曹樹尚
摘 要:傳統(tǒng)的調(diào)頻同步廣播技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)滿意的覆蓋效果,為此提出了精密調(diào)頻同步廣播技術(shù)。使用共源調(diào)制技術(shù)和高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行延時(shí)均衡精密控制,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的精密同步、改善了覆蓋效果。本文就同步廣播的一般技術(shù)、精密調(diào)頻同步廣播技術(shù)思路、方案及效果進(jìn)行了介紹。旨在幫助社會(huì)對(duì)同步廣播技術(shù)有更加全面的認(rèn)識(shí),間接起到促進(jìn)其發(fā)展的作用,使其更好服務(wù)于當(dāng)代人們的日常生活。
關(guān)鍵詞:調(diào)頻同步廣播技術(shù);發(fā)展;運(yùn)用
1 前言
無線傳輸與覆蓋既是國(guó)家廣播影視這個(gè)大眾傳媒手段的技術(shù)基礎(chǔ)和不可替代的信息傳輸工具。然而,隨城市建設(shè)的發(fā)展,無線廣播電波受到高層建筑越來越嚴(yán)重的阻擋和屏蔽;隨著城市信息化的進(jìn)展,各類無線輻射設(shè)備和線路的增多使城市的電磁環(huán)境越來越惡劣。提高調(diào)頻覆蓋的傳統(tǒng)方法是提高發(fā)射功率和高度,但是這樣做不僅會(huì)造成場(chǎng)強(qiáng)的極大不均衡,而且過強(qiáng)的電磁輻射會(huì)破壞日益劣化的電磁環(huán)境所以,用提高發(fā)射的有效輻射功率的方法來解決覆蓋是不可取的。因此使用同一頻率、多臺(tái)小功率發(fā)射機(jī)交疊區(qū)域均衡覆蓋的調(diào)頻同步廣播就成為解決上述矛盾的較好方案。
2 調(diào)頻同步廣播的主要優(yōu)點(diǎn)
結(jié)合調(diào)頻同步廣播的實(shí)際運(yùn)用情況可以發(fā)現(xiàn),與常規(guī)調(diào)頻廣播相比其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)采用多臺(tái)小功率發(fā)射機(jī)交疊區(qū)域均衡覆蓋,使電波均衡合理地覆蓋。
(2)不會(huì)影響現(xiàn)有的電磁環(huán)境。由于每臺(tái)發(fā)射機(jī)有效輻射機(jī)有效輻射功率很小,不會(huì)使場(chǎng)強(qiáng)過高破壞電磁環(huán)境。
(3)長(zhǎng)距離覆蓋便于受眾收聽。
(4)建設(shè)費(fèi)用低,工作可靠性高。
3 調(diào)頻同步廣播基本理論
調(diào)頻同步廣播的基本概念就是兩臺(tái)以上調(diào)頻發(fā)射機(jī)、使用同一頻率、播出同一節(jié)目,在交疊覆蓋區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)無干擾接收的調(diào)頻廣播系統(tǒng)。為避免載頻差干擾、已調(diào)波相位差干擾和已調(diào)波頻偏差干擾,可用“三同”和“一?!保ㄍl、同相、同調(diào)制度和保證一定的接收?qǐng)鰪?qiáng))的手段予以解決。
4 滿足一般覆蓋質(zhì)量要求的調(diào)頻同步廣播技術(shù)參數(shù)
同步廣播主要技術(shù)參數(shù)是:
(1)調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中各臺(tái)站的基準(zhǔn)頻率源的穩(wěn)定度:≤5×10-9Hz/24h。
(2)調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中各臺(tái)站的載波、導(dǎo)頻的相對(duì)頻率差:≤1×10-9Hz。
(3)已調(diào)制信號(hào)相位延時(shí)穩(wěn)定性:≤1us(1kHz.最大頻偏:75kHz、24h)。
(4)在相干區(qū)內(nèi),各相鄰臺(tái)站已調(diào)制信號(hào)之間的相對(duì)時(shí)間差:?jiǎn)温暤溃骸?0 us;立體聲:≤5us。
