短波广播论文范文

2024-06-10

短波广播论文范文(精选8篇)

短波广播论文 第1篇

1 短波广播频率的概念分析

短波广播频率的范围是在2300~26100k Hz, 频道间隔为5k Hz, 其主要传播模式通常为经电离层反射的天波。一般情况下, 短波电路设计的初始条件, 被归纳为收发两地点的经纬度和接受点的必要场强, 而设计任务主要是确定电路最高可用的频率的日夜变化曲线。在实际工作中, 由于电离层的状态会受到时间、季节、地理位置、太阳活动性等因素的影响, 电离层的各项参数也会有所变化。世界各地根据电离层的状态受到时间、季节、地理位置、太阳活动性等因素的影响产生的变化数据, 可以绘制短波广播频率预测图, 并在电波射线几何关系的辅助下, 制作出专业的计算图表。在此基础上, 为短波广播频率短期预报方法的使用提供有价值的参考资料。

2 短波广播频率短期预报方法的相关研究

针对短波广播频率短期预报方法的研究, 必须考虑太阳短期活动的因素, 同时, 还应考虑将短波广播频率短期预报的范围扩大至中国及附近周边的地区。通过短波广播频率短期预报方法, 可以预报测点上空电离层状况及预测无测点上空电离层的存在的一切状况。短波广播频率短期预报研究的内容大致可以分为:电离层状态的模式预报结果与实测电离层参数之间的对比, 通过对重要参数, 及时发现电离层的变化状态;采用短波广播频率短期预报模式等效输入参数, 并及时的进行参数的优化选取;太阳活动等突发事件的发生, 会对短波广播频率短期预报产生的影响, 进而分析如何进行修正及修正后是否会出现不正常的频率波动。短波广播频率短期预报方法的研究, 必须重点考虑太阳短期活动对电离层会产生的影响, 并综合评估各种影响对短波广播频率短期预报参数的影响。短波广播频率短期预报方法的研究, 在一定程度上将使用电离层的长期预报模式、地球磁场预报模式、短波MUF的预报模式以及我国各个电离层观测站长期提供的观测数据, 以更好的促进短波广播频率短期预报方法的精准率, 其实可以开展更专业的研究活动。

3 短波广播频率短期预报方法的实现目标分析

在短波频率研究活动中, 针对短波广播频率短期预报方法的实现目标分析, 在一定程度上是对短波广播频率短期预报方法使用范围的扩大及专业性发展奠定坚实的基础。综合目前的工作状况, 电离层状况的短期预报技术的发展方向主要是, 由小区域预报开始发展成大区域的精准预报、能够通过短波广播频率短期预报方法的实现对预报结果进行滚动修正、通过短波广播频率短期预报方法逐步发展为用户参数预报, 最终实现短波广播频率短期预报系统的自动化发展。其次, 还应针对短波广播频率短期预报方法的目标参数进行研究, 并可以通过图示方式显示短期预报结果。

但是, 综合考虑短波广播频率短期预报技术发展的实际状况, 测量短波广播频率的工作仍然存在一定的问题, 需要克服一定的技术障碍, 才能进行精确的测量。在短波广播频率短期预报方法研究的具体工作中, 通过采取一定的工作方法来进行, 仍是十分重要的。为进一步发挥短波广播频率短期预报的影响, 通过数据更新与接口、程序集成与优化两种方式, 能够有效的促进短波广播频率短期预报工作的研究进展。众所周知, 短波广播频率短期预报的发展, 需要依赖实际测量的电离层数据, 实际测量的电离层数据的格式、实际测量的电离层数据的传统方式等问题, 在重视目标参数发生变化的过程中, 也需要在运行的过程中达成有效的沟通、协商, 才能促进数据与预报方法数据接口工作的落实发展。

4 影响短波广播频率中电路可靠度的因素分析

为了更好地促进短波广播频率短期预报方法更好的应用在实际工作中, 结合短波广播频率短期预报方法应用过程中存在的问题, 深入分析影响短波广播频率中电路可靠度的因素的参数, 对于短波广播频率短期预报的相关研究非常重要。因此, 针对短波广播频率短期预报方法中影响电路可靠度参数的分析, 是相对关键的一个问题。

4.1 磁旋频率

磁旋频率的产生, 是由于等离子体存在着与其他等离子体频率震荡的趋势, 地磁场的存在引入了另一特征频率, 带电粒子绕磁力线作螺旋运动的回旋频率, 就产生了磁旋频率。磁旋频率在高层大气中的参数约为1400k Hz, 电子在高频无线电波传播中的作用非常明显。因此, 磁旋频率对电路可靠度的影响非常大。

4.2 修正磁偏角

修正磁偏角的存在, 是由于地磁场使电离层变为一种各向异性介质, 电波的射线方向会与波法线方向形成一个夹角, 电波会因为这个夹角的产生, 裂变为寻常波及非寻常波, 就会导致修正磁偏角的产生和发挥一定的影响作用。修正磁偏角的产生与存在, 必定会对短波广播频率中电路可靠度产生极大的影响。

4.3 传输模式

在短波的传输过程中, 短波的传输模式一般情况下, 都是特指短波的传播路径。短波的天线波束很宽, 射线发散性也较大, 加之电离层呈现的是一种分层结构。因而, 也导致额天波传输过程中可能经过多次的反射, 在一条通信线路中可能存在多种传输模式。因此, 传输模式由于中途可能存在多次的反射, 所以也是影响电路可靠度的重要因素之一。

