-.z.調(diào)頻同步技術(shù)介紹廣播電視規(guī)劃院――長(zhǎng)占一調(diào)頻廣播相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹1.1GB／T4311－2000《米波調(diào)頻廣播技術(shù)規(guī)》主要規(guī)定了調(diào)頻廣播的頻率圍：87.0MHz～108.0MHz，從87.0MHz～107.9MHz，按照0.1MHz頻率間隔設(shè)臺(tái)。單個(gè)頻道占用帶寬：200kHz；100％調(diào)制時(shí)對(duì)應(yīng)的調(diào)制頻偏為75kHz。預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為50s。音頻帶寬為30Hz～15kHz。立體聲導(dǎo)頻為19kHz。極化方式主要使用垂直/水平極化。并規(guī)定了射頻信號(hào)輸出、單聲廣播、立體聲廣播、多路聲廣播、調(diào)頻數(shù)據(jù)廣播的占用帶寬和技術(shù)指標(biāo)等參數(shù)。1.2GY／T169－2001《米波調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測(cè)量方法》規(guī)定了射頻輸出信號(hào)雜散輻射、頻率偏差和寄生調(diào)幅等參數(shù)要求；規(guī)定了單聲廣播失真、頻響和信噪比等參數(shù)的技術(shù)要求和測(cè)量方法；規(guī)定了立體聲廣播失真、頻響、信噪比、左右聲道電平差、隔離度和導(dǎo)頻等參數(shù)的技術(shù)要求和測(cè)量方法；規(guī)定多路聲廣播、調(diào)頻數(shù)據(jù)廣播的占用帶寬等參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)和測(cè)量方法。1.3GY／T154－2000《調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)》調(diào)制度穩(wěn)定性：2.5％；已調(diào)制信號(hào)相位延時(shí)穩(wěn)定性：1s/24h；調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中各臺(tái)站基準(zhǔn)頻率穩(wěn)定度：5×10-9/24h；調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中各臺(tái)站載頻、導(dǎo)頻相對(duì)頻差：1×10-9；在相干區(qū)，各相鄰臺(tái)站載波場(chǎng)強(qiáng)差：6dB；在相干區(qū)，各相鄰臺(tái)站已調(diào)制信號(hào)之間的相對(duì)時(shí)間差：?jiǎn)温暎?0s立體聲：5s各相鄰臺(tái)站調(diào)制度設(shè)置誤差：3％；1.4GY／T196－2003《調(diào)頻廣播覆蓋網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》最低可用場(chǎng)強(qiáng)：農(nóng)村：54dBV/m；城市：66dBV/m；傳播曲線：采用ITU-RP.370-7建議書的場(chǎng)強(qiáng)曲線。射頻保護(hù)率：載頻間隔400kHz最好，正交計(jì)劃鑒別率：發(fā)射天線一般采用水平極化，垂直極化鑒別率為10dB。1.5GY／T×××－200×《調(diào)頻同步廣播覆蓋網(wǎng)技術(shù)規(guī)》同步技術(shù)要求：載波穩(wěn)定度：≤1×10-9/24h；導(dǎo)頻穩(wěn)定度：≤1×10-9/24h；調(diào)制頻偏穩(wěn)定度：≤1％/24h；相鄰臺(tái)站載波頻率差：≤0.1Hz；相鄰臺(tái)站導(dǎo)頻差：≤0.00002Hz；相鄰臺(tái)站調(diào)制頻偏差：≤1％(1kHz，100％調(diào)制)。相干區(qū)技術(shù)要求：最小可用場(chǎng)強(qiáng)：≥40dBV；相鄰臺(tái)站場(chǎng)強(qiáng)差：≤6dB；相鄰臺(tái)站音頻延時(shí)：≤5s(功率≤50W)，≤10s(功率≥50W)；聲音質(zhì)量要求：根據(jù)5分制聲音評(píng)分原則，相干區(qū)聲音的主觀評(píng)價(jià)應(yīng)大于3分。相干區(qū)設(shè)立原則：相干區(qū)應(yīng)設(shè)定于人口密度較低或接收群體相對(duì)較少的區(qū)域，相干區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大于36dBV的同頻信號(hào)應(yīng)不大于4個(gè)。1.5GB／T15770-1995《廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)(RDS)技術(shù)規(guī)》RDS：radiodatasystem調(diào)制特性、基帶編碼、消息格式、尋址和編碼及有關(guān)協(xié)議。