王真真

（河南省廣播電視發(fā)射臺，河南 鄭州 450016）

調頻同步廣播技術的特點和應用

王真真

（河南省廣播電視發(fā)射臺，河南 鄭州 450016）

調頻同步廣播技術能夠促使廣播的收聽質量得到進一步的提升，能夠節(jié)約廣播頻率資源，可以促使廣播朝著更加專業(yè)化的方向發(fā)展。文章針對調頻同步廣播技術的主要特點進行探究，并就其應用進行闡述。

調頻同步；廣播技術；載波頻率

調頻同步廣播技術最早于1989年在美國和歐洲發(fā)展起來，是一項能覆蓋大范圍，能夠使多個發(fā)射臺的發(fā)射機采用統(tǒng)一節(jié)目源來進行“同步”工作的單頻廣播覆蓋技術。這種技術具有較多的優(yōu)點，如能夠節(jié)約廣播頻率資源、能夠提高廣播收聽的質量等，本文圍繞該技術的特點與應用進行分析。

1 調頻同步廣播技術的主要特點

1.1 確保多臺發(fā)射機之間實現(xiàn)同頻

在調頻同步廣播系統(tǒng)中，保證多名發(fā)射機之間的同頻，是最基本的要求。與以前對于調頻發(fā)射機的要求相比，現(xiàn)在的要求有所改變，不再要求發(fā)射機載波的穩(wěn)定性，而是對設備的載波相對值有了一個更高的要求，也就是我們所熟知的頻率差。實際上，同頻并不是一個絕對的概念，而是一個相對性的概念，其主要是對整個系統(tǒng)提出更高的要求，要求其頻率保持一致，而這與單機的載波穩(wěn)定性無關[1]。

簡而言之，根據(jù)100 MHz載波頻率進行考慮，系統(tǒng)內發(fā)射機的相互頻率差需要控制在一定的范圍之內，一般在0.1 Hz以內。對于接收而言，每過相應的時間，都會有一個駐波周期通過，通常為5秒鐘的時間，對于接收而言，是可以被接收的，而對于移動接收而言，即便依照100 km/h的速度，因為移動而產(chǎn)生的多普勒效應所收到的兩個電臺的頻率差為2×10-7，這就大于對載波以及導頻的要求。因此，對于調頻同步廣播系統(tǒng)1×10-9的要求，不管是靜態(tài)接收，還是動態(tài)接收，都是較為合適的數(shù)值。而要保證發(fā)射機間的同頻，可以通過以下幾種方式予以實現(xiàn)。

（1）全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS），標頻的10 MHz信號，精度為1×10-11，符合相應的標準要求，然而，從安全性方面來進行分析，因為美國并未作出相應的承諾，來對其服務進行保證，所以其作為單一授時模塊，安全性值得考究。

（2）北斗授時系統(tǒng)，隨著我國北斗系統(tǒng)的建成使用，現(xiàn)在越來越多的設備采用北斗授時模塊，隨著技術的普及，模塊費用會越來越低，北斗授時系統(tǒng)將會成為主流的應用。

1.2 能夠使發(fā)射覆蓋范圍增大

由于采用多臺小功率發(fā)射機交疊區(qū)域均衡覆蓋，可以根據(jù)服務區(qū)的形狀、建筑物等情況來組成覆蓋網(wǎng)，從而使電波均衡合理地覆蓋。

1.3 不會對當前的電磁環(huán)境有所影響

由于交疊區(qū)域均衡覆蓋，每一臺的發(fā)射機有效輻射功率較小，一方面能夠達到最低可用場強，保證收聽的質量，另一方面又不會使場強過高，繼而破壞電磁的環(huán)境。

1.4 建設費用較低

使用小型發(fā)射設備所需要的費用較低，僅僅是單臺大功率發(fā)射機的一小部分。而且因為是多臺發(fā)射機同步發(fā)射，所以即便單臺設備出現(xiàn)了故障，也只會對局部地區(qū)產(chǎn)生影響[2]。

