新疆高速公路调频广播覆盖及应急广播综合工程系统设计初案

邓向阳

中图分类号：TN92                                  文献标识码：A                          DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.17.024

1. 概述

1.1  概述

（1）方案名称：新疆高速公路调频广播覆盖及应急广播综合工程系统设计方案

（2）建设地址：乌鲁木齐至伊宁高速段

（3）建设内容及规模：

本案旨在解决乌鲁木齐至伊宁高速公路上清晰连贯的收听多套调频广播的难题，项目采用国内先进的数字光纤调频同步广播网技术，在高速公路全程可以达到广播级覆盖质量，符合广电调频广播的覆盖要求。此广播覆盖系统可满足行驶在高速公路上的听众正常收听四套调频广播节目的同时，完全支持应急广播的实时发布，确保高速公路管理方通过应急广播及时播放紧急通知及应急管理措施，为打造新疆高速公路智能交通和完善高速公路的安全應急管理体系提供重要的技术保障，同时为南疆环塔里木盆地高速、沙漠公路调频广播覆盖提供建设经验。

1.2 方案背景

广播作为我国重要的宣传平台，是广大人民群众获得信息的主要窗口。目前，全国各地的调频广播发射台已基本覆盖了绝大多数的城市，但对于新疆高速公路、山体隧道、地铁隧道等特殊场所，还无法满足调频信号覆盖的要求。由于新疆具有路程长、无人区范围大、有部分山区隧道等特殊情况，高速公路调频覆盖一直没有很好的解决方案。此覆盖系统将采用国内最新的数字光纤调频同步广播网技术，利用控制中心近段多频点信号处理+远端数字光纤直放模式，全面解决多套调频信号在新疆的覆盖问题。

2. 方案必要性及可行性

2.1 高速公路需要高质量的调频广播覆盖

围绕“以打造面向国内、面向周边国家和疆内的交通大通道为重点，加快构建快捷、高效的综合交通运输体系”和“丝绸之路核心区”的目标要求，新疆高速公路建设已经突破5500公里，新增了3个县通高速（一级）公路、实现了所有县市二级公路连接。在这些高速公路上，因新疆的自然地理原因，构成了多处广播信号覆盖盲区，使得广大的听众无法在高速上连续不间断收听广播节目，提出希望新疆广播电视台交通频率能够全路线不间断发布实时的高速公路路况信息的要求，同时高速公路管理也更加需要一个全路线不间断播出的调频广播作为应急管理的平台。

2.2 只有广播电台最适合发布高速公路的实时路况信息

广播电台要确保广大的人民群众能在任何时间任何地点获取重大的新闻及广播节目。近些年来，随着广播的深化发展，调频广播在交通信息的实时发布上已经在所有主流媒体中（包括电视、平面、报刊等）脱颖而出，以其高时效的信息发布，和权威的公信力，赢得了广大听众的一致认可。

国家广电总局领导曾高度评价高速公路的调频广播说，中国高速公路交通广播不但开启了我国广电行业与交通行业联合服务于交通出行人群的新篇章，也填补交通广播领域空白;不但可以满足广大人民群众日常出行需要，还可以有效提高交通管理部门对高速公路突发事件的应急处置能力。

2.3 为高速公路的管理提供全新的模式

高速公路调频广播覆盖及应急广播综合系统采用最新的广播覆盖技术在解决满足听众收听广播的需求，同时广播覆盖系统也将成为重要灾难，重大紧急信息的发布平台，配合高速公路管理部门的安全管理工作，在大大提升我台的公共广播的服务能力的同时，更为打造新疆高速公路智能管理和完善高速公路的安全应急管理体系提供重要的技术平台。

3. 方案目标

此覆盖初案目标是完成乌鲁木齐至伊宁高速公路上实现调频广播覆盖系统建设，覆盖效果符合广播电视网络覆盖要求，满足正常收听广播节目，同时实现发布应急广播功能。

4. 技术方案

4.1 设计依据

（1）中华人民共和国卫生部颁发《环境电磁波卫生标准》;