節(jié)目名稱類型識(shí)別、替換頻率表、時(shí)間日期節(jié)目識(shí)別碼、擴(kuò)展國(guó)家碼中區(qū)域識(shí)別碼二調(diào)頻同步廣播簡(jiǎn)介由于調(diào)頻廣播電聲指標(biāo)明顯優(yōu)于調(diào)幅廣播，從80年代開始，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，調(diào)頻廣播（調(diào)頻單聲/立體聲廣播）以其良好的音質(zhì)得到了廣播電臺(tái)的青睞，成為廣播電臺(tái)最主要的廣播發(fā)射方式。隨著調(diào)頻廣播節(jié)目需求的增長(zhǎng)，其廣播套數(shù)不斷增加，在*些區(qū)域、特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)調(diào)頻廣播頻率資源日益緊，為調(diào)頻同步廣播的發(fā)展提供了契機(jī)。目前調(diào)頻同步廣播主要用于交通節(jié)目廣播、擴(kuò)大覆蓋區(qū)域和盲區(qū)補(bǔ)充發(fā)射。調(diào)頻同步廣播就是多個(gè)發(fā)射站點(diǎn)發(fā)送相同的廣播節(jié)目進(jìn)行大區(qū)域面積覆蓋。國(guó)最初的調(diào)頻同步廣播需各地交通臺(tái)為解決高速公路相同節(jié)目覆蓋問題，而探索發(fā)展起來(lái)的，在高速公路邊適當(dāng)距離上布設(shè)小功率調(diào)頻同步廣播發(fā)射機(jī)，使行駛的車輛始終能夠接收到相同的節(jié)目信號(hào)。其好處是顯而易見的，駕駛者在一條高速公路上可以始終聽到一個(gè)電臺(tái)的節(jié)目，不會(huì)出現(xiàn)覆蓋中斷、或在不同區(qū)域必須切換接收頻率的問題。對(duì)于運(yùn)營(yíng)者，在頻率資源日益緊的環(huán)境下，調(diào)頻同步廣播解決了很多管理上的問題。調(diào)頻同步廣播主要指“三同”，即同頻、同相、同調(diào)制度，同時(shí)要保證頻率穩(wěn)定度。目前調(diào)頻同步廣播主要有兩種型式：模擬調(diào)制調(diào)頻同步廣播方式和數(shù)字調(diào)制調(diào)頻同步廣播方式。模擬調(diào)制方式有分為兩種工作方式：一個(gè)是音頻同步方式，在音頻信號(hào)傳輸?shù)礁鱾€(gè)發(fā)射臺(tái)站的鏈路中實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的同步，在臺(tái)站音頻信號(hào)直接對(duì)載波進(jìn)行調(diào)頻，通過(guò)GPS標(biāo)定各臺(tái)站調(diào)頻載波的頻率、穩(wěn)定度，通過(guò)各個(gè)調(diào)頻激勵(lì)器的設(shè)置實(shí)現(xiàn)同調(diào)制度指標(biāo)。另一個(gè)是將已調(diào)制信號(hào)傳送到各個(gè)臺(tái)站，在臺(tái)站對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行延時(shí)調(diào)整處理，使用鎖定在高穩(wěn)時(shí)基的立體聲19kHz導(dǎo)頻信號(hào)作為載頻同步信號(hào)基準(zhǔn)。數(shù)字調(diào)制調(diào)頻同步廣播方式。數(shù)字化的音頻信號(hào)在激勵(lì)器中的立體聲編碼、數(shù)據(jù)處理直至射頻數(shù)字調(diào)制（DDS方式）輸出信號(hào)的過(guò)程全為數(shù)字化處理，從而保證“三同”。在歐洲國(guó)家，有些廣播機(jī)構(gòu)利用RDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不同頻率的調(diào)頻同步廣播，其原理是在調(diào)頻廣播發(fā)射信號(hào)中利用副載波把電臺(tái)名稱，節(jié)目類型，節(jié)目容及其它信息以數(shù)字形式發(fā)送出去。通過(guò)具有RDS功能的調(diào)諧器就可以識(shí)別這些數(shù)字信號(hào)，并做響應(yīng)處理，RDS廣播具有自動(dòng)頻率調(diào)整(AF)功能，當(dāng)信號(hào)低于*個(gè)水平時(shí)，AF功能會(huì)自動(dòng)搜索當(dāng)前電臺(tái)節(jié)目的其他發(fā)射頻率，并根據(jù)電平檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行頻率無(wú)縫切換?？梢詫?shí)現(xiàn)調(diào)頻同步廣播的要求。RDS收音系統(tǒng)還有有緊急事件播放、時(shí)間基準(zhǔn)發(fā)送、自動(dòng)對(duì)時(shí)等功能。