相位制中波同步廣播技術(shù)及組網(wǎng)實(shí)踐探討

薩仁同拉嘎

（內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局寧城725 發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古赤峰 024200）

0 引言

在20 世紀(jì)70 年代我國(guó)便開始了中波廣播覆蓋網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)，主要采用的技術(shù)政策是大、中、小功率相合并，并以中、小功率為主，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)地波覆蓋和同步廣播。在技術(shù)政策的基礎(chǔ)上進(jìn)行具體的中波廣播覆蓋網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)，遵循的主要原則是按照3 個(gè)頻率實(shí)現(xiàn)具體的分配和搭組，所以在建設(shè)實(shí)施的時(shí)候基于同步廣播的技術(shù)要求進(jìn)行了建設(shè)調(diào)整，由此形成了現(xiàn)階段的中波廣播覆蓋網(wǎng)基本格局。對(duì)中波同步廣播做具體分析，其是一種技術(shù)手段，該手段可以實(shí)現(xiàn)不同分布區(qū)域內(nèi)若干發(fā)射機(jī)按照統(tǒng)一頻率向特定的區(qū)域進(jìn)行相同廣播節(jié)目發(fā)射的目的。該技術(shù)手段的覆蓋范圍是由發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率所決定。然而在實(shí)踐中存在著服務(wù)區(qū)衰落的情況，所以要保證廣播傳輸需要實(shí)現(xiàn)3 個(gè)以上的頻率覆蓋。采用相位制方式可以解決中波廣播傳輸中的問(wèn)題，所以分析該技術(shù)及組網(wǎng)的實(shí)際情況等意義重大。

1 中波同步廣播的技術(shù)發(fā)展

中波同步廣播技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用已有較長(zhǎng)的歷史。我國(guó)開始探索和應(yīng)用中波同步技術(shù)始于20 世紀(jì)的60 年代，在發(fā)展到80 年代的時(shí)候，數(shù)字和自動(dòng)化技術(shù)開始進(jìn)行應(yīng)用，由此我國(guó)的中波同步廣播進(jìn)入頻率制同步廣播階段。隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)研究的深入，越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)得到了應(yīng)用，GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）技術(shù)便是其中之一，它在中波同步廣播當(dāng)中的使用為技術(shù)進(jìn)步和突破創(chuàng)造了條件，所以數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)技術(shù)獲得了顯著的進(jìn)步。有了先進(jìn)技術(shù)做鋪墊，相應(yīng)的發(fā)展思路更加的明確，所以我國(guó)的模擬廣播同步廣播系統(tǒng)構(gòu)建有了更加明確和正確的思想指導(dǎo)，也使該廣播技術(shù)的更新有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？偟膩?lái)看，在技術(shù)變遷的基礎(chǔ)上，我國(guó)的中波同步廣播技術(shù)經(jīng)歷了5 個(gè)發(fā)展階段。

2 精密相位制同步技術(shù)原理

（1）精密相位制同步廣播技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)同步保護(hù)頻率接近于0 dB，該技術(shù)有3 方面優(yōu)勢(shì)：①技術(shù)的基礎(chǔ)構(gòu)架是基于GPS頻率基準(zhǔn)溯源系統(tǒng)的；②該技術(shù)對(duì)人工智能精密同步溯源技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合；③該技術(shù)融入了DDS（Direct Digital Synthesizer，直接數(shù)字式頻率合成器）數(shù)字直接頻率合成技術(shù)。正是因?yàn)榫芟辔恢仆綇V播技術(shù)使這3 種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了集合，所以能有效突破大規(guī)模同步廣播工程中遇到的瓶頸問(wèn)題。精密相位制同步廣播技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了交疊覆蓋區(qū)合成朱波相位的穩(wěn)定，也在單頻組網(wǎng)的無(wú)縫連續(xù)覆蓋中具有突出的功用。

（2）從現(xiàn)實(shí)分析來(lái)看，頻率制同步廣播存在著2 個(gè)顯著特點(diǎn)。①同頻臺(tái)存在著各自不相交的服務(wù)邊界；②收聽質(zhì)量不會(huì)因?yàn)橐纛l信號(hào)的調(diào)制相位原因而產(chǎn)生影響。和頻率制同步廣播不同，精密相位制同步廣播不僅存在著服務(wù)區(qū)域的交疊性，音頻信號(hào)更會(huì)因?yàn)檠訒r(shí)在交疊區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)不和諧的狀態(tài)，進(jìn)而使收聽質(zhì)量受損。在極端情況下會(huì)發(fā)生音頻信號(hào)可以接收，但聽不到聲音的情況。為了解決上述的精密相位制同步廣播問(wèn)題，需要解決調(diào)制相位的精確同步問(wèn)題。

