數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及前景探討

李松

摘? 要：廣播在信息傳播中占有重要地位，廣播發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)信息傳輸?shù)乃俣取①|(zhì)量、安全性具有重要意義。中波發(fā)射系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)長(zhǎng)期服務(wù)于廣播信息傳輸，但缺點(diǎn)也不斷暴露出來，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，采用新的數(shù)字中波發(fā)射系統(tǒng)十分必要，數(shù)字中波發(fā)射系統(tǒng)已成為當(dāng)前廣播發(fā)射的主要系統(tǒng)，具有廣闊的發(fā)展前景，文章將具體分析。

關(guān)鍵詞：廣播;數(shù)字中波;廣播發(fā)射系統(tǒng);發(fā)展?fàn)顩r;前景

中圖分類號(hào)：TN934.81 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）06-0063-02

中波發(fā)射是傳統(tǒng)廣播發(fā)射最主要的方法，覆蓋面廣、便攜方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但是，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的中波發(fā)射系統(tǒng)的缺陷也不斷暴露出來，隨著技術(shù)進(jìn)步，數(shù)字中波發(fā)射系統(tǒng)逐漸地受到了市場(chǎng)的青睞，并成為未來廣播發(fā)射系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢(shì)，值得關(guān)注。

1 數(shù)字中波的發(fā)展歷史

數(shù)字中波的研發(fā)運(yùn)用開始于上世紀(jì)九十年代中期的美國，通過對(duì)數(shù)字技術(shù)、IBOC項(xiàng)目和高清廣播系統(tǒng)的研究，美國于2002年研發(fā)出了IBOC數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的 MRSC-5C相關(guān)系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很快獲得了國際電聯(lián)認(rèn)可并逐漸開始使用。1989年，歐洲有研究者也提出運(yùn)用DRM（數(shù)字權(quán)限管理技術(shù)）來提高中波發(fā)射質(zhì)量的方法，這一理論到2004年已經(jīng)在短波、中波、長(zhǎng)波的發(fā)射管理中得到了較為普遍的實(shí)踐與應(yīng)用。隨著短波、中波、長(zhǎng)波系統(tǒng)的不斷研究深入，俄羅斯和印度成為中波行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。我國的廣播發(fā)射系統(tǒng)絕大部分采用的是DRM系統(tǒng)，大連、麗江使用的是我國自主研發(fā)的DRM10kW系統(tǒng)，目前運(yùn)行狀態(tài)良好，這套系統(tǒng)，在DAM發(fā)射機(jī)上添加了DRM數(shù)字基帶編碼調(diào)制器和適配器，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播和模擬廣播的結(jié)合，是廣播發(fā)射技術(shù)的一次進(jìn)步。

2 新時(shí)代背景下中波發(fā)射面臨的困境

中波發(fā)射歷史較為悠久，已有一百多年，但在信息技術(shù)的不斷進(jìn)步中，中波發(fā)射也面臨很多發(fā)展困境。首先，中波發(fā)生是無線發(fā)射，雖然覆蓋廣、便捷輕便，成本低，但極易受電磁干擾，影響信號(hào)質(zhì)量，廣播了廣播質(zhì)量，聽眾體驗(yàn)不佳。然后，中波發(fā)射沒法實(shí)現(xiàn)同步廣播，影響了傳播速度，降低了廣播的影響力。為了生存，美國的一些通訊商開始用調(diào)頻方式播放中波的相關(guān)節(jié)目，但效果不甚理想，所以，全世界范圍內(nèi)，中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)量正不斷的減少，德國、瑞士、加拿大等幾個(gè)發(fā)達(dá)國家甚至已經(jīng)關(guān)閉了一些中波發(fā)射系統(tǒng);最后，早期的中波發(fā)射系統(tǒng)采用的是電子管、晶體管加陶瓷的發(fā)射機(jī)，設(shè)備體型大，運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，雖然隨著PSM、PDM、DAM等相關(guān)技術(shù)和中波發(fā)射機(jī)被不斷的改進(jìn)、開發(fā)、應(yīng)用，但中波發(fā)射系統(tǒng)自有的缺陷還是很明顯，從根本上限制了中波發(fā)射系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。綜上所述，傳統(tǒng)的中波發(fā)射系統(tǒng)在歷史上做出了突出貢獻(xiàn)，但已很難滿足現(xiàn)代聽眾的需求，先進(jìn)的數(shù)字中波發(fā)射系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，成為新的市場(chǎng)主流。

3 數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的基本構(gòu)成

數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)，主要是在傳統(tǒng)的中波廣播發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化改造，目前運(yùn)用比較普遍和成熟的是美國的IBOC系統(tǒng)和歐洲的DRM系統(tǒng)，我國應(yīng)用的是DRM系統(tǒng)，并研制出了自己的DRM10kW發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)了模擬廣播向數(shù)字化廣播的轉(zhuǎn)換。具體操作是應(yīng)用DRM調(diào)載波實(shí)現(xiàn)方法、數(shù)字化音頻處理技術(shù)、數(shù)字化廣播發(fā)射機(jī)延時(shí)調(diào)整方法等，通過適配器和BCOM編碼系統(tǒng)將來源的DAM發(fā)射機(jī)變?yōu)镈RM發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)中波數(shù)字的向上、向下的兼容，既可模擬播出，也可數(shù)字調(diào)幅播出。

數(shù)字中波廣播系統(tǒng)的構(gòu)成除了以上提到的DRM適配器、BCOM編碼系統(tǒng)等，還有中波發(fā)射的一些相關(guān)子系統(tǒng)。

