论文部分内容阅读
摘 要：文章以调频同步广播技术的特点和应用作为研究题目，介绍了调频同步广播技术，剖析了其在同频方面、覆盖范围方面、抗干扰方面、成本投入方面的主要特点，并以此为基础，结合广播基本理论，对其具体应用进行了讨论。
关键词：调频同步广播;技术;特点;应用
0 引言
20世纪80年代末，在欧美主要发达国家，兴起了调频同步广播技术。从应用经验看，技术的应用有利用扩大广播覆盖范围，通过统一节目源的音频广播覆盖技术，将其他发射台的发射机资源整合起来。因而，既可以节约资源，又可以提高广播收听的质量。我国在该方面的发展起步相对较晚，发展速度相对较快。结合本土市场对调频同步广播技术的应用情况看，调频同步广播的覆盖设计，可以解决干扰区内的问题，满足城市文明建设中，由人口增长造成的广播收听需求。所以，从“需求侧”与“供给侧”的角度看，调频同步广播技术的应用效果相对较好。随着交通运输行业的大发展，其应用范围将迅速扩大并成为主流广播技术[1]。
1 调频同步广播技术概述
调频同步广播首先在欧美国家获得了快速发展，其应用范围集中于高速公路沿线建设方面。与调幅同步广播相比，调频同步广播技术可以在单频网实现无缝覆盖，并且借助同频、同相、同调制度三要素，确保其最低可用场强。
以意大利为例，博罗尼亚市主要采用了立体声调频同步广播，以100.2 MHz频率实现了对高速公路的广播覆盖。从其频率的应用情况看，该市选择了两个山头作为发射点，山头海拔为150 m，两个山头上的A站、B站发射机的距离约为10 km。其中，A站的发射功率为1 kW，B站为2 kW。在发射天线的选择方面，A站选择了单层定向垂直极化天线，B站选择了四层四面全向垂直极化天线。从天线增益方面看，A站与B站的增益值分别为4 dB，7 dB。在基准同步源方面，欧美国家基本上均以GPS信号为准，运用光缆传输数字信号。
2 调频同步广播技术的特点
事物的主要特征承载着其功能及作用，调频同步广播技术的特点主要体现在4个方面，分述如下。
2.1 實现多台发射机的同频
调频同步广播技术的基础是同频，对发射机载波的稳定性需求不大。但是在频率差方面，应该做好载波相对值的控制。因此，所谓的同频实质上属于一个相对概念，在调频同步广播系统要求相对较高的情况下，仅需要使频率趋于一致即可达到调频同步广播目标。
例如，100 MHz载波频率条件下，应该将调频同步广播系统中的频率差控制在0.1 Hz范围以内。这样，接收者在相同的时间内，借助驻波周期可以实现同步接收。即使在动态接收情况下，如移动接收条件下，通过对两个电台频率差的有效控制，也能够化解多普勒效应产生的影响。目前的应用经验表明，在发射机之间的同频保障方面，既可以通过GPS定位实现同频目标，也能够借助北斗授时系统达到该目标。比较之下，以美国为首的GPS定位系统应用中，其安全性未获得明确承诺与保证，所以，在单一授时模块下，应该注重对其安全性的考虑。而北斗模块费用相对较低，其应用范围正在扩大，在未来的实践中，北斗授时系统的应用前景相对较好。
2.2 增大信号发射覆盖范围
在调频同步广播技术应用中，通常需要组建覆盖网，满足电波均衡覆盖需求。目前在多台小功率发射机交叠区域，通常需要考虑建筑物、服务区域的形状等，为其均衡覆盖做好基面数据调研及分析[2]。
2.3 对当前电磁环境无影响
欧美国家对调频同步广播技术的应用实践表明，多台发射机同频情况下，其交叠区域能够实现均衡覆盖。此时，在有效辐射功率方面，每一台发射机相对较小。所以，在保证收听质量的同时，既可以满足其最低可用场强要求，也能够在低场强的条件下，确保其不对周边现有电磁环境产生较大的负面影响。
2.4 施工建设成本费用较低
调频同步广播技术的应用包括了光缆铺设、设备配置，从总体上看，数量较大、工程量多。但是，在实际的施工实践中，由于对单台大功率发射机的需求相对较小，而小型发射机的费用低廉。加上同频条件限定下的故障诊断及处理，仅限于单台设备，并不会影响其他设备。所以，在局部故障运维管理优势、成本费用投入优势、施工建设效率优势的综合因素影响下，其施工建设成本费用相对较低。
3 调频同步广播基础理论
调频同步广播技术的应用原理相对简单，即在同一频率下，使两台以上调频发射机播出同一节目。从基本理论方面分析，广播技术应用中存在载频频差干扰、已调波相位差干扰、已调波频率偏差干扰，可以通过调频同步广播技术，在交叠覆盖区域达到抗干扰目的。
