下载文档原格式
了解广播电视工程中的调频技术广播电视工程是指广播电视信号的传输和接收过程中的一系列技术和设备的应用。
而调频技术则是广播电视传输中的核心技术之一，它是通过改变电磁波的频率来传送音视频信号的一种技术手段。
本文将详细介绍广播电视工程中的调频技术的原理、应用和发展趋势。
一、调频技术的原理调频技术是将音视频信号转换成电磁波，并通过改变电磁波的频率来传输信号。
它是基于调制和解调的原理工作的。
调制是将低频的音视频信号转换为高频的射频信号的过程，而解调则是将射频信号恢复成原始的音视频信号的过程。
在调频技术中，常用的调制方式有频率调制和相位调制。
频率调制是指根据音频信号的频率变化来改变射频信号的频率，如调幅（AM）调制和调频（FM）调制。
相位调制是指根据音频信号的相位变化来改变射频信号的相位，如调相（PM）调制。
二、调频技术的应用1.广播电视广播：调频技术被广泛应用于广播电视广播中。
通过调频技术，广播电台可以将音频节目转换为射频信号进行传输，使得电台的节目能够从发射站传播到广大听众的收音机中。
调频技术能够实现较高质量的音频传输，并且具有抗干扰能力强的特点，因此在广播行业得到了广泛应用。
2.无线电通信：调频技术也被应用于无线电通信领域。
通过调频技术，无线电台可以将语音、数据等信息转换为射频信号进行传输，实现无线通信。
调频技术不仅可以实现远距离的通信，还可以满足多用户同时通信的需求，因此在移动通信、卫星通信等领域得到了广泛应用。
三、调频技术的发展趋势1.数字化：随着科技的不断进步，调频技术也在不断发展。
目前，调频技术已经实现了由模拟信号向数字信号的转变。
数字调频技术具有抗干扰性强、传输质量高等优点，因此未来调频技术的发展趋势将是数字化。
2.高清晰度：随着高清晰度电视的普及，传统的调频技术已经无法满足高清视频的传输需求。
因此，调频技术的发展将趋向于支持高清晰度视频的传输，以提供更好的观看体验。
3.网络化：随着互联网的普及，调频技术被引入到网络中。
详解调频同步广播技术摘要本文比较详细的分析了调频同步广播原理，调频同步广播就是要求多个台采用同一个频率、同一时间发送同一套节目，对地区实现单频率广播覆盖技术，同时也对对调频同步广播系统设计组成及关键技术进行了研究。
关键词调频广播同节目；同频；同相；无缝隙同步覆盖；数字激励器；适配器中图分类号TN934 文献标识码 A 文章编号1673-9671-（2012）092-0144-02在信息爆炸的今天，随着城市建设的发展，人们对移动接收的需求不断增长以及调频接收的低成本，广播由于具有接收设备小，投资少，见效快，灵活性强这些电视设备不可取代的优点，因此越来越受到重视，而在这其中调频广播因其优秀的音质和抗干扰性能而成为城市广播覆盖的主要手段，所谓调频同步广播，是指在覆盖区彼此衔接的发射台采用单一频率及相同的节目进行调频广播，用以扩大单一频率的覆盖范围。
调频同步广播是在不改变现有调频立体声广播格式的基础上，对不同地点发射的调频同步广播信号在技术条件上作了一些具体要求，采用调频同步广播发射系统，可以有效地解决广播移动收听、减少信号交迭区干扰、提高广播收听质量、节约频率资源和加快广播专业化发展，特别给公路、铁路交通干线移动人群收听带来便利，同时还可以减少电磁污染，保证广播网络的安全性。
1 调频同步广播的主要原理1.1 概念调频同步广播就是要求多个台采用同一个频率、同一时间发送同一套节目，对地区实现单频率广播覆盖技术，能够不管是在乡间，城市，山区，隧道，高速公路还是列车都能不间断的收听节目，由于不是所有的节目都是采用的同一传输链路，即使全部采用相同的传输链路也会存在延时抖动，很难保证稳定的传输延时，所以保持时间同步也是一个技术难点。
1.2 技术标准在2000年12月，生效实施了《调频同步广播系统技术规范》GY/T154-2000，它由广电总局科技司提出，广电总局广播电视计量中心，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，1999年6月开始经多次讨论、实验、修改、征求专家意见、专家审定、报批等程序，共同完成。
