调频同步广播系统的理论基础及应用研究

陈 晨

河南省焦作中波转播台，河南焦作 454150

调频同步广播系统的理论基础及应用研究

陈 晨

河南省焦作中波转播台，河南焦作 454150

随着社会快速地进步，科学技术的迅猛发展，我国在诸多领域取得了显著的研究成果，随之而来的便是各种资源出现不同程度的匮乏。不仅矿石资源、石油资源与水资源等出现短缺现象，调频资源同样日渐匮乏，致使我国的广播系统方面受到了一定的发展制约。为了有效地解决调频资源的匮乏状况，近年来我国对调频同步广播加以大力的发展。本文对调频同步广播系统中的相关理论基础做出分析，并对其应用加以研究，最后对问题做出论述，以期对我国调频广播事业发展有所推动作用。

调频同步广播；理论基础；技术要点；应用研究

调频同步广播一般是指在相对较大的地域通过两台甚至多台不同位置的调频发射机，使用同一频率进行相同节目内容的同步播出。其往往采取的小功率根据需求进行布点的形式，在能够符合覆盖区域面积的基础上，将单台发射机自身的功率降低，尽可能降低至10W、50W与300W等，可以使调频广播中存在的大多受限问题得以有效解决。而且，调频同步广播保证不对现有的调频广播格式加以改变，仅是对不同位置发射出来的调频信号实现技术条件改变，从而确保现有接收设备可以正常收听。

1 调频同步广播相关理论基础

1）调频同步广播信号的数学分析。从调频同步广播的涵义能够看出，两个发射点发出的调频信号就用相同的中心频率与相位调制函数，两个调频信号发射至某个接收点时，此时两个信号中心频率相同，但是信号的幅度将会存在差异，这是因为接收点和两个发射点间的距离是不一致的，而且两个信号一定会存在一个时间差t0。由于接收点信号是由两个发射信号相互叠加得到的，所以可将接收点出现的信号表示成如下公式：

这里将第一个信号看作是参考信号，假设第一个信号不具有延时，但是第二信号却拥有一个相对于第一个信号的延时t0[1]。通常而言，合成信号的频率与幅度随着时间变化而发生变化的调幅与调频信号，可将其表示成：

其中：A(t)为合成信号具有的瞬时振幅；φ(t)合成信号具有的瞬时相角。通过上述分析能够发现，除非两个信号不存在延时，才能保证合成信号是一个稳定的信号。

2）调频同步广播的基本技术要点。交迭覆盖区中存在的问题是整个同步广播首要处理的问题，简而言之便是保证整个交迭覆盖区中的信号质量满足技术标准，要想满足这样的要求，首先便要实现同相、同调制度与同频以及确保可用场强。第一，保证发射天线馈源端系统同相，同步广播和单点发射在广播方式存在差异，同步广播是依照有关区域具有的收听程度来制定相应的技术规范。对调频广播而言，要想保证收听效果更好，就一定要使相关区域中的节目处于同相状态，简而言之便是不能在广播中出现回声现象。第二，保证发射机对节目信号的调制度相同，在调频同步广播整个系统内，每个相邻发射台各自的调制度要控制误差在3%以内，如果两台反射机具有不同的调制度，动态干扰便会非常的严重[2]。比方说，若将两个独立调制器分别发送到音频信号内，并保证信号具有相同的幅度，将其中一个调制器设定成98.7%，另一个设定成100%，实践证明载波会显著地受到相互影响与干扰。第三，保证发射机间的同频，发射机载波与导频具有的稳定性以及载波具有的精确性是相对传统调频发射机而言的技术要求，而对调频同步广播来说，其是对系统中的设备具有的载波相对值进行标准的制定。载波相对值就是通常所说的频差，同频并不是一个相对的概念，事实上同频要求仅仅是对整个系统做出的规定，并不是对单机的要求，因此，单机载波稳定性并不能对整个系统频率造成显著的影响。

