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1、浅析调频同步广播的解决方案和技术难一. 同频广播提出和技术标准早在2000年12月，生效实施了调频同步广播系统技术规范GY/T154-2000,它由广 电总局科技司提出，广电总局广播电视计量中心，联合杭州众力传播公司、青岛广电所、浙 江人民广播电台等单位共同起草，1999年6月开始经多次讨论、实验、修改、征求专家意 见、专家审定、报批等程序，共同完成的。标准的核心是规定了实现“三同” a.同频：相对 频差1X10-9； b.同相：传输时延差W10p s （单声），5p s （立体声）；c.同调制度： 调制度偏差限制在约5%以内。这是保证单频网正常运行的必要条件。在实际调整中还要有 “一保”，即
2、保证可用场强。可以通过采用全数字化的立体声编码调制器，精确地实现上述 要求，解决模拟FM调制无法解决的相邻发射机调制度精密相等问题。二. 调频同步广播的实现方案同频广播的核心技术之一是完成前端同步激励及音频信号的传输，必需采用第二方传输 链路来实现，目前的主要方式有卫星、微波、光纤三种，具体根据台站条件和实现目标选择， 我台同频广播使用的是微波传输方式，三者之间的优缺点如下表1： 除了传输之外的另一个主要技术是调频同步的实现方法，目前有两种，一是每个发射点使用 单独的激励器，通过GPS卫星定位，实现时间上高精度统一，通过调制到播出信号内容中， 这种方案以杭州众传为代表，其数字FM同步广播发射机
3、采用调频数字激励器，直接将卫星 接收机送来的数字信号进行滤波、预加重、延时、导频产生、立体声编码等全数字处理，再 由直接数字合成技术将MPX信号调制输出，GPS数字标准频率发生器同步整个系统，经由功 率放大器、调频天线在交叠区域实现高质量、无干扰接收和无缝覆盖。第二种是南京同频公 司的解决方法，利用一台激励器，通过微波宽带调制，延时等处理后，把调制后的FM信号 分别送到发射点，解调后作为外激励推动末级放大，实现多点发射和覆盖。优点是投资相对 较少，由于是一台激励器送出的调制信号，三同可以严格保证，重点放在保证可以用场强上， 缺点是系统中一旦激励器出现故障，影响范围大。我台所采用的是第二种方法。
4、三. 调频同步广播的优缺点同频广播可以解决大面积情况的小功率覆盖问题，广播频率专业化情况下分区覆盖、如 交通频率应用于道路沿线的交通信息；地形、地理等原因造成的覆盖率低，改善人口密集区 域情况下的收听，一般使用小功率同步布点。另一个优点是建网容易、建网费用低、投资回 收快、听众无需更换接收机，同时一些发射点、天馈系统、传输链路等设施设备，将来数字 化广播实现时可以继续使用，不会重复投资造成浪费；再次是易于规划，提高频谱利用率， 消除阴影区，在改善场强不均匀度方面，使用低高度垂直极化天线，极大地减小对空辐射和 根部近场辐射，节约能源，满足电磁环境卫生标准，避免对航空频段造成干扰。缺点也是显 而易
5、见的，一方面是本身的技术缺陷，相干区的技术处理难度大，并且这种情况不可避免， 另外在管理和维护方面不集中，造成设备安全运行保障性不够强。四. 调频同步广播的发展现状鉴于调频同步广播的诸多优点，欧美一些国家（如法国、意大利、美国等），早在80 年代晚期就开始了 FM同步广播技术的研究，已建成若干实用的几百到两千公里的单频网（覆 盖高速公路和补点）。广电总局科技司分别布署了杭甬高速公路，北京市城区两个调频同步 广播的试点，分别由浙江台、北京台跟众力传播公司、青岛广电所合作实施，并且已于2000 年通过验收。在此基础上，进一步扩大覆盖的试验，深圳电台自1998年起也进行了调频同 步广播试验，2005