2 調頻通過廣播的基本理論

調頻同步廣播就是兩臺以上的調頻發(fā)射機，使用同一個頻率播出同一節(jié)目，在交疊覆蓋區(qū)，就能夠實現(xiàn)無干擾接收的調頻廣播系統(tǒng)。其基本理論有以下幾方面。

2.1 載頻頻差干擾

兩個標稱頻率相同的發(fā)射機，實際發(fā)射的載頻往往會有一定的差別，這個頻差通常是在音頻范圍內，在接收機形成差拍干擾，使得正常的播出信號受到干擾。

2.2 已調波相位差干擾

兩個發(fā)射機發(fā)射的已調波信號相位不同，且到達接收機的時間也不同，在接收機內，不同相位的信號在其中疊加產(chǎn)生失真，這種失真的程度與調頻頻率有關，也與時延差有關。

2.3 已調波頻偏差干擾

兩個發(fā)射機發(fā)射的已調波信號的頻偏不同，而不同的頻偏信號在在接收機內，會疊加產(chǎn)生失真，這種失真與調制頻率以及調制度偏差有關。

電波的干涉和因此而產(chǎn)生的駐波是基本的現(xiàn)象，同步技術不能對消除這種現(xiàn)象，尤其是兩部發(fā)射機的電波，在交疊區(qū)產(chǎn)生的駐波的峰谷電平差更加明顯[3]。當谷點場強低于接收機的靈敏度時，就會出現(xiàn)噪聲，而采用同步技術的主要目的，是保證相干區(qū)內場強高于接收機靈敏度的地方能夠滿意地接受。故此，實現(xiàn)調頻同步廣播需要解決解決“三同”和“一保”的問題，也即是同頻、同相、同調制度以及保證一定的接收場強。

3 調頻同步廣播的覆蓋設計

（1）在相干區(qū)內，通常情況下，比較容易出現(xiàn)重復覆蓋的現(xiàn)象，所以為了使相干區(qū)有所減少，可以通過地形條件、天線場型等方面予以控制，然后再同步調整來縮小相干區(qū)。應該盡量使用單發(fā)射臺站，實現(xiàn)對城市區(qū)域的覆蓋，對于相干區(qū)的設置，要盡可能地控制在人口密集地區(qū)以外的地方。

（2）對于調頻同步廣播，需要將其覆蓋在人口較為密集的城市。在城市內，需要保證信號的質量，然后再通過“以線帶面”的設計原則，將公路沿線的一些地區(qū)有效地調動起來，最后，需要對一些偏僻的地區(qū)進行覆蓋。在對調頻同步網(wǎng)站點進行規(guī)劃時，需要進行幾方面的考慮，如：多進行大功率覆蓋、少考慮小功率覆蓋。這樣一來，才能夠使系統(tǒng)的性價比和無線覆蓋的效率得到有效的保證。

（3）在調頻同步廣播技術中，如果要對其性能進行改進，可以采取以下幾種手段來減少相干區(qū)[4]：（1）在選用定向天線時，要盡可能地選擇方向較強的定向天線；（2）在對建站的地點進行選擇時，要根據(jù)當?shù)氐牡匦蔚孛灿枰钥紤]。

4 調頻同步廣播技術的應用

有公路的地方往往就會有汽車的行駛，而現(xiàn)如今的汽車都會自帶收音機。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的交通運輸業(yè)也有了較大程度的發(fā)展，這樣一來，就拓寬了汽車消費群體，并且形成了較大的廣播受眾市場。隨著人們的生活水平的改善，買車的人數(shù)也不斷遞增，由于我國公路路況的復雜，人群對路況信息有著迫切的需求。所以，在移動中，收聽廣播的人群也在與日俱增，這就促進了調頻同步廣播技術的應用與發(fā)展。