2 调频同步广播系统的应用研究

1）系统应用设计要求。系统应用设计要保证做到精确，对诸多方面均有着明确的要求，主要有如下几项内容：其一，工作频率，调频波段106.2MHz；其二，天线极化方式，垂直极化；其三，同相，保证相对时间延时控制在5μs以内；其四，同频，保证相对频差不大于10-9；其五，同调制度，保证同调制度差不大于3%；其六，发生机调制度具有的稳定性控制在2.5%以下[3]。

2）广播发射站的布点与传输。由于广播系统具有一定的特殊性，因此在进行站点选择时要对诸多的因素加以充分的考虑才可以确定，诸如机房建设、信号传输方式以及天线架设等，除对上述因素加以考虑以外，还要对地理环境以及其他系统影响等加以考虑，特别是站点大楼附近周围存在的系统会对其造成不同程度的干扰。所以广播站发射点不能运用传统原则开展设定，当前时期在确定调频同步广播方面发射站时，一般使小于23.4km，而不再是9km[4]。除此以外，还要对该地区现有人口分布的地形地貌等加以充分的分析，尽可能使广播系统能够覆盖最大的范围，所以目前广播系统配备的发射站采取的是中心开花形式，即一个中心站和两个副站，由3个站点共同对应用区域实现覆盖。因为是一个同步广播系统，所以能够确保该区域中所有的覆盖范围中的广播效果。采取STL发射机将复合信号从中心站转发到副站，将复合信号内的输入音频信号通过立体声发生器从基准的19kHz逐渐调制成为标准信号，之后转送到STL发射机中，所有发射台在构造上大体一致，即由同步激励器、STL发射机和数字延时器构成。

3 调频同步广播待解决问题

1）实际频载差距。由于受到科技限制，导致调频同步广播中尚有大量的技术性问题有待完善，所以，即便现在标称频率一致，同样会因为信号传输或者是其他因素造成影响，使实际载频出现不同程度的偏差，而存在这样的偏差对于接收器实现正常工作会造成一定的干扰，从而对信号同步传输造成影响，最终造成调频同步广播不能真正实现内容同步。

2）部分失真问题。失真问题始终是我国广播事业中广泛存在的问题，随着调频同步广播得到大范围应用之后这样的问题愈发严重，这主要是由于共同接收机不能确保所有信号到达时间保持一致，或者是调制度上有所偏差，如果存在上述问题便会在解调时出现大量的问题，失真仅仅是其中一个主要的问题，其对广播质量的影响是非常巨大的[5]。此外，通过深入的分析能够发现，失真程度和信号到达时差存在紧密的联系。而且调度制度如果存在误差，同样会导致信号的失真现象，所以要想防止失真问题的发生，应该尽可能保证信号到达时间和调制制度保证同步。

4 结论

综上所述，调频同步广播能够对当前调频资源的现状加以有效地缓解，能够显著地提升广播覆盖效率，并很大程度上缓解信号交迭区存在的干扰现象，推动我国广播事业的快速发展。但是调频同步广播中存在严重的信号失真与载频差距等问题，这对调频同步广播实际应用造成了不利的影响，因此，在未来很长时间里要对调频同步广播加以深入的研究，对其存在的问题通过技术手段加以解决。这就显得探讨调频同步广播相关的理论非常必要，希望以后能够对其加以逐渐的改进与完善。

[1]刘崇辉.调频同步广播技术理论与研究[J].数字通信世界，2015，12（12）：34-37.

[2]尚天龚.完全重叠区域调频同步广播系统理论与实践[J].西部广播电视，2013，11（11）：128-131.

[3]李斌.调频同步广播技术应用与发展探究[J].广播电视信息，2013，8（8）：90-92.

[4]朱海峰.调频同步广播技术的现状及发展[J].现代交际，2015，1（1）：106.

[5]刘嘉怡.调频同步广播技术的应用及技术突破分析[J].黑龙江科技信息，2016，4（4）：7.

G2

A

1674-6708（2016）177-0042-02

陈晨，助理工程师，研究方向为广电工程。