6、年已建成5个发射点的同步广播系统，基本实现了同步广播设定的任务 目标，由众力公司设计实施，河南电台3个点系统试验播出，截止到2008年初，我国在建 和已经实现的调频同步广播台站有20多家。同频激励和系统方案的主要厂家，国外的有意 大利泰可诺公司DEX30数字调频激励器，已有10多年的产品经验；国内的有杭州众传公司、 北京吉兆电子有限公司，以及南京同频公司等多家，河南省已有省经济台、信息台、许昌台 等多家省市级电台涉足同频广播。五. 濮阳人民广播电台同频广播覆盖系统简介阳人民广播电台新闻综合频率调频100.1FM同频广播项目自2008年8月立项，2008年 11月底开工，2009年3月底和4月初
7、分别进行了阶段性测试，目前整个系统已经完成调试, 正在运行中。1调频同步广播系统组成：系统结合濮阳人民广播电台提供的基础数据，利用现有已建的广播发射基站站址，在范 县和台前两地增加转播基站，南京同频传输公司具体采用广播信号同频谱传输技术，以濮阳 市发射中心为频谱信号源,通过微波频谱合成发射系统，将频谱信号传输到范县和台前两地， 微波频谱发射系统采用超线性大功率发射技术，对广播信号进行无失真频谱搬移，实现三地 同频同步播出，有效地提高信号覆盖范围。同频谱传输技术，可使各个发射基站发射出来的 信号频谱完全一致，从而实现同步广播的目标。同频传输图1每个基站包括调频发射机，微波调制和传输系统，射频调制
8、系统，天馈系统。基站系统方框图如下图3、图4：濮阳市f推动单元f功放单元f I训激風器同频谱佇成器微波发射机射频 延时器范县发射台框图（台前无射频延时器，其他同范县发射台）：2系统特点：一是采用单一激励器，通过微波同频谱传输技术，其他两发射点相当于同 一末级功放的不同模块，因为单一的信号源和复合调制信号，不存在频率、相位和调制度的 差异，这样可以严格保证同频、同相、同调制度；二是把濮阳和范县两发射点进行延时处理， 根据电波传输速度300m/us计算，濮阳距离台前地理位置相距80Km，濮阳距范县40Km，分 别对两地延时150us, 80us。（计算出的延时距离分别为45Km, 24Km），用于
9、调整发射点间 的时间差，在相交区域内使发射电波尽量减少时间差；三是根据地形条件和天线挂高，有选 择性的把濮阳发射点定位为全向天线，覆盖濮阳市区及相邻县域，范县发射点为东偏北和正 南双面定向天线，台前为东单面定向天线，发射功率分别采用了 3Kw、1Kw、1Kw；四是根据 实际测试覆盖情况，适当调整各点发射功率，把相干区控制到人口相对稀少的区域内，保证 沿濮台公路（大概处于三发射点连线中轴内）收听效果良好，图4为同频覆盖范围示意图。Eflitt1EJbH町壬丘白 Birr窃文4WuHI+B* l.ifir QAI#jr骨相n-驗n _怙舊卜I曙11系统安装调试完成后，我台组织技术人员分别对覆盖内区
10、域进行了实地收听和测试，结 果如下：以濮阳为中心，向南、西、北三个方向，接收信号为濮阳3千瓦机器发射，所测区 域内收听效果良好；濮阳、范县两发射台同频相干区域位于范县西8-11公里处，南北宽3 公里左右，带状，有同频干扰噪音，沿濮台公路实测，沿途收听，可正常收听，相交区域不 定时有声噪音；范县毛楼旅游区、辛庄一带，沿线使用车载收音机移动接收，有明显的声干 扰，固定接收信号方向性强，同时开濮阳和范县点和单开对比发现，场强基本相当，转动天 线，分别接收到两点发射信号。根据测试结果判断，该地处于濮阳和范县两发射点共同覆盖 区域；范县和台前由于分别采取了定向天线，且范县、台前一带行政区域呈带状，两发射
