调频同步广播技术的特点和应用

王真真

（河南省广播电视发射台，河南 郑州 450016）

调频同步广播技术的特点和应用

王真真

（河南省广播电视发射台，河南 郑州 450016）

调频同步广播技术能够促使广播的收听质量得到进一步的提升，能够节约广播频率资源，可以促使广播朝着更加专业化的方向发展。文章针对调频同步广播技术的主要特点进行探究，并就其应用进行阐述。

调频同步；广播技术；载波频率

调频同步广播技术最早于1989年在美国和欧洲发展起来，是一项能覆盖大范围，能够使多个发射台的发射机采用统一节目源来进行“同步”工作的单频广播覆盖技术。这种技术具有较多的优点，如能够节约广播频率资源、能够提高广播收听的质量等，本文围绕该技术的特点与应用进行分析。

1 调频同步广播技术的主要特点

1.1 确保多台发射机之间实现同频

在调频同步广播系统中，保证多名发射机之间的同频，是最基本的要求。与以前对于调频发射机的要求相比，现在的要求有所改变，不再要求发射机载波的稳定性，而是对设备的载波相对值有了一个更高的要求，也就是我们所熟知的频率差。实际上，同频并不是一个绝对的概念，而是一个相对性的概念，其主要是对整个系统提出更高的要求，要求其频率保持一致，而这与单机的载波稳定性无关[1]。

简而言之，根据100 MHz载波频率进行考虑，系统内发射机的相互频率差需要控制在一定的范围之内，一般在0.1 Hz以内。对于接收而言，每过相应的时间，都会有一个驻波周期通过，通常为5秒钟的时间，对于接收而言，是可以被接收的，而对于移动接收而言，即便依照100 km/h的速度，因为移动而产生的多普勒效应所收到的两个电台的频率差为2×10-7，这就大于对载波以及导频的要求。因此，对于调频同步广播系统1×10-9的要求，不管是静态接收，还是动态接收，都是较为合适的数值。而要保证发射机间的同频，可以通过以下几种方式予以实现。

（1）全球定位系统（Global Positioning System，GPS），标频的10 MHz信号，精度为1×10-11，符合相应的标准要求，然而，从安全性方面来进行分析，因为美国并未作出相应的承诺，来对其服务进行保证，所以其作为单一授时模块，安全性值得考究。

（2）北斗授时系统，随着我国北斗系统的建成使用，现在越来越多的设备采用北斗授时模块，随着技术的普及，模块费用会越来越低，北斗授时系统将会成为主流的应用。

1.2 能够使发射覆盖范围增大

由于采用多台小功率发射机交叠区域均衡覆盖，可以根据服务区的形状、建筑物等情况来组成覆盖网，从而使电波均衡合理地覆盖。

1.3 不会对当前的电磁环境有所影响

由于交叠区域均衡覆盖，每一台的发射机有效辐射功率较小，一方面能够达到最低可用场强，保证收听的质量，另一方面又不会使场强过高，继而破坏电磁的环境。

1.4 建设费用较低

使用小型发射设备所需要的费用较低，仅仅是单台大功率发射机的一小部分。而且因为是多台发射机同步发射，所以即便单台设备出现了故障，也只会对局部地区产生影响[2]。

2 调频通过广播的基本理论

调频同步广播就是两台以上的调频发射机，使用同一个频率播出同一节目，在交叠覆盖区，就能够实现无干扰接收的调频广播系统。其基本理论有以下几方面。

2.1 载频频差干扰

两个标称频率相同的发射机，实际发射的载频往往会有一定的差别，这个频差通常是在音频范围内，在接收机形成差拍干扰，使得正常的播出信号受到干扰。

2.2 已调波相位差干扰

两个发射机发射的已调波信号相位不同，且到达接收机的时间也不同，在接收机内，不同相位的信号在其中叠加产生失真，这种失真的程度与调频频率有关，也与时延差有关。

2.3 已调波频偏差干扰

两个发射机发射的已调波信号的频偏不同，而不同的频偏信号在在接收机内，会叠加产生失真，这种失真与调制频率以及调制度偏差有关。

电波的干涉和因此而产生的驻波是基本的现象，同步技术不能对消除这种现象，尤其是两部发射机的电波，在交叠区产生的驻波的峰谷电平差更加明显[3]。当谷点场强低于接收机的灵敏度时，就会出现噪声，而采用同步技术的主要目的，是保证相干区内场强高于接收机灵敏度的地方能够满意地接受。故此，实现调频同步广播需要解决解决“三同”和“一保”的问题，也即是同频、同相、同调制度以及保证一定的接收场强。

3 调频同步广播的覆盖设计

（1）在相干区内，通常情况下，比较容易出现重复覆盖的现象，所以为了使相干区有所减少，可以通过地形条件、天线场型等方面予以控制，然后再同步调整来缩小相干区。应该尽量使用单发射台站，实现对城市区域的覆盖，对于相干区的设置，要尽可能地控制在人口密集地区以外的地方。

