調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用

郭昱江

摘 要：文章以調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用作為研究題目，介紹了調(diào)頻同步廣播技術(shù)，剖析了其在同頻方面、覆蓋范圍方面、抗干擾方面、成本投入方面的主要特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合廣播基本理論，對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：調(diào)頻同步廣播;技術(shù);特點(diǎn);應(yīng)用

0? ? 引言

20世紀(jì)80年代末，在歐美主要發(fā)達(dá)國(guó)家，興起了調(diào)頻同步廣播技術(shù)。從應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)看，技術(shù)的應(yīng)用有利用擴(kuò)大廣播覆蓋范圍，通過(guò)統(tǒng)一節(jié)目源的音頻廣播覆蓋技術(shù)，將其他發(fā)射臺(tái)的發(fā)射機(jī)資源整合起來(lái)。因而，既可以節(jié)約資源，又可以提高廣播收聽(tīng)的質(zhì)量。我國(guó)在該方面的發(fā)展起步相對(duì)較晚，發(fā)展速度相對(duì)較快。結(jié)合本土市場(chǎng)對(duì)調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用情況看，調(diào)頻同步廣播的覆蓋設(shè)計(jì)，可以解決干擾區(qū)內(nèi)的問(wèn)題，滿足城市文明建設(shè)中，由人口增長(zhǎng)造成的廣播收聽(tīng)需求。所以，從“需求側(cè)”與“供給側(cè)”的角度看，調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用效果相對(duì)較好。隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的大發(fā)展，其應(yīng)用范圍將迅速擴(kuò)大并成為主流廣播技術(shù)[1]。

1? ? 調(diào)頻同步廣播技術(shù)概述

調(diào)頻同步廣播首先在歐美國(guó)家獲得了快速發(fā)展，其應(yīng)用范圍集中于高速公路沿線建設(shè)方面。與調(diào)幅同步廣播相比，調(diào)頻同步廣播技術(shù)可以在單頻網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋，并且借助同頻、同相、同調(diào)制度三要素，確保其最低可用場(chǎng)強(qiáng)。

以意大利為例，博羅尼亞市主要采用了立體聲調(diào)頻同步廣播，以100.2 MHz頻率實(shí)現(xiàn)了對(duì)高速公路的廣播覆蓋。從其頻率的應(yīng)用情況看，該市選擇了兩個(gè)山頭作為發(fā)射點(diǎn)，山頭海拔為150 m，兩個(gè)山頭上的A站、B站發(fā)射機(jī)的距離約為10 km。其中，A站的發(fā)射功率為1 kW，B站為2 kW。在發(fā)射天線的選擇方面，A站選擇了單層定向垂直極化天線，B站選擇了四層四面全向垂直極化天線。從天線增益方面看，A站與B站的增益值分別為4 dB，7 dB。在基準(zhǔn)同步源方面，歐美國(guó)家基本上均以GPS信號(hào)為準(zhǔn)，運(yùn)用光纜傳輸數(shù)字信號(hào)。

2? ? 調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)

事物的主要特征承載著其功能及作用，調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在4個(gè)方面，分述如下。

2.1? 實(shí)現(xiàn)多臺(tái)發(fā)射機(jī)的同頻

調(diào)頻同步廣播技術(shù)的基礎(chǔ)是同頻，對(duì)發(fā)射機(jī)載波的穩(wěn)定性需求不大。但是在頻率差方面，應(yīng)該做好載波相對(duì)值的控制。因此，所謂的同頻實(shí)質(zhì)上屬于一個(gè)相對(duì)概念，在調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)要求相對(duì)較高的情況下，僅需要使頻率趨于一致即可達(dá)到調(diào)頻同步廣播目標(biāo)。

例如，100 MHz載波頻率條件下，應(yīng)該將調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中的頻率差控制在0.1 Hz范圍以內(nèi)。這樣，接收者在相同的時(shí)間內(nèi)，借助駐波周期可以實(shí)現(xiàn)同步接收。即使在動(dòng)態(tài)接收情況下，如移動(dòng)接收條件下，通過(guò)對(duì)兩個(gè)電臺(tái)頻率差的有效控制，也能夠化解多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的影響。目前的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，在發(fā)射機(jī)之間的同頻保障方面，既可以通過(guò)GPS定位實(shí)現(xiàn)同頻目標(biāo)，也能夠借助北斗授時(shí)系統(tǒng)達(dá)到該目標(biāo)。比較之下，以美國(guó)為首的GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用中，其安全性未獲得明確承諾與保證，所以，在單一授時(shí)模塊下，應(yīng)該注重對(duì)其安全性的考慮。而北斗模塊費(fèi)用相對(duì)較低，其應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，在未來(lái)的實(shí)踐中，北斗授時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用前景相對(duì)較好。