具体而言，在标称频率一致的情况下，两台发射机的载频也会存在差别，虽然属于音频范围内的频差，但是，仍然会对接收机造成一定的干扰。而且，在已调波信号相位不同的情况下，其信号到达时间也存在差异，从而在叠加情况下，受时延差或调频频率影响，也会出现信号失真问题。尤其是已调波频率偏差，或频偏差异，会使频偏信号发生叠加失真现象。所以，驻波现象多由电波干涉产生，而调频同步广播技术在对该现象的消除方面，仍然存在短板。例如，当驻波峰谷电平差在交叠区产生后，接收机灵敏度大于谷点场强，此时会出现“呲呲呲”的噪声。因此，可以借助调频同步广播技术中的“三同”“一保”，在同频、同相、同调制度三同要素支持下，化解此类问题。另一方面，通过对接收场强的保障，能够使同步技术应用后，提高接收效果[3]。
4 调频同步广播技术的应用
在调频同步广播技术应用场景中，通常将其形容为“有路、有车、有调频”。现阶段我国交通行业、汽车行业、信息技术行业获得了前所未有的发展。尤其是总体经济理论应用后，我国本土市场各行业诸领域与国际同业市场发生的并轨，在激烈的竞争环境下，广播受众市场虽然实现了分流，但是整体上的广播受众市场却获得了进一步扩大。而且，随着要素市场配置资源的功能进一步扩大，当前调频同步广播技术的应用需求也在日益增长。所以，调频同步广播技术的应用是社会发展、文化发展、技术发展的必然结果。 從应用方面看，我国特大城市、一线城市中的调频同步广播技术应用范围较大、覆盖区域较广。如我国首都北京，已经完成了市区到郊区的全覆盖。深圳、上海、广州等城市的调频同步广播技术应用范围也相对广泛。其他二线城市对该技术的应用也已经紧随其后。比如，河南省的交通广播选择104.1 MHz已经实现了无缝覆盖建设工作，并且按照首期、二期分期建设工程的方式，从省会城市到周边城市、从城市中心到县城区域，逐渐形成了以高速公路为轴线的全面覆盖。以天津调频同步广播网为例，首先按照主站与同步发射点的构成需求，将天塔与静海、武清、蓟县、宁河、宝坻、塘沽等进行了全面关联，进而在卫星信号源一致的情况下，实现了调频同步广播技术的应用。例如，在其一期工程建设过程中，即在天塔、塘沽同步发射站点系统设计方面，设置了3.2 m的两个功分器，A功分器中，主要包括数字卫星接收机、数字FEBOX光端机、天塔主备发射机;B功分器中，主要由调频数字卫星接收机、塘沽备发射机97.2共同组成，实现了其系统性覆盖目标。
另一方面，当前调频同步广播技术应用后，在行车指南、路况信息等方面，通过GPS，GIS以及人工智能编排，已经实现了半智能化的信息推送。有助于在机器与人工作业的混合模式下，促进广播信息平台的快速发展。从当前的应用成果与应用趋势看，前景十分广阔。但是，在实际应用中，一些城市在调频同步发射台的选址方面，仍然存在规划布点不合理、前期试验布点与后期施工布点差异过大、整体布局不足与局部布局资源配置不合理等实际问题。因而在应用实践中，应该将系统性设计与配套性实践结合起来。如上述天津地区的调频同步广播技术应用实践，即表明了系统性设计的合理性、配套性实践的有效性。需要注意的是，在调频同步广播技术应用时通常需要以高速公路作为主要参考物，此时，应该注重分区分段的重要性，并将其与该技术建设中的分期建设对应起来[4]。这样，既有利于建设时的针对性，将前期建设与后期建设统一起来，也可以在此条件下，按照公路的分区段，同步开展不同路段的建设工作。所以，从应用基础建设方面看，公路分区分段与建设分期分区域，均有助于提高其应用效率。
5 结语
调频同步广播技术的特点为其应用提供了重要的功能及优势。通过以上初步分析可以看出，调频同步广播技术受到交通、人口、收听等综合因素影响，其发展已经成为大势所趋。另外，应该注重当前调频同步广播技术应用中已经积累的系统性应用经验与配套性应用经验，尽量在调频同步网广播网的复杂系统工程建设大背景下，结合实际需求，为该技术的应用发展做好资源配置工作。
[参考文献]
[1]程彬彬.调频同步广播网技术的探讨和应用[J].中国传媒科技，2021（1）：122-124.
[2]陆小奕.论数字调频同步广播技术的最新发展及应用趋势[J].西部广播电视，2020（10）：202-203.
[3]马永生.调频同步广播技术的最新发展及应用[J].科技创新与应用，2020（29）：169-170.
