论文部分内容阅读
【摘要】当前，我国已全面进入信息时代，对信息传输提出了更高的要求。调频传输是一种声音通信系统。通过调频传输，人们可以获得大量的信息，因为其具有良好的音质和便捷性。很受观众的欢迎，尤其是老年人。然而，在传统的传输技术中，由调频广播传输延伸形式的特殊性，其信号容易受到各种因素的影响。因此，本文阐述了调频同步广播在调频广播中的基本原理以及主要技术，明晰了影响调频广播覆盖率的主要因素，并就同步网的实现需要注意的问题进行探讨，以期为调频同步广播实现区域化覆盖提供参考。
【关键词】调频同步广播;自动同步技术;数字调频激励器
中图分类号：TN94 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.21.010
随着审美和听觉吸引力的提高，对调频广播节目的需求也随之增加。一方面，广播行业采取了增加节目数量的方式来满足观众的需求，但另一个问题是日益狭窄的即时频率来源已不能满足人们的需求。如何充分利用频率源已经引起了业界的关注。此外，随着交通的不断发展，特别是高速公路的快速发展和城市高楼林立，人们对交通信息和其他移动广播节目的接收有了更高的要求。目前，调频传输同步技术已成为最重要的传输形式，是各领域解决同频干扰的重要技术解决方案。因此，探讨调频同步广播的原理及关键技术的实现具有重要的现实意义。
1. 调频同步广播系统概述
1.1 调频同步广播系统原理
调频同步广播是指共享同一频率，同时播出同一套节目，这样大大降低了频率源的成本，从而扩大了传输覆盖范围。传输同步调频技术已成为最重要的传输形式，是解决同频干扰的重要技术方案。调频同步传输技术框图如图1所示。
图1 调频同步广播原理图
1.2 调频同步广播的主要优点
（1）为了实现无线电波的均衡合理覆盖，提高传输覆盖率，可以在过载区域使用一些低功率发射机实现均衡覆盖。根据覆盖区域的建筑、面积和场地，可形成覆盖网络。
（2）调频同步传输不会影响当地电磁环境。由于每个发射机的有效辐射非常小，可以使用现场可用的最小功率来保证听力质量，而且不会受到过量磁场的影响，对电磁环境造成损害。
（3）调频同步广播技术可以完全覆盖数百公里的高速公路，使观众可以不改变频率地收听节目。
（4）施工成本低，工作相对可靠。使用一个小型传输设备的成本是一个单一的高功率发射机的一个零头。因为在同一时间有很多台在使用，如果一个台出现故障，只会影响一个局部地区。
2. 数字调频同广播技术的应用
调频同步广播需要多个发电机以相同的频率广播同一节目。由于不同的站有不同的传输线，即使所有的站都采用一条传输线，也会有时间延迟或其他参数的变化，而且每个传输的时延都是不同的，所以如何解决时间同步问题是一个难题。世界各国的相关学者对此进行了深入的研究，开发了先进的设备以保证调频同步广播的同频同调系统。
2.1 数字音频同步
因为不同的发射台不能完全保证在相同的地理位置。因此，音频信号在道路传输中的延迟是不同的，这使得音频信号在广播站的相位廣播也不同：为了解决信号传输过程中的延迟问题，需要同步编辑。通过这种方式，译码技术实现了双边音频信号协议。
数字音频同步技术的关键是利用同步编码器对48khz的四通道AES音频输入信号进行编码和附加。然后使用线路E1进行传输。压缩时输入第二个GPS参考源脉冲信号，通过计算，调整不同的译码器对应的延迟时间同步，同步为这个信号被发送到译码器译码器，记录从发送方注册GPS参考源信号和第二个脉冲信号，如果不匹配，将删除对应的帧。
2.2 数字同步激励器
数字同步激励器是基于DSP和DDS技术开发的一种新型数字产品：数字信号处理器（DSP）主要用于数字滤波、前景强调、编码立体声、载波调制等。DDS是一种直接数字频率合成器。其主要功能是对载波进行调制：采用全数字处理技术，防止模拟污染源的低频响应和模拟滤波器的相位失真。