(5)調(diào)制度穩(wěn)定性:≤2.5%(1kHz,最大頻偏:75 kHz,24h)。
(6)在相干區(qū)內(nèi),各相鄰臺(tái)站載波場(chǎng)強(qiáng)保護(hù)率:<6dB。
(7)各相鄰臺(tái)站調(diào)制度的相對(duì)差:≤3%
5 調(diào)頻同步廣播的一般技術(shù)
接收機(jī)內(nèi)部的“削波”電路產(chǎn)生的“場(chǎng)強(qiáng)相互的俘獲效應(yīng)”可消除了這種干擾。
5.1 同頻的實(shí)現(xiàn)方法
由于高精度的原子頻標(biāo)價(jià)格昂貴,并且體積大,一般不宜直接用于同步廣播。最經(jīng)濟(jì)可行的方法是采取鎖相環(huán)技術(shù),使不同的發(fā)射機(jī)載波頻率被鎖定在同一高穩(wěn)定度參考頻率上。目前常用的參考頻率源有兩種:GPS標(biāo)準(zhǔn)和TV標(biāo)準(zhǔn)。
5.2 同相的實(shí)現(xiàn)方法
取數(shù)字延遲線插入到傳輸通路中,通過插入不同位置和不同延遲量的延遲線,使同步廣播的各個(gè)發(fā)射機(jī)的調(diào)制信號(hào)相位一致,從而解決因距不同發(fā)射機(jī)距離不同而產(chǎn)生相差的文題。
6 調(diào)頻同步廣播技術(shù)方案及實(shí)驗(yàn)效果
發(fā)射系統(tǒng)由3套同步調(diào)頻激勵(lì)器加發(fā)射機(jī)組成,同步激勵(lì)器除了有音頻輸入口和射頻輸出口外,還有帶有鎖定顯示的同步信號(hào)輸入口。為了調(diào)整音頻信號(hào)的時(shí)延,內(nèi)部還增加了帶有顯示的數(shù)字延時(shí)器,延時(shí)精度為1us,最大延時(shí)量為10ms。由于3路音頻信號(hào)傳輸?shù)穆窂胶途嚯x不同,固有的時(shí)延不同,距離越遠(yuǎn)時(shí)延越長(zhǎng)。在兩個(gè)距離較近的同步激勵(lì)器加了時(shí)延,使調(diào)制波時(shí)延一致。
7 精密調(diào)頻同步廣播試驗(yàn)效果。
(1)由于精密同步廣播實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格意義上的同頻、同相調(diào)制和同調(diào)制度,在同步廣播系統(tǒng)相干區(qū)的相互干擾和失真減至最小,單聲道廣播時(shí)的相干區(qū)保護(hù)率1~3dB,大大優(yōu)于傳統(tǒng)的同步廣播系統(tǒng)。
(2)通過大量的收聽和測(cè)試兩發(fā)射機(jī)交叉覆蓋,在相干區(qū)0dB等場(chǎng)強(qiáng)區(qū)收聽質(zhì)量接近3分,3dB場(chǎng)強(qiáng)差處收聽質(zhì)量?jī)?yōu)于4分。
(3)3部分發(fā)射機(jī)交叉覆蓋的同步系統(tǒng)場(chǎng)強(qiáng)比兩部發(fā)射機(jī)的同步系統(tǒng)的場(chǎng)強(qiáng)要均衡,3dB場(chǎng)強(qiáng)差處收聽質(zhì)量接近3分。在3點(diǎn)發(fā)射距離12km,發(fā)射功率50W的情況下,覆蓋場(chǎng)強(qiáng)一般在65~85dB,收聽質(zhì)量基本達(dá)到4分。
8 總結(jié)
綜合以上所述,試驗(yàn)的結(jié)果基本令人滿意。小功率調(diào)頻多點(diǎn)同步廣播有自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì),關(guān)鍵是同步廣播系統(tǒng)高精度和高速地嚴(yán)格同步。此項(xiàng)技術(shù)在頻率資源極為匱乏的情況下較好地實(shí)現(xiàn)同步播出方式,具有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。在同步調(diào)頻廣播持續(xù)發(fā)展的情況下,該項(xiàng)技術(shù)必然會(huì)更好的服務(wù)于人們生活。
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(作者單位:佳縣人民廣播電臺(tái))