[4]汪卫民.利用调频精密同步广播技术进行单频组网[J].广播与电视技术，2020（7）：119-120.
（编辑 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
关键词：调频同步广播;技术;特点;应用
0 引言
20世纪80年代末，在欧美主要发达国家，兴起了调频同步广播技术。从应用经验看，技术的应用有利用扩大广播覆盖范围，通过统一节目源的音频广播覆盖技术，将其他发射台的发射机资源整合起来。因而，既可以节约资源，又可以提高广播收听的质量。我国在该方面的发展起步相对较晚，发展速度相对较快。结合本土市场对调频同步广播技术的应用情况看，调频同步广播的覆盖设计，可以解决干扰区内的问题，满足城市文明建设中，由人口增长造成的广播收听需求。所以，从“需求侧”与“供给侧”的角度看，调频同步广播技术的应用效果相对较好。随着交通运输行业的大发展，其应用范围将迅速扩大并成为主流广播技术[1]。
1 调频同步广播技术概述
调频同步广播首先在欧美国家获得了快速发展，其应用范围集中于高速公路沿线建设方面。与调幅同步广播相比，调频同步广播技术可以在单频网实现无缝覆盖，并且借助同频、同相、同调制度三要素，确保其最低可用场强。
以意大利为例，博罗尼亚市主要采用了立体声调频同步广播，以100.2 MHz频率实现了对高速公路的广播覆盖。从其频率的应用情况看，该市选择了两个山头作为发射点，山头海拔为150 m，两个山头上的A站、B站发射机的距离约为10 km。其中，A站的发射功率为1 kW，B站为2 kW。在发射天线的选择方面，A站选择了单层定向垂直极化天线，B站选择了四层四面全向垂直极化天线。从天线增益方面看，A站与B站的增益值分别为4 dB，7 dB。在基准同步源方面，欧美国家基本上均以GPS信号为准，运用光缆传输数字信号。
2 调频同步广播技术的特点
事物的主要特征承载着其功能及作用，调频同步广播技术的特点主要体现在4个方面，分述如下。
2.1 實现多台发射机的同频
调频同步广播技术的基础是同频，对发射机载波的稳定性需求不大。但是在频率差方面，应该做好载波相对值的控制。因此，所谓的同频实质上属于一个相对概念，在调频同步广播系统要求相对较高的情况下，仅需要使频率趋于一致即可达到调频同步广播目标。
例如，100 MHz载波频率条件下，应该将调频同步广播系统中的频率差控制在0.1 Hz范围以内。这样，接收者在相同的时间内，借助驻波周期可以实现同步接收。即使在动态接收情况下，如移动接收条件下，通过对两个电台频率差的有效控制，也能够化解多普勒效应产生的影响。目前的应用经验表明，在发射机之间的同频保障方面，既可以通过GPS定位实现同频目标，也能够借助北斗授时系统达到该目标。比较之下，以美国为首的GPS定位系统应用中，其安全性未获得明确承诺与保证，所以，在单一授时模块下，应该注重对其安全性的考虑。而北斗模块费用相对较低，其应用范围正在扩大，在未来的实践中，北斗授时系统的应用前景相对较好。
2.2 增大信号发射覆盖范围
在调频同步广播技术应用中，通常需要组建覆盖网，满足电波均衡覆盖需求。目前在多台小功率发射机交叠区域，通常需要考虑建筑物、服务区域的形状等，为其均衡覆盖做好基面数据调研及分析[2]。
2.3 对当前电磁环境无影响
欧美国家对调频同步广播技术的应用实践表明，多台发射机同频情况下，其交叠区域能够实现均衡覆盖。此时，在有效辐射功率方面，每一台发射机相对较小。所以，在保证收听质量的同时，既可以满足其最低可用场强要求，也能够在低场强的条件下，确保其不对周边现有电磁环境产生较大的负面影响。
2.4 施工建设成本费用较低
调频同步广播技术的应用包括了光缆铺设、设备配置，从总体上看，数量较大、工程量多。但是，在实际的施工实践中，由于对单台大功率发射机的需求相对较小，而小型发射机的费用低廉。加上同频条件限定下的故障诊断及处理，仅限于单台设备，并不会影响其他设备。所以，在局部故障运维管理优势、成本费用投入优势、施工建设效率优势的综合因素影响下，其施工建设成本费用相对较低。
3 调频同步广播基础理论
调频同步广播技术的应用原理相对简单，即在同一频率下，使两台以上调频发射机播出同一节目。从基本理论方面分析，广播技术应用中存在载频频差干扰、已调波相位差干扰、已调波频率偏差干扰，可以通过调频同步广播技术，在交叠覆盖区域达到抗干扰目的。