每个激励器之间有不同的标准，以确保这些标准彼此匹配，因此全数字处理技术被应用。采用同步数字激励器可以有效地解决同步立体传输的技术问题，提高立体传输的质量。
2.3 同步广播延时调整
在同一频传网络中，当A、B发射台在不同位置时，不可避免地会发生延时变化。经过相关实际验证，A、B发射台的场强值不一致，差异达到3dB，并且“呲呲”的声音明显。
此外，通过A、B发射台向两台型号相同的收音机发出信号，将采集到的信号与双通道示波器相连，通过示波器可以清楚地测量出音频之间的差异。结合计算出的时延差，利用同步激励对时延差进行转换，最终将不同发射机产生的时延差控制在合理的范围内。
3. 当前影响调频广播覆盖率的主要因素
3.1 调频广播自身技术方面的因素
调频广播是一种通过调频无线技术来传输音频信号的设备。近几年，调频广播在中国迅速发展，但在全国范围内，一些因素严重影响了调频广播的覆盖率。与传统的有线传输相比，调频传输中最大的一种是它主要代表信号所携带的电磁波幅值为e的信息，这使得信号携带对周围环境非常敏感，增加了调频的难度。特别是中国城市化进程的进一步加快，现代信息服务的快速发展将影响调频信号传输的不同信号，这说明即时通讯的独特技术原理会影响其覆盖范围。
3.2 设备方面的因素
发射机和天线作为调频发射的必要设备是调频发射覆盖的重要基础。因此，发射机和天线的功能和性能也是影响调频传输覆盖的重要因素。发射机作为发射调频信号的重要设备，要合理调整总功率、频率等重要参数。然而在实际中，对总频率的补偿要高得多，也就是说，比输出的宽度要高得多。在调频传输信号的传输过程中，载波能量以分布的形式存在，信号逐渐减弱，影响了传输的质量。 3.3 地理方面的因素
调频广播覆盖受地理因素的影响主要体现在两个方面：第一，调频广播传播采用无线传输技术，容易受到范围内地理环境的影响。地面越复杂，普及调频广播就越困难。不同的地理区域、不同的山脉会对调频传输的覆盖有不同的影响。第二，近年来，随着城市化进程的加快，城市高层建筑也对调频信号的传输产生了干扰。无论是在低地还是在高地，信号的传输都会受到一定程度的影响。严重情况下，信号可能无法正常传播，影响信号质量。
3.4 电磁方面的因素
目前，随着城市化进程的不断加强，广播电台的频率也呈现出增加的趋势。这很容易导致信号通道过载。在市中心几套电台同时广播是必要的。频率会干扰来自不同传输站的信号，从而影响信号质量。此外，随着信息技术的发展，私家车、智能手机、电脑和电磁设备的使用也会影响信号质量，使得电磁环境越来越复杂。即使场强增加，也不能保证用户接受。信号良好，用户接收到的信号往往伴随着噪声。因此，在规划调频覆盖项目时，应充分认识电磁环境对调频覆盖的影响，尽量将电台建在干扰程度相对较低的地方。
4. 数字调频同步广播技术应用的建议
4.1 保证最低可用场强强度
当两台发射机距离较近时，发射的无线电波在两边重叠的区域会出现一个非常狭窄的山谷。两边的两台发射机的无线电波都比较接近谷点，会有很强的场强干扰。如果两个载频信号的频率转换和调制相位相同，发射机内部的“削波”电路产生的电场力与“俘获效应”相互抵消。
这种俘获效应是接收机特有的，只有音场力较强或靠近接收机或发射机时才能得到。在某些地区，相同或不同的节目信号可以由不同的发射机发送，听众可以听到或转换，如果信号功率大致相同。这个问题应该仔细考虑，特别是在信号功率非常接近的地区，特别是在电台覆盖范围过高的地区。幸运的是，这个区域的距离非常短，对接入的影响相对较小，发射机的有效辐射功率可以改变和调整，尽可能避免人口密集的地区。
4.2 避免同步干扰区
