中波广播发射信道噪声影响分析及对策

【摘要】中波广播是无线电广播中较传统的一种形式，其具有广泛的覆盖范围和较强的穿透能力，是重要的信息来源。然而，中波广播信道中的噪声干扰是一个关键问题，噪声会对广播信号质量产生负面影响，中波信道中的噪声来源多样，噪声会导致信号传输不稳定进而影响广播质量。本文通过深入研究中波广播信道中的噪声影响，提出了有效的对策，可以提高广播质量，提升受众体验，这不仅对广播领域具有重要意义，也对整体通讯行业的发展具有积极的影响。

【关键词】中波广播；发射信道；噪声影响分析

中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.13.009

中波广播是一种重要的无线电广播形式，频率范围大约在0.3到3 MHz之间。由于其传播范围广，能够在地面上远距离传输信号，因此在全球范围内被广泛使用。中波广播在新闻、娱乐、教育等方面起着重要的传播作用，为广大听众提供丰富的音频内容[1]。然而，信道噪声会对中波广播信号的质量和稳定性产生负面影响，导致广播信号传输的中断、失真或覆盖范围缩小。噪声不仅影响广播信号的质量和覆盖范围，还会导致广播内容的失真和干扰，进而影响听众的收听体验和广播机构的正常运营。因此，本文通过研究和分析中波广播信道噪声的来源、特点及其对信号传输的影响，提出了对策和策略，可以显著提高中波广播的质量和可靠性，进一步降低噪声对中波广播的影响，以改善广播信号的稳定性和清晰度。

1. 中波广播发射信道

1.1 中波信道在传播过程中的特点

中波信道在传播过程中有地面波传播和天空波传播两种主要传播方式，它们在不同的时间段和环境下对信号的传播效果具有不同的影响。中波信号在地面传播时，通过电磁波沿着地表传播，这种方式是指信号沿着地表弯曲传播，可以覆盖较近距离的区域[2]。地面波传播在白天效果较好，因为电离层的影响较小，信号主要沿着地表传播。夜间，由于电离层反射增强，地面波传播会受到天空波干扰，从而影响信号质量。

天空波传播在夜间，中波信号可以通过电离层的反射进行传播，使得信号可以跨越更远的距离，这种传播方式在夜间尤其明显。由于夜间电离层较低，信号容易被电离层反射，从而可以在更远的距离传播，这种方式使中波信号能够覆盖广泛区域，包括地面波无法到达的远距离。

1.2 中波广播在现代通信中的重要性

中波广播（也称为中频AM广播）在现代通信中仍然扮演着重要的角色。尽管通信技术不断发展，新的通信手段如互联网广播、数字广播等越来越普及，但中波广播仍然具有重要的地位[3]。中波广播信号可以在较长距离内传播，特别是在夜间，信号可以传播得更远，这使得中波广播在乡村和偏远地区的传播优势显著，可提供广泛的覆盖面。在自然灾害和紧急情况下，中波广播是可靠的通信渠道，当网络和其他现代通信方式受损时，中波广播可以及时为公众提供重要的应急信息如天气警报、避难所位置等。中波广播接收设备成本低廉且使用简单，对于经济欠发达地区的人们来说，中波广播是重要的信息获取途径。中波广播通常用当地语言播放，传递本地新闻、文化和娱乐节目，这有助于保护和传承本地文化和语言，并使社区之间保持联系。

2. 不同噪声源对中波广播信道的影响

2.1 天然噪声源的影响

天然噪声源对中波广播信道产生显著的影响，主要包括雷电和大气扰动，这些噪声源会对广播信号的传输质量、覆盖范围和接收效果产生多方面的干扰。雷电是天然噪声的主要来源之一，雷电放电产生的电磁辐射会在信号传输过程中引起干扰，这种干扰会降低信号的质量，导致接收器接收到的音频出现失真、杂音和信号中断等问题，尤其是在雷雨天气期间。

雷电产生的干扰是瞬态的，会导致信号突然中断或质量急剧下降，这种突然的干扰会影响广播信号的连续性，降低听众的收听体验[4]。大气中的电离层活动对中波信号的传播有显著影响，电离层的变化会导致信号反射路径改变，进而影响信号的覆盖范围和传播质量。宇宙射线等自然现象也会对中波广播信道产生干扰特别是在夜间，这种干扰会导致信号传输的不稳定性和覆盖范围的减小。天然噪声源会导致信号传输质量下降包括音频失真、杂音和信号中断等问题。天然噪声对信号传输的不稳定性会影响信号的覆盖范围使信号覆盖范围缩小。听众会遇到信号中断或质量下降的情况影响接收效果。