（2）对于调频同步广播，需要将其覆盖在人口较为密集的城市。在城市内，需要保证信号的质量，然后再通过“以线带面”的设计原则，将公路沿线的一些地区有效地调动起来，最后，需要对一些偏僻的地区进行覆盖。在对调频同步网站点进行规划时，需要进行几方面的考虑，如：多进行大功率覆盖、少考虑小功率覆盖。这样一来，才能够使系统的性价比和无线覆盖的效率得到有效的保证。

（3）在调频同步广播技术中，如果要对其性能进行改进，可以采取以下几种手段来减少相干区[4]：（1）在选用定向天线时，要尽可能地选择方向较强的定向天线；（2）在对建站的地点进行选择时，要根据当地的地形地貌予以考虑。

4 调频同步广播技术的应用

有公路的地方往往就会有汽车的行驶，而现如今的汽车都会自带收音机。随着我国社会经济的不断发展，我国的交通运输业也有了较大程度的发展，这样一来，就拓宽了汽车消费群体，并且形成了较大的广播受众市场。随着人们的生活水平的改善，买车的人数也不断递增，由于我国公路路况的复杂，人群对路况信息有着迫切的需求。所以，在移动中，收听广播的人群也在与日俱增，这就促进了调频同步广播技术的应用与发展。

现如今，在我国许多城市地区，都对调频同步广播技术进行了广泛的应用，如我国的首都北京、深圳等一些经济发达的城市，北京城市广播调频同步网已经覆盖了市区以及郊区。河南交通广播采用调频同步广播技术，通过调频104.1 MHz播出，实行无缝覆盖。在首期对郑州市区以及周边的区、县进行覆盖，紧接着覆盖京港澳、二广、连霍等高速公路沿线以及中心城市。河南交通广播与时俱进，成立至今，始终聚焦出行生活，服务移动人群。河南交通广播与相关部门合作，加强与现场第一时间人士的联系，加强与交通当事人的交流。如：《南方谈交通》汇集天下资讯，网络社会万象，满足听众多方面的需求。在整点、高峰时段，随时插播《交通气象》与《路况信息》，是移动人群的行车指南。河南交通广播节目采用电脑编排、音频制作的方式，运用GPS，地理信息系统（Geographic Information System，GIS），全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication，GSM）等高科技手段搭建信息平台。

近些年来，我国的汽车产业发展较为迅速，公路建设也有了较大的发展[5]。作为一种重要的信息发布媒体，在交通的应急以及抗灾方面，无线调频广播发挥了非常重要的作用。与此同时，交通干线的通行车辆的存在，也为广播提供了较大的消费市场。交通与广播在功能上相互需求，促使了两者之间的紧密合作，而调频同步广播技术的出现，则为这种合作提供了较强的技术源动力。贵州省高等级公路调频同步广播覆盖项目，是我国覆盖里程最长的交通道路沿线调频同步广播覆盖项目。该系统的落成，打破了业内多项纪录，是调频同步广播技术的发展和应用的实践。

除此之外，在2010年1月，交通部长江信息广播电台全线开通。该工程采用最为先进的采用数字调频同步广播技术，在长江沿线架设了41套同步广播发射设备，为长江主航道船只提供全天候的安全信息广播，为长航管理部门建立了一个沟通平台。该系统在整个长江航线建立了5个区播中心，在有需要的情况下，对其中的航运区段进行区域广播，可有效报道突发事件；在汉口长江信息中心，建立全网远程监控凭条，可以对每个发射机的工作状态进行查看，并且对发射机的运行参数进行远程设定。

这种类型的案例还有许多，以上应用的效果都较好，远远超过国家标准，值得注意的是，调频同步广播网技术难度较大，是一个较为复杂的系统工程，其成功的关键就在于系统的可维护性、可靠性。

5 结语

综上所述，随着我国城市化进程的加快，城乡一体化进程的推进，调频同步广播技术势必会取得更大的发展，因此对其进行研究具有一定的现实意义。本文对调频同步广播技术的特点进行了简要的分析，并对其应用进行阐述，以期为广大同行提供借鉴参考。

[1]王鹏.调频同步广播技术的特点和应用[J].科技资讯，2012（22）：38.

[2]葛东.调频同步广播技术的新突破与应用核心构建[J].科技创新导报，2016（13）：81-82.

[3]陈晖.“延时自动同步”技术在调频同步广播系统中的应用[J].西部广播电视，2016（22）：192.

[4]王季平.调频同步广播技术的最新发展及应用[J].广播与电视技术，2005（9）：73-76，15.

[5]曹金泉，刘杰.调频同步广播完全重叠区干扰问题与山地阴影区覆盖问题解决[J].广播与电视技术，2014（4）：101-105.

Characteristics and application of FM synchronization broadcast technology

Wang Zhenzhen
(Henan Radio and Television Launch Station, Zhengzhou 450016, China)

Quality of FM synchronization broadcast technology can cause the radio to listen to further improve, can save radio frequency resource, can promote the development of radio and specialization. This article mainly around the characteristics of FM radio synchronous broadcasting technology brief analysis, and its application is expounded.

FM synchronization; broadcast technology; carrier frequency

王真真（1987— ），女，河南郑州人，助理工程师，学士；研究方向：广播电视无线覆盖。