（2）GB/T 4311米波调频广播技术规范;

（3）GB/T 17881广播电视光缆干线同步数字体系（SDH）传输接口技术规范;

（4）GY T 179广播电视发射台运行维护规程;

（5）GB/T 14109电视、调频广播场强测量方法;

（6）GYJ 33广播电视工程建筑设计防火标准。

4.2 技术方案

本方案设计为：用新疆广播电视台综合广播、交通广播、城市广播和维吾尔语交通广播四套调频节目直播室为交通应急广播直播室（不用交通部门重复建设），信号由光缆敷设进高速路光缆，通过多点重整光端机传输至高速公路每50公里左右的服务区或收费站安装的直放站，进行调频信号发射来实现覆盖。

本方案的设计有别于传统覆盖系统，借鉴了在接收和放大之间加入信号电平处理器，优点在于可以使每套节目的射频电平保持一致，这样可以提高功率放大器的效率，减少干扰，确保信号覆盖的质量，同时考虑应急广播的功能，在发生紧急情况时，通过应急广播发布相关路段或全路段的交通管制、紧急救援、分流疏导等信息，提升处置应急情况的手段和能力。

以下是方案设计的系统图：

如上图所示，系统通过近端多频点信号处理，将调频信号源进行滤波处理，确保信号源质量，再通过高速公路光纤分布系统将信号传送到远端的各个调频覆盖远端机，确保全线信号覆盖质量符合广播级要求。

4.3 关键技术解决

4.3.1 射频数字光纤技术

·射频不随信号的衰减而衰减，在长距离和多分路传输过程中保持动态范围不变;

·数字传输的时延可以计算和校正;

·可采用菊花链传输方式，信号可以多次再生;

·高度的稳定性、可靠性比模拟的高，减少维护成本。

4.3.2 射频数字处理技术

·数字滤波具有比中频声表面滤波器更高的抑制度。

·可以同时处理16个频率，利用高速的FPGA进行对信号的每個载波处理、滤波。

·可以独立调整每个载波的增益、中心频点、时延。

4.3.3 自动延时校准技术

·实时自动测量各远端机与近端机之间的时延，并可通过手动或自动的方式进行调节。

·通过自动/手动调整时延可以消除远端机之间重叠覆盖之间的时延色散问题。对应于数字光纤拉远由于射频信号在与远端机的传输过程中，采用数字信号方式进行传输，因此非常方便地通过软件无线电的方法，对信号进行任意延时，以适应覆盖的需要，这种特性在解决多重覆盖时产生时延色散的问题非常重要。

·延时控制精度1微秒，最大可调2.3毫秒。

4.3.4 灵活组网

·光波分复用与链式功能组合使用，大大减少了光纤资源，组网更为灵活。

·近端机和远端机之间可采用点对多点星形结构，以及远端机之间可进行点对点链式结构传输。具有混合组网，链式和星型混合组网的能力。

4.3.5 应急广播无缝嵌入

·可以随时将应急广播内容，同时插入所有的工作频点。

·应急广播内容支持远程投放。

4.3.6远程管理系统

针对调频广播覆盖系统的实时监控和日常维护问题，方案中采用远程网管系统，实现对覆盖设备的实时监控和管理，确保调频广播安全播出。

5. 结论

本方案重点解决在乌鲁木齐至伊宁高速公路上调频广播信号覆盖问题，项目采用了先进的多频点调频重发技术，并建设基于光缆直放站的广播信号覆盖系统，经过前期的勘测，相关设备参数的调研，采用上述的技术方案是可行性的，能满足正常收听调频广播的节目，同时增加了应急广播的功能，为高速公路的安全管理提供了技术保障手段。综上，该方案对满足广大人民群众在高速公路收听广播的需求具有重要意义，对提升新疆公共广播服务水平具有积极的推动作用。