调频同步广播实践应用

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附表一全省广播影视系统优秀科技论文申报表论文名称调频同步广播实践应用论文专业类别广播■电视□无线□有线□电影□战略发展与管理□论文字数3000字作者情况姓名工作单位职务/职称谢秀松濮阳人民广播电台副台长/高级工程师孙勇刚濮阳人民广播电台副主任/工程师李传忠濮阳人民广播电台副主任/工程师联系人孙勇刚联系电话13513903719论文是否涉密否内容可否公布可以何时何处发表（如已发表，请注明出版刊物名称、年度、期数，并提供1份在原刊论文及目录页的复印件）推荐意见领导签字：单位盖章年月日 调频同步广播实践应用濮阳人民广播电台谢秀松孙勇刚李传忠摘要：本文简要阐述了调频同步广播的基本原理和实践应用，详细介绍了同步广播实际解决方案中遇到的问题，以及所采取的改进措施，测试情况及体会，为调频同步广播实现区域化覆盖提供了有力的佐证。关键词：调频同步广播同频谱传输相干区一、概述调频广播，因其电声指标优越，频带较宽，便于传输高保真立体声信息，从60年代初开始得到迅速发展。80年代以后，调频立体声广播更以其独特的优势为广播界所青睐。随着社会的快速发展，听众审美情趣的提高，对调频广播节目的需求也随之增大。一方面，广播采用不断增加节目套数的方法来满足听众的需求，但随之而来的问题是频率资源日趋紧张。如何充分利用频率资源，是业内人士不得不考虑的问题。另一方面，人们对在移动中接收信息及其它广播节目有了更高的需求。因此，如何用同一频率在相当广的区域内接收同一节目，提到了议事日程。欧美国家从80年代开始，致力研究调频同步广播技术。2001年7月，国家广电总局在杭州召开“调频同步广播试点验收暨技术研讨会”，通过了“杭甬高速公路沿线调频同步广播应用试验”的验收。该实验项目通过验收，标志着我国调频同步广播已走向了实用阶段。二、调频同步广播技术标准8 《调频同步广播系统技术规范》GY/T154-2000由广电总局科技司提出任务，广电总局广播电视计量中心牵头，联合杭州众力传播公司、青岛广电所、浙江人民广播电台等单位共同起草。从1999年6月经过多次讨论、实验、修改、征求专家意见、专家审定、报批，于2000年12月生效实施。这个标准的核心是规定了实现“三同”以保证单频网正常运行的必要条件。(1)同频：相对频差≤1×10ˉ9(2)同相：传输时延差≤10μs（单声），5μs（立体声）(3)同调制度：调制度偏差限制在约5%以内。这些定量数据的获得是在分析了相干区内非线性解调导致失真的机理后，通过严格的实验室模拟测试得到几组相关图表和特性曲线，取3KHz以下分量失真<1%，5KHz分量失真<7%，得到允许的△t和△M数据，又参考法国和意大利在同类试验中用主观评估的方法取得的数据与其相吻合，这些数据又在外场布点收测试验中（功率从10W，50W到300W，布点2个、3个到6个以上）得到反复验证后，根据必要性和可能性相结合的原则确定的。这个标准对于同步广播系统工程实施的指导意义除了提出对入网发射设备、信号传输设备、信道体制及信号传输格式（保证传输增益和时延稳定性）的要求外，实际上也对整个网络系统设计如：布点选址时的台间跨距、天线方向图及安装要求等作出了限制，（如：站点跨距在单声道时不大于18公里，立体声时不大于9公里）对实施工程所需的测量仪器、设备（特别是时延测量）性能提出要求三、调频同步广播技术实现8 濮阳地形特殊，呈东、西狭长，给广播节目覆盖带来很大的困难。濮阳广播覆盖率长期停滞在65%，许多乡村地域无法收听广播。许多乡村群众通过打电话，来信等渠道反映问题，同时人大代表、政协委员也通过提交提案、议案的形式，要求提高广播覆盖面积。由于调频同步广播就是利用同步技术，在相同播出频率的发射机，在两个或多个交叠区域播出相同节目，既有效提高覆盖面积，又方便收听，还可节省频率资源。因此，我台通过实施调频同步广播解决广播信号在濮覆盖不足。1、调频同步广播系统组成结合濮阳人民广播电台提供的基础数据，运用现有已建成的广播发射基站站址，在范县和台前两地增加转播基站，采用同频谱传输技术，使各个发射基站发射出来的信号频谱完全一致，从而实现同步广播的目标。