（3）對(duì)目前的中波廣播做調(diào)查發(fā)現(xiàn)如果不執(zhí)行同步廣播措施，同頻干擾區(qū)的范圍是2 條15 dB 雙曲線之間的區(qū)域，如果執(zhí)行了同步制廣播，同頻干擾區(qū)域的范圍會(huì)被有效的壓縮。精密相位制中波同步廣播因?yàn)榧狭? 種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所以同頻干擾區(qū)域的范圍被壓縮到了最小，而就目前的結(jié)果來(lái)看，干擾區(qū)域幾乎為0，所以在實(shí)踐中通過(guò)具體的利用，可使廣播收聽的效果會(huì)更好。

總之，中波同步廣播網(wǎng)的覆蓋質(zhì)量，主要受同步覆蓋網(wǎng)內(nèi)發(fā)射機(jī)的高精度同步運(yùn)行影響，所以任何的不同步現(xiàn)象均會(huì)造成覆蓋質(zhì)量的下降，此時(shí)的覆蓋網(wǎng)內(nèi)干擾嚴(yán)重，不僅覆蓋的質(zhì)量會(huì)劣化，有效覆蓋面積也會(huì)縮小。為了解決此問(wèn)題，必須要提高對(duì)同步廣播網(wǎng)的構(gòu)建要求，同時(shí)也要對(duì)同步溯源的工作模式提出相關(guān)要求，只有這樣同步工作效果才能夠?qū)崿F(xiàn)。

3 相位制同步廣播組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)概況

為了對(duì)基于相位制同步技術(shù)的中波廣播單頻網(wǎng)的技術(shù)特性和實(shí)際的覆蓋效果進(jìn)行驗(yàn)證，研究人員在具備實(shí)驗(yàn)條件的某地進(jìn)行了具體的組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)和測(cè)試工作。此次實(shí)驗(yàn)一共選擇了6 個(gè)發(fā)射臺(tái)站和3 個(gè)測(cè)試點(diǎn)。

3.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)站及測(cè)試點(diǎn)選擇

（1）為了更好的確定相位制同步廣播組網(wǎng)的效果，需要選擇好實(shí)驗(yàn)臺(tái)站及測(cè)試點(diǎn)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)臺(tái)站和測(cè)試點(diǎn)的選擇工作如果出現(xiàn)了錯(cuò)誤，就會(huì)使實(shí)驗(yàn)工作失去了意義，所以細(xì)化實(shí)驗(yàn)臺(tái)站以及測(cè)試點(diǎn)的選擇指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)十分必要。

（2）從實(shí)驗(yàn)臺(tái)站的選擇來(lái)看，需要選擇具有代表性的區(qū)域，為此相關(guān)研究人員在某地對(duì)符合實(shí)驗(yàn)條件的部分臺(tái)站進(jìn)行了分析?；诟髋_(tái)站的發(fā)射頻率、臺(tái)站的間距等要素共選定了6 個(gè)臺(tái)站，作為此次實(shí)驗(yàn)測(cè)試的對(duì)象臺(tái)站。為了更好的對(duì)比各臺(tái)站的結(jié)果，對(duì)這些被選擇的臺(tái)站進(jìn)行了緊密相位制技術(shù)的中波同步廣播設(shè)備的配置。

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)的選擇。首先從此次實(shí)驗(yàn)的任務(wù)出發(fā)進(jìn)行了頻率覆蓋的計(jì)算，并對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境以及交通等要素進(jìn)行綜合考慮，最終選擇地區(qū)面積較大、同步交疊覆蓋的區(qū)域，作為合成場(chǎng)強(qiáng)波動(dòng)觀測(cè)以及收聽實(shí)驗(yàn)的區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)尋找了3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試點(diǎn)分析。在覆蓋試算分析中，傳播預(yù)測(cè)采用的是ITU-R P.368 模型，電導(dǎo)率圖層利用的是Gtopo30，地圖選用比例尺為1∶100 萬(wàn)的行政區(qū)劃地圖和1000 m 精度的數(shù)字高程地圖。至于覆蓋門限，具體設(shè)置為白天63 dBμV/m。