2.2 人造噪声源的影响

人造噪声源主要包括工业设备和交通工具等人类活动产生的噪声，这些噪声对中波广播信道产生了显著的影响，主要表现为信号传输质量和覆盖范围的下降，以及信号的清晰度和稳定性的降低。工厂、发电站、变压器、输电线等工业设备在运行过程中产生的电磁辐射会干扰中波广播信道，这些噪声会导致信号传输质量下降，干扰信号的清晰度。工业设备产生的噪声会导致信号频率偏移，影响信号传输的稳定性和覆盖范围，会导致部分区域接收信号困难或无法接收到信号[5]。车辆、火车、飞机等交通工具在运行时产生的噪声会对中波广播信道产生干扰，这种噪声会导致信号的覆盖范围缩小，影响广播信号在不同区域的传输效果。交通工具的移动噪声干扰是持续的，特别是在交通繁忙的区域，导致广播信号的传输受到持续的干扰而影响听众的收听体验。

2.3 设备内部噪声的影响

设备内部噪声主要来自广播发射和接收设备，它们在运行过程中会产生各种形式的内部噪声，这些噪声对中波广播信道产生了显著的影响。广播发射设备在运行过程中会产生热噪声，热噪声由设备内部电子元件的热运动引起会对信号传输产生干扰，导致信号失真或覆盖范围缩小。散粒噪声是由发射设备中的电子元件产生的另一种噪声，这种噪声会干扰信号的稳定传输，导致信号质量下降和传输不稳定。接收设备中的电路和组件在运行过程中会产生自噪声会干扰接收器的性能，影响信号的接收质量和清晰度。接收器的自噪声会导致听众无法正常接收广播内容，出现信号中断、杂音、失真等问题。设备内部噪声会影响信号传输的稳定性导致信号时断时续，影响广播节目的连续性，由于信号传输的稳定性和清晰度降低，听众的收听体验会受到负面影响。

3. 应对信道噪声的策略与改善措施

3.1 技术措施

中波广播信道噪声对广播质量和范围的挑战是一个复杂的问题，为了应对这些挑战，采用先进的技术手段是十分必要的。数字信号处理技术如先进的滤波算法可以在接收信号中减少噪声和干扰，提高信号的清晰度和质量，这种技术可以有效去除信号中的噪声和干扰提高广播信号的质量[6]。自适应滤波器可以根据信号的变化自动调整滤波参数，以最小化噪声干扰，这种技术可以适应不同类型的噪声环境，提高信号的稳定性。通过在接收器端对信号进行降噪处理，可以去除信号中的背景噪声，提高信号的质量和清晰度。

通过频率跳变技术，广播信号可以在多个频率上跳跃传输，降低信号受到持续干扰的风险，可以减少信号在特定频段受到持续干扰的风险。频率跳变技术提供了信号多样性，帮助避免特定频段上的干扰，提高信号传输的稳定性和可靠性。使用信号增强技术，通过增益控制技术可以增强接收信号的强度，提高信号在噪声环境中的可用性，有助于接收器更好地处理微弱或受干扰的信号。调谐技术是指接收设备可以通过自动或手动调谐选择最佳的信号频率，最大限度地减少噪声干扰，提高接收信号的质量。错误校正技术如前向纠错可以在发射端添加前向纠错代码，接收器可以通过校正错误来提高信号传输的可靠性，前向纠错技术可以在信号传输中主动检测和修复错误。纠错算法接收设备可以使用纠错算法来识别和修复信号传输中的错误，提高信号传输的稳定性，这些算法可以帮助接收器更好地处理信号传输中的问题。

3.2 设备改进

⑴广播发射设备改进。使用高质量的发射器元件，例如功率放大器、振荡器和调制器，这些元件在运行过程中能有效减少发射设备内部噪声的产生提高信号质量。对发射设备进行屏蔽，减少外部电磁干扰对发射信号的影响，从而提高信号的稳定性和清晰度[7]。确保发射设备的调谐精确，避免信号频率的偏移或波动，精确的调谐可以降低噪声干扰提高信号传输质量。定期对发射设备进行检查和维护，确保其正常运行，及时发现和解决设备老化或故障问题，以避免噪声干扰。

⑵广播接收设备改进。选择高质量的接收器元件如天线、滤波器和放大器，优质元件可以提高接收信号的抗噪性能提升信号质量。改进天线设计提高接收信号的能力，优良的天线可以减少外部噪声对信号的干扰，提高信号接收质量。接收器应具备强大的信号处理能力包括滤波、降噪和纠错功能，通过这些技术提高接收信号的质量。定期检查接收设备确保其正常运行，及时更换故障或老化的元件保证设备的可靠性。

根据最新技术和需求，及时对发射和接收设备进行升级，升级可以提高设备性能增强抗噪性能。实时监测信号质量和设备性能，根据实际情况调整设备参数，适应不同的噪声环境，提高信号稳定性。

3.3 信号编码和调制

在中波广播信道中，信号编码和调制方式对信号质量和抗噪声能力起着关键作用，采用不同的编码和调制方式可以提高信号传输的可靠性，降低噪声干扰。信号编码是对信号进行预处理的一种方法，通过加入冗余信息，增强信号在传输过程中的抗噪声能力，例如，前向纠错编码可以帮助接收机纠正传输过程中产生的错误，提高信号的可靠性。选择合适的编码方式可以优化信号的传输效率，使数据在信道中以更有效的方式传播，从而减少噪声对信号的影响。中波广播信道中常用的编码方式包括卷积编码等，编码方式通过不同的方法来增强信号的抗噪声能力。