（如图）8 基站包括濮阳市安装3千瓦发射机，微波调制和传输系统，射频调制系统，天馈系统，及需升级改造共馈天线三工器。范县和台前两地新增1千瓦发射机两部，微波接收和解调系统，天馈系统，以及相应的配电，机房配套设备各两套。各站点的参数及时延量类别站名位置发射机标称功率（kw）发射机实际输出功率（kw）天线高度天线方向时延量（μs）濮阳市北纬35°46’东经115°2’3kw3kw168m全向150范县北纬35°51’东经115°30’1kw1kw120m东北、南80台前北纬35°59’东经115°51’1Kw1Kw55m东北无2、调频同步广播系统运行原理采用广播信号同频谱传输技术，以濮阳市发射中心为频谱信号源，通过微波频谱合成发射系统，将频谱信号传输到范县和台前两地，微波频谱发射系统采用超线性大功率发射技术，对广播信号进行无失真频谱搬移，实现三地同频同步播出，有效地提高信号覆盖范围。范县:8 3、同步广播系统运行的必要条件调频同步广播四要素：根据调频同步广播的理论研究和实践表明，要做到调频广播同节目、同频率、无缝隙地同步覆盖，须满足如下基本要求：（1）同频：相邻发射机之间的频率差足够小；（2）同相：相邻发射机的已调波在相干的相位差足够小；（3）同调制度：相邻发射机的调制度差足够小；（4）足够的场强：在所要求的覆盖区内信号场强足够强。根据上述四要素，我们采取了以下几种措施：一是采用单一激励器，通过微波同频谱传输技术，其他两发射点相当于同一末级功放的不同模块，因为单一的信号源和复合调制信号，不存在频率、相位和调制度的差异，这样可以严格保证同频、同相、同调制度。二是把濮阳和范县两发射点进行延时处理，根据电波传输速度300m/us计算，濮阳距离台前地理位置相距80公里，濮阳距范县40公里，分别对两地延时150us，80us。调整发射点间的时间差，在相交区域内使发射电波尽量减少时间差。三是根据地形条件和天线挂高，有选择性的把濮阳发射点定位为全向天线，覆盖濮阳市区及相邻县域，范县发射点为东偏北和正南两面定向天线，台前为东向单面定向天线，发射功率分别为3Kw、1Kw、1Kw。8 四是根据实际测试覆盖情况，适当调整各点发射功率，把相干区控制到人口相对稀少的区域内，保证沿濮台公路（大概处于三发射点连线中轴内）收听效果。四、实地测试收听2009年3月16日、17日，我们对濮阳地区进行了实地测试收听。测试仪器为德力MS3089彩色监视场强仪，标准天线。16日测试由西到北再到东范围12个点，主要测试同频广播网向北和东覆盖情况，以及相干区域大概位置和收听效果。17日测试由西南向东方向覆盖了13-21共9个点，测试路线全程分别用车载收音机和便携收音机进行了实际收听。（详见下图线路示意地图坐标）。测试结果：1、以濮阳为中心，向南、西、北三个方向，接收信号为濮阳3千瓦机器发射，所测区域内收听效果良好。8 2、濮阳、范县两发射台同频相干区域位于范县西8-11公里处，南北宽3公里左右，带状，有同频干扰噪音，顺濮台公路实测，沿途收听，可正常收听，相交区域不定时有嗞声。3、范县毛楼旅游区、辛庄一带，沿线使用车载收音机移动接收，有明显的唦声干扰，固定接收信号方向性较强，根据测试结果推断，该地处于濮阳和范县两发射点共同覆盖区域。4、范县和台前分别采取了定向天线，并且范县、台前一带行政区域呈带状，两发射点相干区在台前西7-10公里左右，沿濮台公路收听，未见明显噪声干扰，向北覆盖测试至阳谷县西湖及县城南，收听效果良好，最东测试点至台前吴坝乡银河渡口，信号良好。5、根据测试结果判断，范县南毛楼、辛庄一带处于同频干扰区域内，由于该区域为人口密集区，影响群众收听。为改善该区覆盖情况，与天线厂家反复研究，把范县发射台1千瓦定向天线变更为东北和正南两个主指向区域，分别由两层双偶极板天线组成，即可满足西、北、南三方的主要覆盖区域（濮阳市辖区内），又减少与范县发射点之间的相互干扰。采取以上措施后，于2009年4月3日，再次对原路线进行了移动接收，收听效果明显改变，毛楼相干区域移除，随后又沿大堤向东行至高码头和台前清河交界处，可以清晰接收台前发射点信号。五、结束语在我国数字广播时代到来前，在模拟向数字广播过渡期间，充分发挥模拟调频广播的潜力，同时也为实现数字广播打下了事业基础，调频同步广播为覆盖作出新的的贡献，把广播信号送到千家万户，也正是我们广播工作者不懈追求的目标。8