由于實(shí)驗(yàn)臺(tái)站和測(cè)試點(diǎn)的選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)的效果分析有重要的影響，所以本著科學(xué)的態(tài)度對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)站和測(cè)試點(diǎn)選擇進(jìn)行了再三考量后，最終選擇了當(dāng)前的方案。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

（1）大面積交疊區(qū)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。測(cè)試點(diǎn)距離2 個(gè)中波廣播發(fā)射中心的距離分別是49 km 和57 km，2 個(gè)發(fā)射臺(tái)的同步發(fā)射狀態(tài)良好。從場(chǎng)強(qiáng)變化方面的數(shù)據(jù)記錄來(lái)看，A 發(fā)射中心的場(chǎng)強(qiáng)是60 dBμV/m，而B 發(fā)射臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)是50 dBV/m。將A，B 的2個(gè)發(fā)射中心場(chǎng)強(qiáng)都關(guān)閉的時(shí)候，區(qū)域背景場(chǎng)強(qiáng)為40 dBμV/m，區(qū)域的合成場(chǎng)強(qiáng)為63 dBμV/m。對(duì)連續(xù)的合成場(chǎng)強(qiáng)做60 min的自動(dòng)記錄，最終發(fā)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)的波動(dòng)在±1 dBμV/m 之內(nèi)。

總結(jié)分析主觀收聽的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論研究人員是在測(cè)試點(diǎn)做定點(diǎn)收聽，還是在測(cè)試點(diǎn)附近做移動(dòng)收聽，接收的廣播質(zhì)量均較高，而且收聽質(zhì)量也較高。測(cè)試人員對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)后得出，主觀評(píng)價(jià)均達(dá)到了4+。另外，利用車載等進(jìn)行收聽分析，發(fā)現(xiàn)同步衰落或失真的情況并未出現(xiàn)。

（2）進(jìn)行臨界交疊區(qū)的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)分析。對(duì)臨界交疊區(qū)的測(cè)試點(diǎn)距離進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，34 km 和35 km 是2 個(gè)發(fā)射中心臺(tái)的距離，而且測(cè)試分析中的2 個(gè)發(fā)射臺(tái)中心均處于正常的同步工作狀態(tài)。通過(guò)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)的分析對(duì)比，A 發(fā)射中心臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)是53 dBμV/m，B 發(fā)射臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)是54 dBV/m，區(qū)域的合成場(chǎng)強(qiáng)為63 dBμV/m。對(duì)連續(xù)的合成場(chǎng)強(qiáng)做了30 min 的自動(dòng)記錄，最終發(fā)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)的波動(dòng)在±1 dBμV/m 之內(nèi)。通過(guò)分析總結(jié)主觀收聽的結(jié)果，研究人員在測(cè)試點(diǎn)做定點(diǎn)收聽，收聽的質(zhì)量表現(xiàn)良好，其進(jìn)行步行移動(dòng)收聽，收聽的質(zhì)量依然良好。測(cè)試人員的主觀評(píng)價(jià)在4+以上，收聽中未發(fā)現(xiàn)存在明顯的同步衰落和同步失真的情況。

（3）中等交疊區(qū)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。觀察分析中等交疊區(qū)的測(cè)試點(diǎn)距離2 個(gè)廣播發(fā)射中心臺(tái)的距離分別為94 km 和93 km，2 個(gè)發(fā)射臺(tái)的同步工作處于正常狀態(tài)。對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的變化做具體分析發(fā)現(xiàn)，A 發(fā)射中心臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)是52 dBμV/m，而B 發(fā)射臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)是50 dBV/m，區(qū)域的合成場(chǎng)強(qiáng)為51 dBμV/m。對(duì)連續(xù)的合成場(chǎng)強(qiáng)做60 min 的自動(dòng)記錄，最終發(fā)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)的波動(dòng)在±1 dBμV/m之內(nèi)。對(duì)主觀收聽的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)，研究人員在測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行的定點(diǎn)收聽和步行移動(dòng)收聽均有比較突出的收聽質(zhì)量，而測(cè)試人員對(duì)收聽效果的主觀評(píng)分也在4+以上。

上述3 方面的測(cè)試與分析均采用標(biāo)準(zhǔn)的儀器和使用規(guī)范的方法，具體的分析專業(yè)性較強(qiáng)，所以分析的結(jié)果具有代表性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，相位制中波同步廣播技術(shù)在同頻干擾的消除方面有非常突出的效果，所以在實(shí)際組網(wǎng)的過(guò)程中積極利用此技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廣播信號(hào)傳輸質(zhì)量的提升，還能夠有效地對(duì)干擾情況進(jìn)行抑制。