2.2? 增大信號(hào)發(fā)射覆蓋范圍

在調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用中，通常需要組建覆蓋網(wǎng)，滿足電波均衡覆蓋需求。目前在多臺(tái)小功率發(fā)射機(jī)交疊區(qū)域，通常需要考慮建筑物、服務(wù)區(qū)域的形狀等，為其均衡覆蓋做好基面數(shù)據(jù)調(diào)研及分析[2]。

2.3? 對(duì)當(dāng)前電磁環(huán)境無(wú)影響

歐美國(guó)家對(duì)調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐表明，多臺(tái)發(fā)射機(jī)同頻情況下，其交疊區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)均衡覆蓋。此時(shí)，在有效輻射功率方面，每一臺(tái)發(fā)射機(jī)相對(duì)較小。所以，在保證收聽(tīng)質(zhì)量的同時(shí)，既可以滿足其最低可用場(chǎng)強(qiáng)要求，也能夠在低場(chǎng)強(qiáng)的條件下，確保其不對(duì)周邊現(xiàn)有電磁環(huán)境產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。

2.4? 施工建設(shè)成本費(fèi)用較低

調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用包括了光纜鋪設(shè)、設(shè)備配置，從總體上看，數(shù)量較大、工程量多。但是，在實(shí)際的施工實(shí)踐中，由于對(duì)單臺(tái)大功率發(fā)射機(jī)的需求相對(duì)較小，而小型發(fā)射機(jī)的費(fèi)用低廉。加上同頻條件限定下的故障診斷及處理，僅限于單臺(tái)設(shè)備，并不會(huì)影響其他設(shè)備。所以，在局部故障運(yùn)維管理優(yōu)勢(shì)、成本費(fèi)用投入優(yōu)勢(shì)、施工建設(shè)效率優(yōu)勢(shì)的綜合因素影響下，其施工建設(shè)成本費(fèi)用相對(duì)較低。

3? ? 調(diào)頻同步廣播基礎(chǔ)理論

調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用原理相對(duì)簡(jiǎn)單，即在同一頻率下，使兩臺(tái)以上調(diào)頻發(fā)射機(jī)播出同一節(jié)目。從基本理論方面分析，廣播技術(shù)應(yīng)用中存在載頻頻差干擾、已調(diào)波相位差干擾、已調(diào)波頻率偏差干擾，可以通過(guò)調(diào)頻同步廣播技術(shù)，在交疊覆蓋區(qū)域達(dá)到抗干擾目的。

具體而言，在標(biāo)稱頻率一致的情況下，兩臺(tái)發(fā)射機(jī)的載頻也會(huì)存在差別，雖然屬于音頻范圍內(nèi)的頻差，但是，仍然會(huì)對(duì)接收機(jī)造成一定的干擾。而且，在已調(diào)波信號(hào)相位不同的情況下，其信號(hào)到達(dá)時(shí)間也存在差異，從而在疊加情況下，受時(shí)延差或調(diào)頻頻率影響，也會(huì)出現(xiàn)信號(hào)失真問(wèn)題。尤其是已調(diào)波頻率偏差，或頻偏差異，會(huì)使頻偏信號(hào)發(fā)生疊加失真現(xiàn)象。所以，駐波現(xiàn)象多由電波干涉產(chǎn)生，而調(diào)頻同步廣播技術(shù)在對(duì)該現(xiàn)象的消除方面，仍然存在短板。例如，當(dāng)駐波峰谷電平差在交疊區(qū)產(chǎn)生后，接收機(jī)靈敏度大于谷點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)“呲呲呲”的噪聲。因此，可以借助調(diào)頻同步廣播技術(shù)中的“三同”“一?！?，在同頻、同相、同調(diào)制度三同要素支持下，化解此類問(wèn)題。另一方面，通過(guò)對(duì)接收?qǐng)鰪?qiáng)的保障，能夠使同步技術(shù)應(yīng)用后，提高接收效果[3]。

4? ? 調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用

在調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景中，通常將其形容為“有路、有車、有調(diào)頻”?，F(xiàn)階段我國(guó)交通行業(yè)、汽車行業(yè)、信息技術(shù)行業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展。尤其是總體經(jīng)濟(jì)理論應(yīng)用后，我國(guó)本土市場(chǎng)各行業(yè)諸領(lǐng)域與國(guó)際同業(yè)市場(chǎng)發(fā)生的并軌，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，廣播受眾市場(chǎng)雖然實(shí)現(xiàn)了分流，但是整體上的廣播受眾市場(chǎng)卻獲得了進(jìn)一步擴(kuò)大。而且，隨著要素市場(chǎng)配置資源的功能進(jìn)一步擴(kuò)大，當(dāng)前調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用需求也在日益增長(zhǎng)。所以，調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用是社會(huì)發(fā)展、文化發(fā)展、技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

