调频同步广播技术的实践探索

杨 鹏

（作者单位：温州广播电视传媒集团）

调频同步广播技术属于单频广播覆盖技术中的一种，该技术的覆盖范围大，同时能够保证节目源与频率的一致性，同步处理多个站台发射设备。现阶段，该技术能够有效解决广播移动收听问题，使广播收听质量得到进一步提升，为此，对调频同步广播技术进行深入分析，具备较强的现实意义。

1 调频同步广播的相关理论

调频同步广播能使多台发射机具备相同的频率，保证节目顺利播出，在交叠覆盖方式的应用下，确保广播信号可以覆盖城市的所有区域。调频同步广播发射机制作环节相对较为简单，同时发射机占地面积较小，不同发射机在相同频率下，信号交叠区域也不会存在信号干扰问题，可以有效扩大覆盖面积，不过实际播出环节还会因为以下情况的存在，对信号产生相应干扰。第一，载频频差干扰。频率相同发射机实际使用环节会存在不同的载频速率，这种差异的存在，使得信号接收环节对广播播出产生相应的影响。第二，已调波相位差干扰。通常情况下，两个发射机信号中会存在不同的相位，因此接收机接收到信号的时间也会存在差异，接收机中不同相位会叠加，造成播出内容存在失真或延迟等不良情况。第三，已调波频偏差干扰。对于不同的发射机，其发射的信号会有一定的偏差，同时，接收机中不同的信号会存在叠加情况，从而影响到实际的播出效果，导致失真情况的出现。

2 调频同步广播技术的优势

与以往的广播技术相比，调频同步广播技术存在较大的优势，主要表现在以下几方面。

2.1 信息传输距离远

对于调频同步广播技术而言，此项技术的一个重点就是实现同步，在不同的位置上，放置相应的发射站点，并安装发射机，获得多台发射机同步的效果[1]。基于相同频率下传输相应信息，可以在不同地区发射机联合参与下，实现信息的良好传输。同步传输的过程中，能够避免损失大量的信息。更为关键的是，在实际传输过程中，多个站点发射机中频率相同的信息可以实现信号叠加，会使信号强度进一步增强，扩大信息传输距离。

2.2 信息传播范围广

对于以往的广播技术而言，其由于自身存在信号单一的现象，在信息实际传输环节，会导致较多信息损失，使得信息传输具备较强的局限性。不过，调频同步广播技术能够打破这一局限性，其有多个发射站进行信息的接收，能够有效减少信息传输中的损失。同时，多个站点信息同步传输，可以扩大信息的覆盖范围，从而获得较好的收听效果。

2.3 信息传输不受地形影响

以往的广播技术，具体是以直线型的信号波传输单一的信号源，在这种传输方式下，会有效避免信息的大量损失。但是由于信号源的单一性特点，信息传输环节中，地形会对其产生较大影响，会在一定程度上干扰到信号波。简单而言，就是信号塔或者高山等会阻挡到信号波，所以，在应用此项技术前，对于位置偏远地区，信号传输尤为困难，听众在收听广播信息上存在一定的困难，甚至无法获得清晰的广播信息。应用此项技术后，能够有效提升信号强度，从而更好地解决这一问题[1]。对于存在高山的区域，只需要将发射站点设置其中，就能避免障碍物影响到信号波，保证信息传输速度，降低信息传输损失。因此，调频同步广播技术能够不受地形影响，进行信息传输，这一优势促进其在广播领域得到了良好发展。

3 调频同步广播技术的实践概述

3.1 技术支持

某电台进行了调频同步广播覆盖，在此技术下，基于同一频率可以实现节目的统一调频、同步广播，且该电台根据实际频率与站点，精心组织项目。同时，在工程验收、频率测算及技术指导等方面，上级给予了大力支持，促进覆盖项目得以良好开展。

3.2 具体实施方案

第一，系统设计。在具体的方案实施中，广播电台严格依据《米波调频广播发射机技术要求以及测量方法》，同时依据相应技术规范等开展此项工作。规划单频网时，应考虑接收质量与最低场强，接收频率场强与接收点频谱密度会直接影响到实际的接收质量。