具体而言，在标称频率一致的情况下，两台发射机的载频也会存在差别，虽然属于音频范围内的频差，但是，仍然会对接收机造成一定的干扰。而且，在已调波信号相位不同的情况下，其信号到达时间也存在差异，从而在叠加情况下，受时延差或调频频率影响，也会出现信号失真问题。尤其是已调波频率偏差，或频偏差异，会使频偏信号发生叠加失真现象。所以，驻波现象多由电波干涉产生，而调频同步广播技术在对该现象的消除方面，仍然存在短板。例如，当驻波峰谷电平差在交叠区产生后，接收机灵敏度大于谷点场强，此时会出现“呲呲呲”的噪声。因此，可以借助调频同步广播技术中的“三同”“一保”，在同频、同相、同调制度三同要素支持下，化解此类问题。另一方面，通过对接收场强的保障，能够使同步技术应用后，提高接收效果[3]。
4 调频同步广播技术的应用
在调频同步广播技术应用场景中，通常将其形容为“有路、有车、有调频”。现阶段我国交通行业、汽车行业、信息技术行业获得了前所未有的发展。尤其是总体经济理论应用后，我国本土市场各行业诸领域与国际同业市场发生的并轨，在激烈的竞争环境下，广播受众市场虽然实现了分流，但是整体上的广播受众市场却获得了进一步扩大。而且，随着要素市场配置资源的功能进一步扩大，当前调频同步广播技术的应用需求也在日益增长。所以，调频同步广播技术的应用是社会发展、文化发展、技术发展的必然结果。 從应用方面看，我国特大城市、一线城市中的调频同步广播技术应用范围较大、覆盖区域较广。如我国首都北京，已经完成了市区到郊区的全覆盖。深圳、上海、广州等城市的调频同步广播技术应用范围也相对广泛。其他二线城市对该技术的应用也已经紧随其后。比如，河南省的交通广播选择104.1 MHz已经实现了无缝覆盖建设工作，并且按照首期、二期分期建设工程的方式，从省会城市到周边城市、从城市中心到县城区域，逐渐形成了以高速公路为轴线的全面覆盖。以天津调频同步广播网为例，首先按照主站与同步发射点的构成需求，将天塔与静海、武清、蓟县、宁河、宝坻、塘沽等进行了全面关联，进而在卫星信号源一致的情况下，实现了调频同步广播技术的应用。例如，在其一期工程建设过程中，即在天塔、塘沽同步发射站点系统设计方面，设置了3.2 m的两个功分器，A功分器中，主要包括数字卫星接收机、数字FEBOX光端机、天塔主备发射机;B功分器中，主要由调频数字卫星接收机、塘沽备发射机97.2共同组成，实现了其系统性覆盖目标。
另一方面，当前调频同步广播技术应用后，在行车指南、路况信息等方面，通过GPS，GIS以及人工智能编排，已经实现了半智能化的信息推送。有助于在机器与人工作业的混合模式下，促进广播信息平台的快速发展。从当前的应用成果与应用趋势看，前景十分广阔。但是，在实际应用中，一些城市在调频同步发射台的选址方面，仍然存在规划布点不合理、前期试验布点与后期施工布点差异过大、整体布局不足与局部布局资源配置不合理等实际问题。因而在应用实践中，应该将系统性设计与配套性实践结合起来。如上述天津地区的调频同步广播技术应用实践，即表明了系统性设计的合理性、配套性实践的有效性。需要注意的是，在调频同步广播技术应用时通常需要以高速公路作为主要参考物，此时，应该注重分区分段的重要性，并将其与该技术建设中的分期建设对应起来[4]。这样，既有利于建设时的针对性，将前期建设与后期建设统一起来，也可以在此条件下，按照公路的分区段，同步开展不同路段的建设工作。所以，从应用基础建设方面看，公路分区分段与建设分期分区域，均有助于提高其应用效率。
5 结语
调频同步广播技术的特点为其应用提供了重要的功能及优势。通过以上初步分析可以看出，调频同步广播技术受到交通、人口、收听等综合因素影响，其发展已经成为大势所趋。另外，应该注重当前调频同步广播技术应用中已经积累的系统性应用经验与配套性应用经验，尽量在调频同步网广播网的复杂系统工程建设大背景下，结合实际需求，为该技术的应用发展做好资源配置工作。
[参考文献]
[1]程彬彬.调频同步广播网技术的探讨和应用[J].中国传媒科技，2021（1）：122-124.
[2]陆小奕.论数字调频同步广播技术的最新发展及应用趋势[J].西部广播电视，2020（10）：202-203.
[3]马永生.调频同步广播技术的最新发展及应用[J].科技创新与应用，2020（29）：169-170.
[4]汪卫民.利用调频精密同步广播技术进行单频组网[J].广播与电视技术，2020（7）：119-120.
（编辑 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