11、点 相干区在台前西7-10公里左右，沿濮台公路收听，未见明显噪声干扰，向北覆盖测试至阳 谷县西湖及县城南，收听效果良好，最东测试点至台前吴坝乡银河渡口，信号良好。3存在问题和调整解决：根据测试结果判断，范县南毛楼、辛庄一带处于同频干扰区域内， 由于该区域为人口密集区，影响群众收听。为改善该区覆盖情况，与天线厂家反复研究，把 范县发射台1千瓦定向天线变更为东北和正南两个主指向区域，（图4中红色椭圆覆盖为调 整后的示意图）分别由两层双偶极板天线组成，即要满足西、北、南三方的主要覆盖区域（濮 阳市辖区内），又减少与范县发射点之间的相互干扰。采取以上措施后，于2009年4月3 日，再次对原路线进行了移
12、动接收，收听效果明显改变，毛楼相干区域移除，随后又沿大堤 向东行至高码头和台前清河交界处，可以清晰接收台前发射点信号。4濮阳台同频广播实例技术难点分析：一是本方案中，三点相距均匀，所要求覆盖区域特殊（东西狭长带状），特别是濮阳发射点，既要照顾全方向的主要覆盖，又尽量避免对东 面范县发射点的同频干扰，发射功率要求较大，可以认为，台前和濮阳两地为主要发射台， 范县做为补点存在，这样呈哑铃型发射覆盖，两头功率大，中间补点，覆盖效果得到改善； 二是通过实践发现，在延时开通和关闭的状态下，对相干区的接收影响不明显，主要取决于 该地覆盖场强大小，因为对每个接收点来说，两个发射源到达的时间差均不相同，延时量
13、不 能以点盖面；三是对相干区的定向接收问题，没能够通过改变发射天线的极化方式来进行对 比（没垂直极化天线可用），如果能在不同的发射站点分别采用垂直和水平相交的极化方式， 相交区域的同频干扰应有所改善；四是大功率覆盖对同频广播的效果影响较大，功率越高， 固定地理位置见的相干区范围越广，场强越强，越难处理，本案例中适当降低范县发射点功 率,减少和移动了相干区，但除非是各点覆盖区域边缘相交，否则相干区会不可避免的存在。六. 系统运行中的其他必要条件分析同步播出网络建成后，技术层面的安全播出和内容方面的安全保障，是系统运行的必要 条件，技术实现作为形式，是为广播的具体内容服务的，在传输和多点发射这种情
14、况下，除 了要给信号的安全优质传输留出设计余量，还要从管理上保证内容的安全性。比如说，发射 站点的选址，天馈线的架设安装，用电方面的安全，微波传输受不受恶意攻击等等，如果是 无人值守，就要采取遥测和遥控的手段，及时了解到现场设备的运行情况，一旦有异常，能 够自动采取降功率，自动保护，定时恢复等具体功能。因此说，调频同步广播是个大的系统 工程，不是一劳永逸、一次投入、终身受益的，这些特点也为同步广播的普及性造成了阻力， 广播电视行业向来是重投资、高标准、严要求，是把安全问题放在首位的行业，如果不能保 证这些，有时候覆盖甚至还不如不覆盖，没有调频，还有中波来弥补。相信随着技术的进步， 网络化和集团化的广播覆盖会越来越好。B&P参考文献：1. 钱岳林“调频同步广播技术”世界广播电视2000年5月2. 余胜洁“关于调频同步广播发射系统的建设”世界广播电视2005年3. 李为丰“调频同步广播是解决覆盖问题的好办法”广播电视网络技术2001年4. 王亚峰“调频广播覆盖及单频网络组建的设想”广播动态2008年5. 濮阳市力天世纪公司濮阳人民广播电台调频同步广播验收报告