三模擬調(diào)頻同步廣播方式對(duì)于在傳輸過(guò)程中保證音頻，將音頻傳送到各個(gè)臺(tái)站，使用模擬調(diào)頻激勵(lì)器來(lái)保證同頻和同調(diào)制度的方式，從TV頻標(biāo)提取高精度基準(zhǔn)頻率信號(hào)，屬于第一代調(diào)頻同步廣播，由于技術(shù)很難保證“三同”，現(xiàn)在基本不在使用。本文也不在做過(guò)多介紹。在模擬調(diào)頻同步廣播方式中，我們主要介紹同調(diào)制源的調(diào)頻同步廣播方式，以STL調(diào)頻同步設(shè)備為例進(jìn)行介紹。圖1顯示了該系統(tǒng)的發(fā)射框圖，圖2為該系統(tǒng)的中繼框圖，圖3為該系統(tǒng)的接收與調(diào)頻發(fā)射框圖。微波功放FM調(diào)制微波變頻器立體聲編碼器/時(shí)基信號(hào)微波功放FM調(diào)制微波變頻器立體聲編碼器/時(shí)基信號(hào)高穩(wěn)時(shí)基源高穩(wěn)時(shí)基源圖1系統(tǒng)的發(fā)射框圖分配器微波變頻器微波接收機(jī)F270F1分配器微波變頻器微波接收機(jī)微波功放1F2微波功放1微波功放2F2微波功放2圖2該系統(tǒng)的中繼框圖FM功放微波接收機(jī)FM激勵(lì)器變頻器FM功放微波接收機(jī)FM激勵(lì)器變頻器數(shù)字延時(shí)器數(shù)字延時(shí)器圖3該系統(tǒng)的接收與調(diào)頻發(fā)射框圖該系統(tǒng)的信號(hào)傳輸基本原理時(shí)立體聲復(fù)合信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)頻調(diào)制和微波變頻后進(jìn)行傳輸，將信號(hào)由中心站傳送的中繼站，在中繼站經(jīng)過(guò)變頻處理后分送到各個(gè)發(fā)射站。該系統(tǒng)的“同頻”是將立體聲編碼器復(fù)合信號(hào)中的19kHz導(dǎo)頻信號(hào)鎖定在外部高穩(wěn)時(shí)鐘源上，整個(gè)系統(tǒng)以19kHz為系統(tǒng)時(shí)基，通過(guò)傳輸鏈路分發(fā)到各個(gè)終端發(fā)射臺(tái)站。在各個(gè)發(fā)射臺(tái)將接收到的微波信號(hào)下變頻到2.5MHz的IF信號(hào)，提取出19kHz導(dǎo)頻信號(hào)作為時(shí)基。發(fā)射臺(tái)的調(diào)頻激勵(lì)器的標(biāo)準(zhǔn)頻率源為恒溫晶體振蕩器，振蕩器輸出10MHz基準(zhǔn)頻率鎖定在19kHz導(dǎo)頻信號(hào)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻率穩(wěn)定度滿足1×10/24h的要求。其同頻控制的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)同步廣播系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率源鎖定在中心站一個(gè)時(shí)基基準(zhǔn)上，采用高等級(jí)（至少高于1×10/24h一個(gè)數(shù)量級(jí)）的時(shí)鐘基準(zhǔn)，就可以保證系統(tǒng)同頻。從音頻信號(hào)的角度來(lái)講，該系統(tǒng)傳輸?shù)氖且颜{(diào)制調(diào)頻信號(hào)，音頻信號(hào)的相位差表現(xiàn)為已調(diào)信號(hào)的相位差；調(diào)整信號(hào)到達(dá)各個(gè)發(fā)射臺(tái)站的時(shí)延就可以“同相”問題。微波下變頻后的2.5MHzIF調(diào)頻信號(hào)，先經(jīng)過(guò)數(shù)字延時(shí)器（抽樣量化后變換成數(shù)字信號(hào)，再緩沖輸出，實(shí)現(xiàn)信號(hào)延時(shí)，再反變換的模擬IF調(diào)頻信號(hào)），再進(jìn)行送入激勵(lì)器。從中心站到各個(gè)發(fā)射臺(tái)站的傳輸路徑不同，可以造成到達(dá)各臺(tái)站已調(diào)制調(diào)頻信號(hào)的時(shí)延差，通過(guò)調(diào)整發(fā)射臺(tái)的數(shù)字延時(shí)器，可以使各臺(tái)站實(shí)現(xiàn)同步播出。如果相鄰兩個(gè)發(fā)射臺(tái)播出功率不同，造成相關(guān)區(qū)不在兩個(gè)臺(tái)站的中間區(qū)域，也可以調(diào)整數(shù)字延時(shí)器的時(shí)延參數(shù)，使兩個(gè)臺(tái)站到達(dá)相關(guān)區(qū)的信號(hào)延時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。