（1）音頻系統(tǒng)。音頻系統(tǒng)對(duì)廣播發(fā)射系統(tǒng)具有重要意義，主要由音頻處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、調(diào)制編碼器3個(gè)部分組成，音頻處理器可對(duì)廣播發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射的音頻信號(hào)進(jìn)行控制，利用這些信號(hào)使信息實(shí)現(xiàn)直流輸出，保障音頻輸出質(zhì)量，并提高輸出速度;模數(shù)轉(zhuǎn)換器是音頻格式轉(zhuǎn)化的最重要載體，是將聚集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為離散的數(shù)字信號(hào)的主要部門;調(diào)制編碼器主要負(fù)責(zé)對(duì)二進(jìn)制編碼的音頻信號(hào)的控制和轉(zhuǎn)變，在這過程中，二進(jìn)制音頻被轉(zhuǎn)為射頻功率，具有較高確定性且模塊得到了放大和加強(qiáng)，提高了廣播傳輸效率。

（2）射頻系統(tǒng)。射頻系統(tǒng)較為復(fù)雜但實(shí)用性很強(qiáng)，其中，功率合成器主要負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的合成，驅(qū)動(dòng)前級(jí)可以使載頻信號(hào)被放大，易于信號(hào)被接收，機(jī)內(nèi)網(wǎng)路由調(diào)配網(wǎng)路和帶通濾波器等組成，前者可以微調(diào)偏離的攜帶于動(dòng)作軌道的天饋線系統(tǒng)，后者能有效的剔除一些發(fā)射或傳輸過程中出現(xiàn)的雜波、外諧波，保障傳輸安全優(yōu)質(zhì)。

（3）監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)必不可少，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)監(jiān)控和自動(dòng)警報(bào)。監(jiān)控系統(tǒng)處于廣播發(fā)射系統(tǒng)的內(nèi)部，通常以計(jì)算機(jī)為作為運(yùn)行中心，依靠計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)來對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)外部運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，便于系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)行安全管理。

（4）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。數(shù)字廣播發(fā)射中心會(huì)設(shè)立一個(gè)控制中心，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)將廣播發(fā)射系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及供電、安保系統(tǒng)、維護(hù)系統(tǒng)等其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)廣播發(fā)射系統(tǒng)的專業(yè)、統(tǒng)一、自動(dòng)化管理，提高系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量、效率和安全。

4 數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的系統(tǒng)，相比于傳統(tǒng)的中波發(fā)射系統(tǒng)，其具有顯著優(yōu)勢(shì)，比如：（1）數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)，采用的是數(shù)字信號(hào)的信號(hào)包絡(luò)消除及再恢復(fù)原理和技術(shù)開發(fā)出來的，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字的量化調(diào)幅，音頻轉(zhuǎn)換，射頻傳輸，所以傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率度較高。（2）數(shù)字化中波廣播發(fā)射機(jī)的操作便捷容易，采用最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，幾秒就可以進(jìn)入工作狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)廣播的同步播出，滿足了聽眾需求。并且，控制中心和監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)系統(tǒng)的整體或局部的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行安全。（3）系統(tǒng)采用的數(shù)字化控制技術(shù)，也可大大減輕工作人員的工作量，解放勞動(dòng)力，改善工作環(huán)境，提高管理效率，降低系統(tǒng)的運(yùn)行、管理和維護(hù)成本。（4）傳統(tǒng)的中波發(fā)射機(jī)使用的是電子管和晶體陶管，功率大，工作電壓高，可達(dá)12.5kV，安全性低，而數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)使用了變壓器功率合成技術(shù)，發(fā)射機(jī)輸出的電壓很低，最高才230V，大大降低了電壓，減少了電源故障發(fā)生率，也提高了發(fā)射機(jī)運(yùn)行的安全性。（5）數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。傳統(tǒng)的中波發(fā)射機(jī)的效率大概在30%，而數(shù)字中波發(fā)射機(jī)的效率可高于80%，可以極大的降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本和管理成本。（6）數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)便于接收、處理、交換、存儲(chǔ)，便于廣播資源的傳播和共享。

5 數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)展前景

數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用極大的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的不足，提高了廣播發(fā)射的質(zhì)量，在當(dāng)前的廣播發(fā)射系統(tǒng)中占有重要地位，并成為未來廣播系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢(shì)。

未來的數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)，必將向更優(yōu)質(zhì)、高速、綠色、智能化發(fā)展，幾種新技術(shù)的研究會(huì)研究應(yīng)用的更加成熟：（1）循環(huán)技術(shù)。循環(huán)技術(shù)能讓射頻中功放單元健康有序的運(yùn)行，均勻分配熱負(fù)荷，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，且能在設(shè)備局部故障的情況下對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化替補(bǔ)和退出，不會(huì)影響發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行;（2）浮動(dòng)載波技術(shù)。浮動(dòng)載波技術(shù)是數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵技術(shù)，是未來研究的一大方向;（3）智能控制技術(shù)。數(shù)字化中波廣播發(fā)射系統(tǒng)向智能化、自動(dòng)化發(fā)展已是必然方向，智能化發(fā)展的核心是單片處理器，以及相關(guān)智能化控制系統(tǒng)，智能控制技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)射系統(tǒng)的人機(jī)對(duì)話、智能管理、遠(yuǎn)程控制、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有重要意義。

6 結(jié)束語

廣播是信息傳輸?shù)闹匾?，傳統(tǒng)的中波廣播發(fā)射系統(tǒng)以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)服務(wù)了超過百年時(shí)間，但越來越不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，新興的數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)中波廣播發(fā)射的不足，在信息傳輸中發(fā)揮著重要作用，已成當(dāng)前的主流，并具有廣闊的發(fā)展前景，值得社會(huì)各界積極研究推廣和應(yīng)用。

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