这个大众传媒手段的技术基础和不可替代的信息传输工具。然而，随城市建设的发展，无线广播电波受到高层建筑越来越严重的阻挡和屏蔽；随着城市信息化的进展，各类无线辐射设备和线路的增多使城市的电磁环境越来越恶劣。提高调频覆盖的传统方法是提高发射功率和高度，但是这样做不仅会造成场强的极大不均衡，而且过强的电磁辐射会破坏日益劣化的电磁环境所以，用提高发射的有效辐射功率的方法来解决覆盖是不可取的。因此使用同一频率、多台小功率发射机交叠区域均衡覆盖的调频同步广播就成为解决上述矛盾的较好方案。

2 调频同步广播的主要优点

结合调频同步广播的实际运用情况可以发现，与常规调频广播相比其优势主要表现在以下几个方面：

（1）采用多台小功率发射机交叠区域均衡覆盖，使电波均衡合理地覆盖。

（2）不会影响现有的电磁环境。由于每台发射机有效辐射机有效辐射功率很小，不会使场强过高破坏电磁环境。

（3）长距离覆盖便于受众收听。

（4）建设费用低，工作可靠性高。

3 调频同步广播基本理论

调频同步广播的基本概念就是两台以上调频发射机、使用同一频率、播出同一节目，在交叠覆盖区域可以实现无干扰接收的调频广播系统。为避免载频差干扰、已调波相位差干扰和已调波频偏差干扰，可用“三同”和“一保”（同频、同相、同调制度和保证一定的接收场强）的手段予以解决。

4 满足一般覆盖质量要求的调频同步广播技术参数

同步广播主要技术参数是：

（1）調频同步广播系统中各台站的基准频率源的稳定度：≤5×10-9Hz/24h。

（2）调频同步广播系统中各台站的载波、导频的相对频率差：≤1×10-9Hz。

（3）已调制信号相位延时稳定性：≤1us（1kHz.最大频偏：75kHz、24h）。

（4）在相干区内，各相邻台站已调制信号之间的相对时间差：单声道：≤10 us；立体声：≤5us。

（5）调制度稳定性：≤2.5%（1kHz，最大频偏：75 kHz，24h）。

（6）在相干区内，各相邻台站载波场强保护率：<6dB。

（7）各相邻台站调制度的相对差：≤3%

5 调频同步广播的一般技术

接收机内部的“削波”电路产生的“场强相互的俘获效应”可消除了这种干扰。

5.1 同频的实现方法

由于高精度的原子频标价格昂贵，并且体积大，一般不宜直接用于同步广播。最经济可行的方法是采取锁相环技术，使不同的发射机载波频率被锁定在同一高稳定度参考频率上。目前常用的参考频率源有两种：GPS标准和TV标准。

5.2 同相的实现方法

取数字延迟线插入到传输通路中，通过插入不同位置和不同延迟量的延迟线，使同步广播的各个发射机的调制信号相位一致，从而解决因距不同发射机距离不同而产生相差的文题。

6 调频同步广播技术方案及实验效果

发射系统由3套同步调频激励器加发射机组成，同步激励器除了有音频输入口和射频输出口外，还有带有锁定显示的同步信号输入口。为了调整音频信号的时延，内部还增加了带有显示的数字延时器，延时精度为1us，最大延时量为10ms。由于3路音频信号传输的路径和距离不同，固有的时延不同，距离越远时延越长。在两个距离较近的同步激励器加了时延，使调制波时延一致。

7 精密调频同步广播试验效果。

（1）由于精密同步广播实现了严格意义上的同频、同相调制和同调制度，在同步广播系统相干区的相互干扰和失真减至最小，单声道广播时的相干区保护率1～3dB，大大优于传统的同步广播系统。

（2）通过大量的收听和测试两发射机交叉覆盖，在相干区0dB等场强区收听质量接近3分，3dB场强差处收听质量优于4分。

（3）3部分发射机交叉覆盖的同步系统场强比两部发射机的同步系统的场强要均衡，3dB场强差处收听质量接近3分。在3点发射距离12km，发射功率50W的情况下，覆盖场强一般在65～85dB，收听质量基本达到4分。

8 总结

综合以上所述，试验的结果基本令人满意。小功率调频多点同步广播有自己的技术优势，关键是同步广播系统高精度和高速地严格同步。此项技术在频率资源极为匮乏的情况下较好地实现同步播出方式，具有明显的社会和经济效益。在同步调频广播持续发展的情况下，该项技术必然会更好的服务于人们生活。

参考文献

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（作者单位：佳县人民广播电台）