覆盖不同的发射台时，应尽量避免同步干扰区。如果有一个同步干涉仪，发射机的功率和天线的方向可以控制。为了满足这一要求，应推广GPS频率关闭技术。该技术的主要系统是GPS接收系统，它可以提供相关的传输信息和基频。该装置可以提供10mhz的频率，可以用来锁定导频和固定频率，有效提高系统的频率稳定性。此外，GPS还可以完成输出功能，综合港口位置的时间、信息和音频信号，得到延时值，并利用延时进行校正，提高延时稳定性。
4.3 高频要用同一信号源
对于高频信号同步传输网，应使用相同的信号源，不同的传输站应使用相同的信号源。因此，自动延迟和调频技术可以推广。该技术可用于调频同步传输，直接选择数字音频信号的输入，保证调制器调制的稳定性，促进宽带建设。在条件方面，主要的问题是在压缩区域的无线电频率有可能有延迟的运动，并且延迟的可持续性非常低。因此，解决这个问题的关键是要有一个相对稳定的载频。由于高精度原子精准度高，传输同步网络规模大、成本高，一般不容易直接用于传输同步网络中。在相同的高稳定参考频率下，可以锁定不同的传输载波频率。
5. 结语
近年来，网络信息技术发展迅速，广泛应用于各个领域。由于调频同步传输网中多个发射机的频率需要调整和运行，需要一定的设备和系统来控制这些发射机。监控系统和相关的网络管理系统之间也需要同步。未来的信息网管理将影响调频同步传输网的正常运行。这是未来发展的趋势。总之，经过多年的技术创新和不同广播系统的不断研究和发展，调频广播的同步化无疑将成为未来人们生活中不可缺少的一部分。与此同时，我们需要继续使用和改进这项技术，为越来越多的群体提供更好的收听效果和质量。
参考文献：
[1]关溪.基于国标DRA/DRA+音频压缩算法的音频同步传输系统关键技术研究[J].广播与电视技术，2019，46（09）：92-97.
[2]高强.基于DRA音频编码技术同步音频传输系统的实现与验证[J].西部广播电视，2019（14）：236-237+247.
[3]陈海.湛江市调频同步网建设方案及思路[J].視听，2018（06）：247-248.
[4]陈颖.射频已调波技术在同步广播中的应用研究[J].广播电视信息，2017（03）：100-101.
[5]刘宏.延安市调频广播无线覆盖技术方案及实施[J].延安大学学报（自然科学版），2016，35（03）：49-52.
【关键词】调频同步广播;自动同步技术;数字调频激励器
中图分类号：TN94 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.21.010
随着审美和听觉吸引力的提高，对调频广播节目的需求也随之增加。一方面，广播行业采取了增加节目数量的方式来满足观众的需求，但另一个问题是日益狭窄的即时频率来源已不能满足人们的需求。如何充分利用频率源已经引起了业界的关注。此外，随着交通的不断发展，特别是高速公路的快速发展和城市高楼林立，人们对交通信息和其他移动广播节目的接收有了更高的要求。目前，调频传输同步技术已成为最重要的传输形式，是各领域解决同频干扰的重要技术解决方案。因此，探讨调频同步广播的原理及关键技术的实现具有重要的现实意义。
1. 调频同步广播系统概述
1.1 调频同步广播系统原理
调频同步广播是指共享同一频率，同时播出同一套节目，这样大大降低了频率源的成本，从而扩大了传输覆盖范围。传输同步调频技术已成为最重要的传输形式，是解决同频干扰的重要技术方案。调频同步传输技术框图如图1所示。
图1 调频同步广播原理图
1.2 调频同步广播的主要优点
（1）为了实现无线电波的均衡合理覆盖，提高传输覆盖率，可以在过载区域使用一些低功率发射机实现均衡覆盖。根据覆盖区域的建筑、面积和场地，可形成覆盖网络。
（2）调频同步传输不会影响当地电磁环境。由于每个发射机的有效辐射非常小，可以使用现场可用的最小功率来保证听力质量，而且不会受到过量磁场的影响，对电磁环境造成损害。