現(xiàn)如今，在我國許多城市地區(qū)，都對調頻同步廣播技術進行了廣泛的應用，如我國的首都北京、深圳等一些經(jīng)濟發(fā)達的城市，北京城市廣播調頻同步網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了市區(qū)以及郊區(qū)。河南交通廣播采用調頻同步廣播技術，通過調頻104.1 MHz播出，實行無縫覆蓋。在首期對鄭州市區(qū)以及周邊的區(qū)、縣進行覆蓋，緊接著覆蓋京港澳、二廣、連霍等高速公路沿線以及中心城市。河南交通廣播與時俱進，成立至今，始終聚焦出行生活，服務移動人群。河南交通廣播與相關部門合作，加強與現(xiàn)場第一時間人士的聯(lián)系，加強與交通當事人的交流。如：《南方談交通》匯集天下資訊，網(wǎng)絡社會萬象，滿足聽眾多方面的需求。在整點、高峰時段，隨時插播《交通氣象》與《路況信息》，是移動人群的行車指南。河南交通廣播節(jié)目采用電腦編排、音頻制作的方式，運用GPS，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS），全球移動通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication，GSM）等高科技手段搭建信息平臺。

近些年來，我國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為迅速，公路建設也有了較大的發(fā)展[5]。作為一種重要的信息發(fā)布媒體，在交通的應急以及抗災方面，無線調頻廣播發(fā)揮了非常重要的作用。與此同時，交通干線的通行車輛的存在，也為廣播提供了較大的消費市場。交通與廣播在功能上相互需求，促使了兩者之間的緊密合作，而調頻同步廣播技術的出現(xiàn)，則為這種合作提供了較強的技術源動力。貴州省高等級公路調頻同步廣播覆蓋項目，是我國覆蓋里程最長的交通道路沿線調頻同步廣播覆蓋項目。該系統(tǒng)的落成，打破了業(yè)內多項紀錄，是調頻同步廣播技術的發(fā)展和應用的實踐。

除此之外，在2010年1月，交通部長江信息廣播電臺全線開通。該工程采用最為先進的采用數(shù)字調頻同步廣播技術，在長江沿線架設了41套同步廣播發(fā)射設備，為長江主航道船只提供全天候的安全信息廣播，為長航管理部門建立了一個溝通平臺。該系統(tǒng)在整個長江航線建立了5個區(qū)播中心，在有需要的情況下，對其中的航運區(qū)段進行區(qū)域廣播，可有效報道突發(fā)事件；在漢口長江信息中心，建立全網(wǎng)遠程監(jiān)控憑條，可以對每個發(fā)射機的工作狀態(tài)進行查看，并且對發(fā)射機的運行參數(shù)進行遠程設定。

這種類型的案例還有許多，以上應用的效果都較好，遠遠超過國家標準，值得注意的是，調頻同步廣播網(wǎng)技術難度較大，是一個較為復雜的系統(tǒng)工程，其成功的關鍵就在于系統(tǒng)的可維護性、可靠性。

5 結語

綜上所述，隨著我國城市化進程的加快，城鄉(xiāng)一體化進程的推進，調頻同步廣播技術勢必會取得更大的發(fā)展，因此對其進行研究具有一定的現(xiàn)實意義。本文對調頻同步廣播技術的特點進行了簡要的分析，并對其應用進行闡述，以期為廣大同行提供借鑒參考。

[1]王鵬.調頻同步廣播技術的特點和應用[J].科技資訊，2012（22）：38.

[2]葛東.調頻同步廣播技術的新突破與應用核心構建[J].科技創(chuàng)新導報，2016（13）：81-82.

[3]陳暉.“延時自動同步”技術在調頻同步廣播系統(tǒng)中的應用[J].西部廣播電視，2016（22）：192.

[4]王季平.調頻同步廣播技術的最新發(fā)展及應用[J].廣播與電視技術，2005（9）：73-76，15.

[5]曹金泉，劉杰.調頻同步廣播完全重疊區(qū)干擾問題與山地陰影區(qū)覆蓋問題解決[J].廣播與電視技術，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，河南鄭州人，助理工程師，學士；研究方向：廣播電視無線覆蓋。