选择合适的调制方式，调制是将信息信号转换为适合在信道中传播的电磁波形式，选择合适的调制方式可以有效抵抗噪声干扰，提高信号质量。中波广播常用的调制方式包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。频率调制和相位调制在抗噪声方面通常表现较好，因为它们对振幅噪声的敏感度较低，相比之下，振幅调制会对噪声更为敏感。

通过结合信号编码和调制方式的选择，可以大幅提高中波广播信道中信号的可靠性和抗噪声能力，这对于确保广播质量至关重要。

3.4 噪声监测和评估

在中波广播发射信道中，噪声监测和评估是确保广播质量的重要环节，通过建立噪声监测机制和制定评估标准，可以及时发现并应对噪声干扰提高抗噪声能力。建立噪声监测机制，利用专门的设备和技术实时监测中波广播信道中的噪声水平，这有助于及时发现异常的噪声干扰了解噪声来源。监测机制通常关注噪声的幅度、频谱特性、时变性以及空间分布等指标，这些指标反映了噪声的总体情况，有助于制定有效的应对策略。通过持续收集噪声监测数据并进行数据分析，可以识别噪声的变化趋势和周期性，从而预见可能的噪声问题。

根据噪声监测的数据，制定合理的评估标准，用于测量噪声干扰的程度，这些标准可以包括噪声强度阈值、信号质量指标等。根据制定的评估标准，评估各种技术手段和策略的有效性，例如滤波器的性能、信号编码和调制方式的抗噪声能力等[8]。通过对噪声监测数据和评估结果的分析，能够不断改进抗噪声能力，根据评估结果调整技术手段和策略优化发射和接收设备。总之，噪声监测和评估是确保中波广播发射信道质量和可靠性的关键环节，通过实时监测和合理评估，可以有效发现并解决噪声问题，提高广播信号的稳定性和清晰度。

3.5 环境治理

合理规划和环境治理对减少人造噪声对中波广播信道的影响至关重要。在城市规划中，合理布局工业区，尽量避免将工业区与居住区、商业区等密集区域放在一起，通过将噪声源与敏感区域分隔开，减少对中波广播信号的干扰。合理规划道路、铁路和机场的位置，尽量避免将这些交通噪声源放在广播信号的重要传输路径上，优化交通布局可以降低交通工具噪声对信号的干扰。在工业区和交通干道与其他区域之间设置绿化隔离带，绿化隔离带可以有效吸收和阻挡噪声，减少其对周围区域的影响。

制定和执行噪声控制法规，对工业生产、交通运输和其他人造噪声源进行规范和监管，确保噪声排放在合理范围内。对噪声源进行定期监测和监管，确保其符合规定的噪声排放标准，对于超标噪声源采取措施进行整改。在城市建设中，合理布置噪声屏障、隔音墙等降噪设施，这些设施可以有效减少噪声在城市中的传播，对中波广播信号的传输产生积极影响。

优化公共交通管理采用低噪声车辆，制定交通高峰期错峰方案，减少交通噪声对中波广播信号的干扰。通过合理规划和环境治理，可以有效降低人造噪声对中波广播信道的影响，提高广播信号的质量和覆盖范围，提高公众的收听体验。

4. 结束语

中波广播信道噪声对广播质量和范围的影响是多方面的，需要采取相应措施以提高信道噪声对广播的负面影响，这有助于确保中波广播在现代通信中的持续重要性，并提升听众的收听体验。通过采用先进技术、优化设备、信号编码和调制、合理规划环境治理等措施，可以有效减少信道噪声对广播质量和范围的负面影响。未来应继续推进技术创新和设备优化，确保中波广播的稳定性和清晰度，改善听众的收听体验。

参考文献：

[1]赵希.信道噪声对中波广播发射的影响研究[J].电声技术，2023，47（11）：53-55.

[2]杨琦.浅析中波广播发射信道噪声的影响[J].中国新通信，2023，25（13）：63-65.

[3]胡凌峰.中波广播发射信道噪声问题研究[J].电声技术，2023，47（06）：55-57.

[4]徐智.中波广播发射的信道噪声影响研究[J].数字通信世界，2022（10）：173-175.

[5]李璇.中波广播发射的信道噪声问题与对策[J].电声技术，2020，44（10）：44-46，49.

[6]边志敏.中波广播发射中信道噪声的影响及应对方法解析[J].电子元器件与信息技术，2020，4（08）：32-33.

[7]边志敏.中波广播发射中信道噪声的影响及应对措施[J].中国新通信，2019，21（14）：69.

[8]赵本岳.基于中波广播发射的信道噪声影响分析[J].通讯世界，2019，26（03）：214-215.

作者简介：于海林（1977—），男，山东潍坊人，工程师。研究方向：广播电视工程。