第二，系统组成。在系统组成方面，主要包括两个部分，其中一部分为音频信号传输系统，另一部分为子站发射系统[2]。音频信号传输主要的流程为：音频信号自电台播控中心发出后，会进入中间信号分配过程中，进行数字音频压缩编码，随后通过同步广播专用的数字音频接收机（DVB），将专业数字音频接口标准（AES）信号输出，最终接触模拟的音频信号，所有子站发射系统均会用到全球定位系统（GPS）标准频率发射器及数字调频同步广播激励器，能够更好地进行调频发射机的同步改造。

第三，站点选择。对于调频发射台而言，其自身具备较为优质的资源，因此发射点放置在高速沿线与市区所在地，可以为播出安全性及设备维护提供更好的技术保障；在县城以及山区覆盖时，会将镇级与高山站调频发射台作为补充，进行小功率补点。

第四，设备选型。在设备选型上，电台选择的是ELENOS-ETG发射机，产自意大利。该设备是具有同步激励系统的同步发射机，并且还带有宽带垂直极化天线。相干区域内，调频（Frequency Modulation，FM）接收器接收到的发射机发出的调频相对时间差指标，属于现阶段调频同步广播实现过程中应重点关注的一个问题。本设计方案中应用到了电信标准（E1）光纤传输信号，实际传输环节，编码器两端存在GPS时标信号，同步音频解码器所输出的同步音频信号，消除了路径时延差。传输环节，各个子站共同分享网络前端的路径与传输设备，即便各子站有相应的相位差，也不会存在太大的影响。不过由于主站同子站存在不同的传输距离，因此，需要精准地测量出音频及子台传输通道的相位差。施工过程中，应通过音频相位测试仪器实现精准测量，随后在可调延时功能的作用下，设定出个发射机的调波时延量，保证相干区域间存在的时延差在规定范围内。

第五，覆盖设计。进行相干区处理时，主要方法为：在统筹考虑地形条件以及站点选择后，尽可能将相干区减小或者避免，随后对相关区域进行天线场型控制，最终将相干区利用同步调整的方式进行消除或缩小。覆盖环节主要的顺序为：对于人口密集的区域，应确保实际的人口覆盖率，同时还应保证最终的信号质量；实现高速公路的无缝覆盖，遵循以线带面原则，保证公路沿线的有效覆盖；随后实现边远地区的覆盖。方案制定过程中，需要对社会效益和经济效益进行统筹考虑，尽可能保证相干区不在人口密集地区，因此应用单发射台站，进行城市覆盖[3]。由于小功率分布点这种方式不具备较高的系统性价比，并且无线覆盖效率较低，因此，应重点实现中、大功率覆盖。调频同步网站点规划环节，应对技术缺陷加以避免。实际而言，相干区就是干扰区，实现同步的主要目的就是减小干扰区，如果处于相干区内，就会对实际收听效果产生影响，所以设计环节应防止出现重复覆盖问题；对于超过3个同时相干的区域进行调整，会存在较大的调整难度，而且在经过系统调整后，也不能完全达到理想的收听效果，因此应避免这种情况的 出现。

第六，站点设计。为保证良好的传输效果，应选择通用设计的方式，如选择标准的传输网络进行节目传输等[4]。同时应选择标准化设计的方式设计站点，如发射机“N+1”备份及天馈共用等，在站点的通用设计下，维护更为方便。除此之外，应选择宽带天线作为实际天线，并且可以调节下倾角。为使系统具备较好的拓展性，可以增加频道，进行站点扩充等，同步网中存在的所有站台，可能存在多个频道，在远程监控上，也应很好地满足系统拓展性要求，在远程监控通用设计下，系统会具备较好的可维护性和可靠性。

4 调频同步广播未来发展应用的关注重点

通常情况下，调频发射机至少要有两台，才能应用调频同步广播技术，使分布在不同区域的不同发射机保持同一频率。在该技术实际应用环节，应不断进行发展与突破，促进广播技术向更好的方向发展，在未来发展中，此项技术还应重点关注以下问题。