调频同步广播技术的应用摘要:本文结合安徽广播电台调频同步广播的技术从模拟到数字的转换,阐述了两种同步广播技术在我台的应用。
关键词:调频同步广播近年来,随着整个社会的信息化发展,老百姓对信息时效性的要求愈来愈高,汽车的普及扩大了广播的收听群体,流动的媒体成为广播发展的新活力。
于是,各地广播电台对调频同步广播提出了需求。
调频同步广播顾名思义就是多个调频广播发射台使用同一频率和节目同步播出的形式,其可以满足某种特定的广播服务要求。
我台交通广播90.8MHz自2003年开播起就实行调频同步广播全省覆盖,经过几年的发展其同步广播技术也有模拟共源调制发展到目前的数字调频同步广播技术。
本文主要阐述这两种同步广播技术在我台的应用情况。
1 模拟共源调制调频同步广播共源调制即同步广播网只使用一台激励器,各点不需要对信号再进行调制,所以从根源上保证了信号的同调制、同相问题。
我台利用全省广播电视微波干线的8GHz模拟微波传输通道使用共源调制技术建立了交通广播90.8MHz全省同步广播网,具体应用方案如下。
从交通广播直播机房调音台来的音频信号,经音频处理器送入微波总站机房的调频激励器,转换为FM信号。
FM信号经调频精密同步变频器变换为微波某一指定的基带信号进入微波调制发射系统,送进省8G微波干线网。
各转播发射点从省8G干线微波解调器中引出7.5MHz副载波信号,送入同步变频器进行变频和放大,推动调频发射机功放工作。
由于同步变频器输出功率仅为1W(固定),阻抗50Ω的FM信号,无法推动普通调频功放工作,因此在普通调频功放前增加了一级射频放大器。
为了保证同步变频器输出频率的一致性,在各台变频器上安装了GPS基准信号源提供10M基准信号,保证了输出频率的稳定性。
通过这种方式我台建立交通广播全省调频同步广播网。
这种组网方式投资较少,运维成本较低,由于该方案中没有考虑到射频延时这个因素,所以设备安装完毕后,不能进行对干扰区的延时调整。
TECHNOLLGY APPLICATION调频同步广播原理及关键技术运用■■甘肃省广播电视局夏河广播转播台：杨宏伟【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。
调频广播原理
调频广播是一种将音频信号通过调制的方式传输到空中，让人们可以在收音机上收听的技术。
它采用了频率调制的方式，将音频信号的频率与载波的频率相关联，从而将音频信号转化为无线电信号。
调频广播的实现过程包括以下几个步骤：首先，将音频信号经过一个音频放大器进行放大，使得信号的幅度足够大，能够驱动后续的电子元件；然后，将音频信号经过一个振荡器，产生一个与音频信号的频率相对应的稳定振荡信号，即载波信号；接下来，将音频信号与载波信号进行调制，通过改变载波信号的频率来表达音频信号的信息；最后，将调制后的信号经过放大器进行放大，然后通过天线发射到空中，供人们进行收听。
在接收端，收音机中的天线接收到空中传输的信号后，将信号经过放大器进行放大，然后经过解调器进行解调，将信号中的载波频率恢复为音频信号的频率，并通过音频放大器进行放大，最终输出为声音。
调频广播由于采用了频率调制的方式，具有较好的抗干扰性能，可以有效避免信号被其他无关信号干扰的问题。
此外，调频广播的信号覆盖范围较广，可以实现较远距离的传输，使得广播可以在一个较大的地理范围内被收听到。
调频广播已经成为了人们日常生活中非常重要的媒体形式之一，为人们提供了丰富的资讯、音乐、文化等内容，并且具有即时性和广泛性的特点，受到了广大听众的喜爱。
调频同步广播设备的信号传输与解调调频同步广播是现代广播系统中常用的一种广播方式，它利用调频技术将音频信号传输到接收设备。
在调频同步广播系统中，信号传输和解调是至关重要的环节，决定了广播质量和音频效果。
在调频同步广播设备中，信号传输是指将音频信号通过适当的调制方式，转换为调频信号进行传输。