從應(yīng)用方面看，我國(guó)特大城市、一線城市中的調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用范圍較大、覆蓋區(qū)域較廣。如我國(guó)首都北京，已經(jīng)完成了市區(qū)到郊區(qū)的全覆蓋。深圳、上海、廣州等城市的調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用范圍也相對(duì)廣泛。其他二線城市對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用也已經(jīng)緊隨其后。比如，河南省的交通廣播選擇104.1 MHz已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫覆蓋建設(shè)工作，并且按照首期、二期分期建設(shè)工程的方式，從省會(huì)城市到周邊城市、從城市中心到縣城區(qū)域，逐漸形成了以高速公路為軸線的全面覆蓋。以天津調(diào)頻同步廣播網(wǎng)為例，首先按照主站與同步發(fā)射點(diǎn)的構(gòu)成需求，將天塔與靜海、武清、薊縣、寧河、寶坻、塘沽等進(jìn)行了全面關(guān)聯(lián)，進(jìn)而在衛(wèi)星信號(hào)源一致的情況下，實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻同步廣播技術(shù)的應(yīng)用。例如，在其一期工程建設(shè)過(guò)程中，即在天塔、塘沽同步發(fā)射站點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，設(shè)置了3.2 m的兩個(gè)功分器，A功分器中，主要包括數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)、數(shù)字FEBOX光端機(jī)、天塔主備發(fā)射機(jī);B功分器中，主要由調(diào)頻數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)、塘沽備發(fā)射機(jī)97.2共同組成，實(shí)現(xiàn)了其系統(tǒng)性覆蓋目標(biāo)。

另一方面，當(dāng)前調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用后，在行車指南、路況信息等方面，通過(guò)GPS，GIS以及人工智能編排，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了半智能化的信息推送。有助于在機(jī)器與人工作業(yè)的混合模式下，促進(jìn)廣播信息平臺(tái)的快速發(fā)展。從當(dāng)前的應(yīng)用成果與應(yīng)用趨勢(shì)看，前景十分廣闊。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，一些城市在調(diào)頻同步發(fā)射臺(tái)的選址方面，仍然存在規(guī)劃布點(diǎn)不合理、前期試驗(yàn)布點(diǎn)與后期施工布點(diǎn)差異過(guò)大、整體布局不足與局部布局資源配置不合理等實(shí)際問(wèn)題。因而在應(yīng)用實(shí)踐中，應(yīng)該將系統(tǒng)性設(shè)計(jì)與配套性實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。如上述天津地區(qū)的調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐，即表明了系統(tǒng)性設(shè)計(jì)的合理性、配套性實(shí)踐的有效性。需要注意的是，在調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用時(shí)通常需要以高速公路作為主要參考物，此時(shí)，應(yīng)該注重分區(qū)分段的重要性，并將其與該技術(shù)建設(shè)中的分期建設(shè)對(duì)應(yīng)起來(lái)[4]。這樣，既有利于建設(shè)時(shí)的針對(duì)性，將前期建設(shè)與后期建設(shè)統(tǒng)一起來(lái)，也可以在此條件下，按照公路的分區(qū)段，同步開(kāi)展不同路段的建設(shè)工作。所以，從應(yīng)用基礎(chǔ)建設(shè)方面看，公路分區(qū)分段與建設(shè)分期分區(qū)域，均有助于提高其應(yīng)用效率。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

調(diào)頻同步廣播技術(shù)的特點(diǎn)為其應(yīng)用提供了重要的功能及優(yōu)勢(shì)。通過(guò)以上初步分析可以看出，調(diào)頻同步廣播技術(shù)受到交通、人口、收聽(tīng)等綜合因素影響，其發(fā)展已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。另外，應(yīng)該注重當(dāng)前調(diào)頻同步廣播技術(shù)應(yīng)用中已經(jīng)積累的系統(tǒng)性應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與配套性應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，盡量在調(diào)頻同步網(wǎng)廣播網(wǎng)的復(fù)雜系統(tǒng)工程建設(shè)大背景下，結(jié)合實(shí)際需求，為該技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展做好資源配置工作。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]馬永生.調(diào)頻同步廣播技術(shù)的最新發(fā)展及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（29）：169-170.

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（編輯 王雪芬）

Features and application of FM synchronous broadcasting technology

Guo Yujiang

（Henan Radio and Television Transmitting Station Zhengzhou， Zhengzhou 450016， China）

Abstract：This article takes the characteristics and applications of FM synchronous broadcasting technology as a research topic， introduces FM synchronous broadcasting technology， and analyzes its main characteristics in terms of co-frequency， coverage， anti-interference， and cost investment. And on this basis， combined with the basic theory of broadcasting， its specific application was discussed.

Key words：FM synchronous broadcasting; technology; characteristics; application