中波同步广播单频覆盖干扰分析与解决方案

在欧洲、美国等国家，中波广播正逐步步入DRM时代，数字中波广播具有节约发射功率（同等覆盖范围，DRM发射功率可低6dB）和节约频谱的能力（更适宜同步网运行），同步广播应用需求明显。在国内，DRM还处于实验阶段，但近2年，正逐步开展中波广播作为应急广播系统的应用，单频同步广播网更有利于中波广播在应急广播系统中发挥作用和效益。本文在总结工作经验的基础上，对中波同步广播的单频覆盖进行干扰分析并提出合理方案，提高收听质量。

【关键词】中波 同步 覆盖 干扰分析 解决方案

中波同步广播技术是中波广播进行多区域、大面积覆盖的有效手段，单频覆盖技术就是将传统的二个或二个以上频率变成一个频率的单频覆盖网，单频同步网不仅能够实现频率资源的大幅度节约，也可提升广播信号的质量，减少能源的过度使用，减少因大功率发射造成的电磁干扰，让整个中波广播的电磁环境得到了有效改善。

1 目前进行中波同步广播单频覆盖过程中出现的干扰问题

中波同步广播单频网是共用一套节目源，将音频传输到不同地点的发射台，各台所发射的频率一致，并且节目也均在同一时间播出，在预定区域内覆盖。中波同步广播要求各个发射台载波频率差控制在0.015赫兹之内，526.5～1606.5千赫兹范围内的精度控制在1～3×10-8赫兹。同时，要求同相和同调制度，不同发射台已调波信号到交叉覆盖区延时在66.7μs内，调制度偏差低于15%。下面就中波同步广播单频覆盖过程中出现的干扰问题进行分析。

1.1 发射中易出现差拍现象

差拍现象，即截频衰落，造成差拍现象的原因主要是各发射台的仪器参数即使是相同的，但发出来的信号却永远做不到完全相同，在载频信号的发射过程中，如果信号产生较小的差△f时，听众作为接收信号的主体会从听觉上感受到；当这个差值大于20赫兹时，听到的节目发出的连续差频叫声即为差拍现象；当这个差值小于20赫兹时，信号频率会超出人们的听觉下限，听众耳中感觉的声音变得颤抖、断续、衰落。差拍现象导致声音的质量变差。衡量差拍现象是否在控制范围之内采用T=1/△f来表示，听众可接受的缓慢差拍需T≤66.7s（△f≤0.015Hz），如表1所示。

1.2 傳输过程中出现驻波

在发射信号载频完全相同的情况下，处于静止的听众收听效果较佳，完全没有时域上的差拍以及衰落的现象。但是因为电波既横向传输，也纵向传输，在交叠区会存在驻波的现象，此现象一旦发生，该区域内，静止的听众虽然无法明显感受到信号的强度变化，但移动过程中的听众会很清楚的感受到信号强度的强烈变化，出现颤抖、起伏、衰落和差拍现象，音质变差。

1.3 传输链路产生延时干扰

信号源是通过不同的路径传输到不同的发射台上，由于距离不同，延时量就有对应的差距，这种延时现象被称为链路延时。传输路径的不同导致链路延时具有很强的时变性，不同位置的发射台、不同高度的天线，也会造成链路延时现象。相位差和载波周期之间的关系直接影响广播的音效质量，当前者大于后者时，接收信号在听众的耳朵里会表现为音质不好，音效模糊，也即为失真。链路延时产生的干扰是必须要注意的问题，也是提高广播质量必须要解决的问题。

2 中波同步广播单频覆盖针对干扰问题的解决对策

2.1 对单频覆盖实现同频

中波同步广播防止单频覆盖干扰产生的首要方法就是实现调幅波的同频，目前中波同步广播采用的基准频率源多来自GPS系统（精度量级达到10-13），根据GPS对恒温的晶振进行调节，保证输出信号的精度。即便在GPS出现故障时，也可用单片机算法实现信号的长期稳定，中波同步广播无论是节目的播出单位还是信号的发射单位都是要用GPS给系统提供频标，将信号频率稳定性大大提升（量级达到10-11），实现信号同频。

2.2 对单频覆盖实现同相

调幅波的同相是除同频外，最重要的要求，可以在很大程度上保证信号的传输准确性，因为广播中传输的都是音频的信号，并且经常会在传输过程中出现链路延时的现象，会直接造成包络衰落的故障，在横纵波交叉的区域上发生相位差。保证信号的调幅波是同相的可以在很大程度上避免广播单频覆盖的干扰产生，同步广播单频网也应采用延时自动进行同步的技术，同步技术中包括同步的音频编码器以及同步的音频解码器，这是整个同步广播单频网中最为核心的设备，也是保证同相的基础。

2.3 实现同调制度

想解决中波同步广播单频网的干扰问题，实现同频同相还远远不够，还要做到同调制度，也就是保证各发射台已调波的调制度一致。中波同步对于调制度的要求不高，不同调制度的两个已调波进行叠加，整个波形没有失真。在横、纵波交叉区域内，移动过程中的信号接收者，只要保证调制度偏差在15%的范围内，是不会影响收听效果的。

2.4 同步功能的音频编码器与解码器

系统同步音频编码器根据广播音频的传输特点与需求进行设计，同步编码器处于节目中心模块的音频传输链路之前，作用在于对播出节目进行压缩和编码，生成节目信息表与TS码流，根据GPS时间信息插入时间戳与下行控制参数。各发射台在接收到码流信号后，由同步音频解码器复用TS码流并完成音频的压缩解码等工作，根据本地时间戳信息、GPS时间信息测量传输延时，自动完成延时补偿和输出。通过同步解码器可克服音频链路的延时与射频载波的延时。

通过上述，经过对中波同步广播单频网的干扰分析发现，干扰有差拍现象、驻波现象以及延时等现象。同步单频网中，多使用GPS时钟源作为各发射台与节目中心的频率基准，保证载波信号的高质量和稳定性，有效将解决干扰问题，实现调幅波的同频、同相以及同调制度，实现频率资源的合理化使用。

3 结束语

通过本文的分析、研究，结合工作实际，总结了中波同步广播单频网组网建设中出现的常见问题，并给予应对措施，供同行也技术人员参考。

参考文献

[1]应毓海.中波同步广播单频覆盖网的干扰场分析[J].合肥学院学报（自然科学版），2014（01）：59-62.

作者简介

刘向阳（1972-），男，河南省滑县人。大学本科学历。现为河南省新闻出版广电局104台高级工程师。研究方向为广播电视无线覆盖。

李广强（1983-），男，河南省濮阳市人。研究生。现为河南省新闻出版广电局104台助理工程师。研究方向为广播电视无线覆盖。

作者单位

河南省新闻出版广电局104台 河南省郑州市 450000