（3）调频同步广播技术可以完全覆盖数百公里的高速公路，使观众可以不改变频率地收听节目。
（4）施工成本低，工作相对可靠。使用一个小型传输设备的成本是一个单一的高功率发射机的一个零头。因为在同一时间有很多台在使用，如果一个台出现故障，只会影响一个局部地区。
2. 数字调频同广播技术的应用
调频同步广播需要多个发电机以相同的频率广播同一节目。由于不同的站有不同的传输线，即使所有的站都采用一条传输线，也会有时间延迟或其他参数的变化，而且每个传输的时延都是不同的，所以如何解决时间同步问题是一个难题。世界各国的相关学者对此进行了深入的研究，开发了先进的设备以保证调频同步广播的同频同调系统。
2.1 数字音频同步
因为不同的发射台不能完全保证在相同的地理位置。因此，音频信号在道路传输中的延迟是不同的，这使得音频信号在广播站的相位廣播也不同：为了解决信号传输过程中的延迟问题，需要同步编辑。通过这种方式，译码技术实现了双边音频信号协议。
数字音频同步技术的关键是利用同步编码器对48khz的四通道AES音频输入信号进行编码和附加。然后使用线路E1进行传输。压缩时输入第二个GPS参考源脉冲信号，通过计算，调整不同的译码器对应的延迟时间同步，同步为这个信号被发送到译码器译码器，记录从发送方注册GPS参考源信号和第二个脉冲信号，如果不匹配，将删除对应的帧。
2.2 数字同步激励器
数字同步激励器是基于DSP和DDS技术开发的一种新型数字产品：数字信号处理器（DSP）主要用于数字滤波、前景强调、编码立体声、载波调制等。DDS是一种直接数字频率合成器。其主要功能是对载波进行调制：采用全数字处理技术，防止模拟污染源的低频响应和模拟滤波器的相位失真。
每个激励器之间有不同的标准，以确保这些标准彼此匹配，因此全数字处理技术被应用。采用同步数字激励器可以有效地解决同步立体传输的技术问题，提高立体传输的质量。
2.3 同步广播延时调整
在同一频传网络中，当A、B发射台在不同位置时，不可避免地会发生延时变化。经过相关实际验证，A、B发射台的场强值不一致，差异达到3dB，并且“呲呲”的声音明显。
此外，通过A、B发射台向两台型号相同的收音机发出信号，将采集到的信号与双通道示波器相连，通过示波器可以清楚地测量出音频之间的差异。结合计算出的时延差，利用同步激励对时延差进行转换，最终将不同发射机产生的时延差控制在合理的范围内。
3. 当前影响调频广播覆盖率的主要因素
3.1 调频广播自身技术方面的因素
调频广播是一种通过调频无线技术来传输音频信号的设备。近几年，调频广播在中国迅速发展，但在全国范围内，一些因素严重影响了调频广播的覆盖率。与传统的有线传输相比，调频传输中最大的一种是它主要代表信号所携带的电磁波幅值为e的信息，这使得信号携带对周围环境非常敏感，增加了调频的难度。特别是中国城市化进程的进一步加快，现代信息服务的快速发展将影响调频信号传输的不同信号，这说明即时通讯的独特技术原理会影响其覆盖范围。
3.2 设备方面的因素
发射机和天线作为调频发射的必要设备是调频发射覆盖的重要基础。因此，发射机和天线的功能和性能也是影响调频传输覆盖的重要因素。发射机作为发射调频信号的重要设备，要合理调整总功率、频率等重要参数。然而在实际中，对总频率的补偿要高得多，也就是说，比输出的宽度要高得多。在调频传输信号的传输过程中，载波能量以分布的形式存在，信号逐渐减弱，影响了传输的质量。 3.3 地理方面的因素
调频广播覆盖受地理因素的影响主要体现在两个方面：第一，调频广播传播采用无线传输技术，容易受到范围内地理环境的影响。地面越复杂，普及调频广播就越困难。不同的地理区域、不同的山脉会对调频传输的覆盖有不同的影响。第二，近年来，随着城市化进程的加快，城市高层建筑也对调频信号的传输产生了干扰。无论是在低地还是在高地，信号的传输都会受到一定程度的影响。严重情况下，信号可能无法正常传播，影响信号质量。