在传输的过程中，需要考虑信号的有效传输距离、抗干扰能力以及传输质量等因素。
为了满足这些要求，调频同步广播设备通常采用频率调制（FM）方式进行信号传输。
频率调制是将音频信号的基带频率通过调谐电路与载波频率相加，形成调频信号的过程。
通过调制的方式，音频信号能够直接嵌入到载波信号中进行传输。
在调频同步广播中，简单的调频方式是调幅调频（AM-FM）方式，它能够很好地保持音频信号的传输质量。
在调频信号传输的同时，也需要考虑到信号的解调过程。
解调是将调频信号恢复成原始音频信号的过程。
在调频同步广播设备中，解调方法通常是通过相干解调实现的。
相干解调是利用调制信号和载波信号之间的相位关系进行解调的一种方式。
通过相干解调，可以有效还原出原始的音频信号。
相干解调的基本原理是利用调制信号和载波信号之间的相位差来还原音频信号。
在解调过程中，需要对载波信号进行合理的提取和处理，使其与调制信号进行相比较。
在调频同步广播设备中，常用的解调方法是锁相解调（PLL）技术。
PLL技术通过对调频信号的锁定和追踪，可以对信号进行有效解调。
调频同步广播设备的信号传输与解调涉及到多个参数，其中最重要的是调频频率和调幅深度。
调频频率决定了传输信号的中心频率，而调幅深度则影响了信号的带宽和频谱效果。
为了确保信号传输的稳定性和质量，调频同步广播设备需要对这些参数进行精确的控制和调整。
除了频率和深度的调整外，调频同步广播设备还需要考虑信号的抗干扰能力和传输距离。
抗干扰能力是指设备在面对外界干扰源时能够保持信号传输的稳定性。
传输距离则决定了信号传输的有效范围，对于大范围广播来说，需要考虑信号传输的延伸和增强。
调频同步网系统理论与实践调频同步广播最新技术及应用 吕卫 索召和摘要：本文介绍了调频同步网广播的最新技术进展，同时对新的“动态自动 同步”系统与传统的同步方式进行了比较。
最后介绍了调频同步网的全套解决方 案及成功案例。
关键字：数字激励器，调频发射机，调频同步广播，动态同步1概述 在知识与信息爆炸的今天，广播由于其独特的便利性越来越受到重视，收听广播的人群在迅速增加。
但目前中国四级办电台、不同频率发射的广播方式，使 同一广播节目在不同地区采用不同的频率发送， 跨区行车时往往不能收听同一套 完整的节目。
由于相邻地区信号的干扰，使信号交迭区的收听质量大为下降，甚至无法收 听。
据专家介绍，这种同时办台方式极大地浪费现有频率资源，中国发达地区调 频节目最多可以达 10 多套，欠发达地区只有几套，而欧美发达国家则多达 40 多套。
鉴于此，中国电子学会广播电视分会覆盖专业委员会的专家们提出，中国要 制定措施，大力推广调频同步广播发射系统。
调频同步广播是一项能使多个发射 台站的发射机采用同一频率、同一节目源“同步”工作，实现大范围广播覆盖技 术。
采用调频同步广播发射系统，可以有效地解决广播移动收听、减少信号交迭 区干扰、 提高广播收听质量、 节约频率资源和加快广播专业化发展， 特别给公路、 铁路交通干线移动人群收听带来便利；同时，还可节约电台投资、节约电台运行 成本、提高广播网络安全性、减少电磁污染等。
第 1 页 共 12 页调频同步网系统理论与实践广电总局在于 2000 年制定了相关标准 GY/T 154—2000《调频同步广播系统 技术规范》，推动调频同步网广播技术的发展，并且取得一定成果。
《调频同步广播系统技术规范》概括为“三同一保”，即频率同步、时间（相 位）同步、调制度同步和保证必要的最低接收场强，并给出相应的技术指标。
该 规范为调频同步广播奠定了技术基础。
但是由于当时调频同步广播整体技术水平的限制，实施的系统未能达到较好 的实际效果。
究其原因主要是： 由于采用模拟调频激励器，调制度同步很难实现精确同步；共源技术虽 然解决了调制度精确同步问题，但需要对射频信号进行传输，又无法兼 顾时间同步问题； 节目传输受实际传输链路的限制，时间（相位）同步基本不能保证；此 外对立体声导频同步没有规定，该同步系统对立体声效果较差； 以前的系统，对标准中要求的“三同”一般只能做到“一同”或者“两 同”， 无法实现真正同步，导致实际覆盖效果不理想； 此外，对系统化设计重视不够。