其延時(shí)設(shè)置一般以信號(hào)路徑距中心站最遠(yuǎn)的臺(tái)站為參考基礎(chǔ)，其它臺(tái)站在相應(yīng)調(diào)整時(shí)延參數(shù)，保證整個(gè)調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的“同相”。該系統(tǒng)的調(diào)制是在中心站完成，傳送的是已調(diào)制信號(hào)，在微波傳輸過(guò)程中，不進(jìn)行解調(diào)處理，只是進(jìn)行信號(hào)變頻，到達(dá)各發(fā)射臺(tái)的信號(hào)的調(diào)制度不會(huì)發(fā)生變化，其信號(hào)傳輸方式保證了“同調(diào)制”。相干區(qū)的設(shè)置和調(diào)節(jié)受實(shí)際條件的限制比較多。臺(tái)站位置的選擇與設(shè)計(jì)、地形的影響、覆蓋目標(biāo)的圍等因素會(huì)對(duì)同步覆蓋區(qū)的場(chǎng)型產(chǎn)生影響?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整天線的方向性、發(fā)射機(jī)輸出功率、數(shù)字延時(shí)器的時(shí)延，根據(jù)我們的需要，將相干區(qū)調(diào)整到無(wú)人區(qū)或人口密度低的地區(qū)。并盡可能減小相干區(qū)的面積。模擬調(diào)頻同步廣播方式是上實(shí)際九十年代的產(chǎn)品，在我國(guó)早期的幾個(gè)調(diào)頻同步廣播網(wǎng)中有應(yīng)用，其特點(diǎn)是“同調(diào)制”、時(shí)基系統(tǒng)置與傳輸系統(tǒng)，便于維護(hù)使用。其缺點(diǎn)是信號(hào)傳輸過(guò)程為模擬傳輸、切經(jīng)過(guò)多次變頻處理，信號(hào)損傷大、會(huì)影響立體聲調(diào)頻信號(hào)的信噪比和分離度等指標(biāo)。四數(shù)字調(diào)頻同步廣播方式數(shù)字調(diào)頻同步廣播方式在音頻信號(hào)傳輸、同頻實(shí)現(xiàn)、同相實(shí)現(xiàn)、同調(diào)制度實(shí)現(xiàn)方面采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行處理，來(lái)保證調(diào)頻同步廣播的“三同”。圖4為數(shù)字調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)示意圖GPS標(biāo)頻系統(tǒng)GPS標(biāo)頻系統(tǒng)數(shù)字衛(wèi)星同步音頻接收機(jī)FM數(shù)字同步激勵(lì)器功率放大器數(shù)字衛(wèi)星同步音頻接收機(jī)FM數(shù)字同步激勵(lì)器功率放大器數(shù)字RF圖4數(shù)字調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)示意圖這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是利用各省廣播臺(tái)已經(jīng)上星的廣播節(jié)目為音頻節(jié)目源，使用數(shù)字衛(wèi)星同步音頻接收機(jī)來(lái)控制輸出音頻信號(hào)的同步，在送入FM數(shù)字同步激勵(lì)器進(jìn)行延時(shí)調(diào)整后，數(shù)字化調(diào)頻處理再發(fā)射。該系統(tǒng)的同頻基準(zhǔn)頻率源為GPS，但受限于GPS接收機(jī)的本地時(shí)鐘，普通GPS輸出的時(shí)鐘信號(hào)短期穩(wěn)定度不好，不能滿足調(diào)頻同步廣播的要求。所以，該系統(tǒng)采用本地恒溫晶振（OC*O）來(lái)實(shí)現(xiàn)載頻的短期穩(wěn)定度，GPS只用來(lái)修正本地恒溫晶振的長(zhǎng)期老化特性，而不是作為鎖相參考時(shí)鐘。GPS標(biāo)頻系統(tǒng)輸出的時(shí)鐘信號(hào)作為FM數(shù)字同步激勵(lì)器部DSP（數(shù)字信號(hào)處理）和DDS（直接數(shù)字頻率合成器）的參考時(shí)鐘，可以使調(diào)頻載波信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)的頻率精度達(dá)到1×10-9以上。該系統(tǒng)考慮的音頻延時(shí)包含三個(gè)部分：發(fā)射機(jī)本地時(shí)延、FM信號(hào)傳播時(shí)延和衛(wèi)星鏈路產(chǎn)生的音頻時(shí)延。由于采用數(shù)字化調(diào)頻處理，發(fā)射機(jī)本地時(shí)延是一致的；FM信號(hào)傳播時(shí)延可以根據(jù)相干區(qū)的設(shè)計(jì)，調(diào)整激勵(lì)器延時(shí)參數(shù)控制；衛(wèi)星鏈路產(chǎn)生的延時(shí)在進(jìn)入衛(wèi)星接收機(jī)解調(diào)之