4.1 理论技术

对于调频同步广播技术而言，在实际应用环节，相关人员需要对相应理论技术进行掌握。行业中对调频同步广播技术有相应规范。第一，广播同步时实现同频率。信息传输环节，需要有稳定的频率源，还应具备相对频差。根据相关要求[5]，通常情况下，当两个相干波存超过10 s的差拍时，可以保证信息源的稳定性。第二，调频同步广播技术实际应用中，存在干扰的区域内，信息源节目应保持同相。若没有达到这一要求，会损失相应信息，出现失真情况。例如，如果是单声道广播，信号低于3 kHz，此时两个相干扰的信息波的时差不会超过10 μs，这种情况下，能够保证不会存在严重的信号失真情况。若为5 kHz的信号，信号失真不会超过5%。对于场强而言，交叠覆盖区域内，需要有最低可用场强。避免多种不良因素影响信号强度，应将最低场强进行提升，使其超过接收门限；同时可以应用垂直极化天线，尽可能地将发射台距离缩短。

4.2 信息网络维护

在未来调频同步广播技术发展环节，相关人员应该对多方面内容进行考虑与探索。信息化时代出现了较多的新型技术，要促进调频同步广播技术的发展，需要积极应用信息化技术。在广播信息实际传输环节，应用调频同步广播技术，能够确保不同位置均有发射站点与发射机的存在，在这些发射机与发射站点的协同配合下，构建成了完整的广播信息网络，这时需要对所有网络站点进行维护，利用网络化技术实现智能化管理。例如，维护新型发射设备时，可以查看并管理相应的技术参数，远程遥控的同时，还能进行功率设置等操作。在实际维护环节，要确保调频同步广播技术的良好应用，更加稳定、安全地进行信息 传输。

4.3 提高节目质量

调频同步广播除了将重点放在技术创新上，还应关注在节目中的突破与发展，只有这样才能更好地满足时代发展要求，广播工作人员也应不断提升自己节目制作的专业水平。接收广播信号时，经常会出现信号干扰的情况[6]，若想进一步提升节目质量，要从科学、合理的广播技术入手，通过应用先进的技术，防止不良情况的出现。所以，相关工作人员应不断加强学习，更好地应用多样化的广播技术，提升技术应用水平。此外，为获得更高的节目质量，还应科学应用调频同步广播技术，保证其具备较好的暂态响应，并结合实际情况，设置站台站点。针对于相干区移动，需要做好检验工作，保证相干区位置符合设计要求。若存在不符合情况，应对ERP进行调节，保证相干区位置处于最佳区域，提升节目质量效果。

5 调频同步广播技术发展方向

5.1 数字化方向发展

现阶段，“互联网+”环境下数字化技术不仅得以广泛应用，发展速度也逐渐加快，特别是数字信号处理器，逐渐向高性能、高质量的方向迈进，已经获得了较大应用成就。这种情况下，出现了超高速数模转换器以及直接数字频率合成器等，两者的广泛应用使得我国无线通信行业得到不断创新，从整体上提升了广播技术发展水平。基于当前发展情况，数字化调频同步广播发射机也逐渐朝着数字化的方向发展，应用日益广泛，进一步提高了调频同步广播音质。并且，在直接数字频率合成（Direct Digital Synthesis，DDS）和数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）技术的良好应用下，相关人员通过应用相关软件，使音频信号实现了立体声。此外，可以通过相关软件实现FM调制，使发射机更为可靠、稳定。从中可以看出，调频同步广播具备良好的数字化发展前景。

5.2 网络化方向发展

当前，发射机数量逐渐增多，分布也日渐广泛，这种情况下，会进一步强化音质以及抗干扰能力。不过广播电台在发射机管理与具体维护上仍存在一定的不足，会直接影响到信号发射效果，因此，需要重点对发射机管理进行研究，探究有效的维护手段。现阶段，新型调频同步广播发射机顺势而生，并具备较多的优势，具有遥控遥测软硬件接口，能够实现远程监控，促进调频同步广播技术逐渐向网络化方向发展。

6 结语

调频同步广播技术具有较大的优势，包括信息传输距离远、信息传播范围广以及信息传输不容易受影响，进一步提升了无线广播网的性能，使其覆盖面上得以进一步扩大。在该技术实践环节，工作人员应做好各环节设计工作，以保证此项技术作用得以充分发挥。在未来发展中，还应该重点关注理论技术、信息网络维护以及节目质量提高等方面的内容，更好地促进调频同步广播发展。