在系统建设中，太强调同步技术，希望 用同步完全解决相干问题，而或略了“网络化设计”或“系统化设计” 的作用，换言之，对同步网的“网络”特性重视不够； 由于上述原因，实施的一些同步广播系统基本达不到使用要求， 到 2006 年左右该系统基本处于停滞状态。
2 新技术的突破 北京同方吉兆在分析、借鉴以前模拟同步技术的基础上，与中国传媒大学合 作，提出了以数字技术为基础的新一代调频同步广播系统，主要特征为： 1、通过采用数字调频激励器，改进频率同步、调制度同步、导频同步等同 步指标，同时大大改进失真、信噪比、隔离度等关键技术指标，使调频发射机的 播出质量大大提高； 2、采用数字音频信号传输，通过音频 SFN 服务器／适配器设备，将 GPS 中第 2 页 共 12 页调频同步网系统理论与实践的“秒脉冲”时间基准插入到传输流中，实现延时“动态自动调整” ，从而大大 改善系统时间同步性能和系统调试、维护工作量。
该技术的应用解决了不同传输 链路下的时延自动调整问题，是一种通用的解决方案。
3、强调以系统设计为主、同步调整为辅的系统设计理念，在系统集成中强 调标准化、通用性、可扩展性等，使系统更具有实用性。
采用上述新技术后， 系统的同步性能大大提高， 同步广播覆盖效果明显改善。
该系统已经在深圳、淄博、北京、贵阳等省市成功运行，取得良好的社会效益和 经济效益。
3 同步技术介绍 相关国家标准和行业标准如下： GB/T 4311—2000《米波调频广播技术规范》 GY/T 154—2000《调频同步广播系统技术规范》 ITU-R 建议书 BS.412《米波调频声音广播规划标准》 GY/T169-2001 《米波调频广播发射机技术要求和测量方法》 同步广播标准主要技术要求为： 1) 各台站基准频率源稳定度≤5*1E-9/24h(准确度 1E-7 即可) 2) 载波相对频差≤1*1E-9 3) 相干区内载波场强差<6dB 4) 相干区内已调信号的时间差≤10μs（单声道） ，≤5μs（立体声） 5) 相邻站调制度设置误差≤3% 6) 补点 ERP 应小于主发射机的 20% 7) 最低可用场强农村为 54dB，城市为 66 dB（立体声） 标准归纳为“三同一保” ，即同频、同相、同调制度，保证最低可用场强。
3.2 同步系统原理 同步广播要求多个台站采用同一个频率、同一时间发送同一套节目。
由于各 个台站传输链路不同，即使全部采用同一种链路也存在时延抖动、传输路由参数 等变化问题，很难保证恒定的传输时延，所以时间同步是一个技术难点。
3.1 国家相关标准第 3 页 共 12 页调频同步网系统理论与实践本系统采用了目前国际上通用的一种单频网适配技术， 在音频传输链路上插 入 1PPS 时间基准，通过 SFN 适配器解决自动延时调整问题，使系统实现自动时 间同步。
此外该系统可以实现防插播功能，基本原理为在前端“SFN 服务器”中插入 识别码，到激励器中解出，可剔除中间环节插入的非法信号。
调频同步广播系统原理框图如下：同步系统原理框图 典型的 E1 传输链路同步方案：E1 传输链路下同步系统原理图典型的卫星/有线传输链路同步方案：第 4 页 共 12 页调频同步网系统理论与实践卫星/有线传输链路下同步系统原理图 在实际使用中，允许采用多种传输链路传输，如卫星、地面数字微波、有线 电视传输网络等，该系统具有通用性。
4关键技术4.1 数字调频激励器 调频数字激励器是该项目的关键技术， 该数字激励器不但具有目前国际上通 用的数字激励器的全部功能，而且增加了“同步信令”功能，从而使系统可以实 现同步自动调整。
立体声数字调频激励器的性能直接关系到载波和调制度的稳定度， 是实现高 质量同步广播的关键。
系统所设计的激励器功能上可以实现从音频输入 （AES/EBU）立体声编码、 ， 数据处理直至射频数字调制 （DDS 方式） 输出 87~108MFM 信号的全数字过程。