3.4 电磁方面的因素
目前，随着城市化进程的不断加强，广播电台的频率也呈现出增加的趋势。这很容易导致信号通道过载。在市中心几套电台同时广播是必要的。频率会干扰来自不同传输站的信号，从而影响信号质量。此外，随着信息技术的发展，私家车、智能手机、电脑和电磁设备的使用也会影响信号质量，使得电磁环境越来越复杂。即使场强增加，也不能保证用户接受。信号良好，用户接收到的信号往往伴随着噪声。因此，在规划调频覆盖项目时，应充分认识电磁环境对调频覆盖的影响，尽量将电台建在干扰程度相对较低的地方。
4. 数字调频同步广播技术应用的建议
4.1 保证最低可用场强强度
当两台发射机距离较近时，发射的无线电波在两边重叠的区域会出现一个非常狭窄的山谷。两边的两台发射机的无线电波都比较接近谷点，会有很强的场强干扰。如果两个载频信号的频率转换和调制相位相同，发射机内部的“削波”电路产生的电场力与“俘获效应”相互抵消。
这种俘获效应是接收机特有的，只有音场力较强或靠近接收机或发射机时才能得到。在某些地区，相同或不同的节目信号可以由不同的发射机发送，听众可以听到或转换，如果信号功率大致相同。这个问题应该仔细考虑，特别是在信号功率非常接近的地区，特别是在电台覆盖范围过高的地区。幸运的是，这个区域的距离非常短，对接入的影响相对较小，发射机的有效辐射功率可以改变和调整，尽可能避免人口密集的地区。
4.2 避免同步干扰区
覆盖不同的发射台时，应尽量避免同步干扰区。如果有一个同步干涉仪，发射机的功率和天线的方向可以控制。为了满足这一要求，应推广GPS频率关闭技术。该技术的主要系统是GPS接收系统，它可以提供相关的传输信息和基频。该装置可以提供10mhz的频率，可以用来锁定导频和固定频率，有效提高系统的频率稳定性。此外，GPS还可以完成输出功能，综合港口位置的时间、信息和音频信号，得到延时值，并利用延时进行校正，提高延时稳定性。
4.3 高频要用同一信号源
对于高频信号同步传输网，应使用相同的信号源，不同的传输站应使用相同的信号源。因此，自动延迟和调频技术可以推广。该技术可用于调频同步传输，直接选择数字音频信号的输入，保证调制器调制的稳定性，促进宽带建设。在条件方面，主要的问题是在压缩区域的无线电频率有可能有延迟的运动，并且延迟的可持续性非常低。因此，解决这个问题的关键是要有一个相对稳定的载频。由于高精度原子精准度高，传输同步网络规模大、成本高，一般不容易直接用于传输同步网络中。在相同的高稳定参考频率下，可以锁定不同的传输载波频率。
5. 结语
近年来，网络信息技术发展迅速，广泛应用于各个领域。由于调频同步传输网中多个发射机的频率需要调整和运行，需要一定的设备和系统来控制这些发射机。监控系统和相关的网络管理系统之间也需要同步。未来的信息网管理将影响调频同步传输网的正常运行。这是未来发展的趋势。总之，经过多年的技术创新和不同广播系统的不断研究和发展，调频广播的同步化无疑将成为未来人们生活中不可缺少的一部分。与此同时，我们需要继续使用和改进这项技术，为越来越多的群体提供更好的收听效果和质量。
参考文献：
[1]关溪.基于国标DRA/DRA+音频压缩算法的音频同步传输系统关键技术研究[J].广播与电视技术，2019，46（09）：92-97.
[2]高强.基于DRA音频编码技术同步音频传输系统的实现与验证[J].西部广播电视，2019（14）：236-237+247.
[3]陈海.湛江市调频同步网建设方案及思路[J].視听，2018（06）：247-248.
[4]陈颖.射频已调波技术在同步广播中的应用研究[J].广播电视信息，2017（03）：100-101.
[5]刘宏.延安市调频广播无线覆盖技术方案及实施[J].延安大学学报（自然科学版），2016，35（03）：49-52.