此系统具有灵活性、兼容性和高性能指标。
主要表现在以下几个方面： 采用 1000MHz D/A 变换器，可以直接实现 74MHz~110MHz 的射频输出。
输出频率分辨能力可达到 48 位（1uHz） 。
独立工作时频率稳定度< 1 ×10-6(内部温补晶振)，同步工作时频率稳定度<1×10-11 (锁定 GPS)；第 5 页 共 12 页调频同步网系统理论与实践从音频抽样到射频输出全程（二进制）数值运算都在 16 位精度以上， 乘除运算采用 40 位累加器尾数处理； 具有数字音频信号（AES/EBU） ，左、右声道模拟信号及 RDS、SCA1， SCA2 输入接口。
可内建 RDS/RBDS（数据由 com2 接入）及 FM HDS 17.5kbps/28kbps(数据由 com2 接入)； 输出延迟数字可调, 最大可达 20 ms，步进 1ms/10μs/100ns； 频偏数字可调，精确度可达 0.01%。
此外，数字激励器在调频技术指标上还具有优良的性能，如： 信噪比: 音频失真: 立体声隔离度： >80dB < 0.02% , > 60dB , 30~15000Hz30~15000Hz数字激励器编码部分原理框图如下：右路 音频 延时 校准 左路 音频 延时 校准 立 体 声 编 码 导频相 位校准 跟 5dB 踪 FR输出 滤 FR检测 波两路AES输入 S/PDIF输入 左右模拟 输入A/D RDS SCA A/D 两路AES输出 左右模拟 输出D/A 19K导频输出 音 频 接 口 +10 dB 增 益 调 整右路 信令 解调延时粗调 0—300ms (步进20us) 延时粗调 0—300ms (步进20us)内 插延时细调 0—20us (步进1us) 延时细调 0—20us (步进1us)DDS 调制 350M D/A左路 信令 解调内 插管理模块 时 标 1 PPS KEY/LCD GPS 频 锁 标 定 10 指 MHZ 示 GPS外同步 输入Ether netRS232RF功放 控制 接口日誌注: 颜色为可选模块数字编码板原理框图采用上述数字激励器后，不但解决了立体声同步广播的技术问题，而且大大 提高了立体声广播的性能，在国外形象地称为 CD 级调频技术。
第 6 页 共 12 页调频同步网系统理论与实践4.2 音频SFN服务器/适配器 音频 SFN 服务器/适配器是一种基于数字音频传输的时延同步设备，主要功 能是解决数字音频信号（AES/EBU）传输链路中自动时延补偿问题，使音频信号 在各个发端站保持“绝对时间”同步。
下图以 E1 传输链路为例，说明延时调整 原理。
时间同步原理框图 将系统固定延时设为 8ms， 则在 3 个 E1 链路中系统的自动延时补偿分 别为：6ms，5ms，3ms。
如上图，电波传播速度 300m/us，等场强相干区 1 距离发射机 1 的距离 为 8Km， 延时理论计算为 27us； 距离发射机 2 为 12Km， 延时理论计算为 40us。
将发射机 2 的固定时延设为 10ms，为保证相干区 1 的接收，发射机 1 的固定延时应设为： 10ms＋（40us－27us） 同理可计算出发射机 3 的固定延时设置为： 10ms＋（67us－33us） 音频 SFN 服务器/适配器采用数字 SOPC 技术，通过 GPS 时标、频标发第 7 页 共 12 页调频同步网系统理论与实践生器实现音频实时同步，确保同步精度，并且具有可靠的工作稳定性。
4.3 系统设计 调频同步网是一个”网络”,所以要首先从网络化宏观考虑， 具体内容包括： 在网络规划中，注意“三网”配套，远程监控管理网与无线覆盖网同步 进行，充分考虑节目分配网的作用，使系统成为一个有机的整体。
在覆盖设计中，首先从系统考虑，解决相干的问题； 强调系统的标准化设计、可扩展性等，通过系统化设计，充分发挥系统 的性能。
4.3.1 网络规划 调频同步广播系统是一个“网络化”工程，系统平台由三个网络组成，即无 线覆盖网、节目分配传输网和远程监控管理网，如下图所示。