5 结束语

综上所述, 短波广播频率短期预报方法研究会带来一定的经济效益与社会效益。短波广播频率短期预报方法, 对于社会经济及社会科技的发展, 都会产生极大的促进作用。电离层的短期变化是相对频繁、剧烈的, 注定了它是影响短波广播使用频率的重要因素。结合现有的科学技术手段, 研究短波广播频率短期预报方法, 根据预测短波频率的短期变化和实时变化的重要参数, 为短波广播工作状态的检测、故障分析及频率调度等工作问题, 都可以累计有效的参考数据。

摘要:现阶段, 随着社会科技水平的提高, 短波广播频率的实际生活中的应用范围不断扩大, 在社会生产中也发挥了重要的作用。短波在发生传播的过程中, 主要途径是天波, 短波信号由天线发出后, 经过电离层反射回地面, 又由地面反射回电离层, 但是天波是很不稳定的。本文将简要分析, 短波广播频率短期预报方法方面的内容, 旨在更好的分析短波广播频率短期预报方法。

关键词:短波,广播,频率,短期,预报方法

参考文献

[1]朱浩, 张玉, 柏诗玉.信号频率和到达角联合估计新方法[J].电子信息对抗技术, 2011.

浅析镜像频率对短波广播产生的干扰 第2篇

摘要 通过对短波广播效果收测过程中出现的镜频干扰现象,分析其产生的原因。关键词 超外差接收机 镜频干扰 原因分析

一、对短波广播产生干扰的因素

广播监测系统是一个反馈系统,可以及时反映各种节目的播出效果,对于提高广播宣传质量起着重要的作用。广播质量监测的任务主要包括广播播出声音质量的监听、广播发射特性的测量、广播发射机运行状况的监测三大项。广播声音质量的监测包括噪声、失真、振幅频率特性和节目电平等。在外出流动收测短波广播时,我们主要通过可听度对广播效果进行主观评价。评定综合收听效果时主要从信号强度(场强值)、干扰信号强度、信号衰落与播出质量等几个方面进行考虑。对收听效果有影响的因素主要是欲收信号的强度、干扰、噪声和传播骚扰程度等。短波传播中影响信号强度的主要因素是自由空间基本传输损耗、地面反射损耗、电离层吸收损耗。

电波传播衰落的主要原因是电波的传播形成多径传播,由电离层反射到达接收点的多条射线相互干涉所引起,而且电离层高度、跳距变化,接收点各射线相位变化以及电离层的电子浓度增减,吸收不均匀性等引起。

干扰是指人为产生的干扰,在大多数情况下,广播信号主要是受同频、邻频电台的串音与差拍干扰。还有各种工业用品产生的,如电动机、火花塞、日光灯、及其他设施所辐射的无线电波。

噪声指自然界产生的各种噪声。在短波频段内主要是大气噪声和天电噪声。大气噪声是大气层内电荷或带电微粒的运动,使大气放电,产生能量极大的电磁噪声,在收音机中表现为各种杂音,如喀喀声、沙沙声、破裂声等。雷电放电称为天电噪声,其在低频频段(长、中波段)比高频频段严重,靠近赤道的热带地区比远离赤道的地区严重。

二、收测中发现的干扰现象

我们在流动收测过程中对短波广播频率进行效果收测时,按照运行图上的频率增减SkHz收测,发现在非广播频段内能收到一些信号,收听效果还非常清楚,但这些频率均不在广播节目运行图上,例如8545kHz、10815kHz、12760kHz、14520kHz等,听内容不是非法电台信号。

为了掌握这些频率的归属,我们进行了不同的收测试验。选择两个不同的收测地点,并考虑周围的收测环境,远离电力线、金属物及高大障碍物,使用德生PL-550收音机和索尼7600收音机同时收测,对收测到的非广播频段内的信号与广播频段内播音相同内容的信号进行比较。通过收测发现,非广播频段内的信号比节目运行表上的信号,有时稍强,有时稍弱。再经过反复对比,发现按照节目运行图上的频率使用索尼7600收音机在预收频率9455kHz上减910kHz,可在非广播频段8545kHz上收听到相同的广播节目。使用德生PL-550收音机,就收测不到。为了验证这个频率,在收测地点通过与短波发射台配合试验,对广播频段内的9455kHz与非广播频段内的8545kHz分别进行同频试验进行观察比较。发现先对非广播频段内的8545kHz信号进行同频试验后,非广播频段的8545kHz信号被掩盖,而广播频段内的9455kHz信号依然存在。反过来对广播频段内的9455kHz信号进行同频广播试验后,在广播频段内的9455kHz信号被掩盖,同时非广播频段的8545kHz信号也被掩盖。由此确认这个非广播频段的频率是由短波广播节目运行表上的频率产生的。

那么,这个非广播频段内的频率是如何产生的?我们经过测算,发现非广播频段的8545kHz加上910kHz为广播频段的9455kHz,而910kHz正好是中频455kHz的两倍。由此判定这个非广播频段的频率是由索尼7600接收机产生的镜像频率,因为德生PL550收音机就没有此现象。

三、产生镜频干扰的原因分析

为什么用索尼7600收音机可以收到镜像频率,而德生PL550收音机却收不到呢?原因是镜像频率是超外差接收机的特有干扰。先要说明一下什么是超外差式收音机。最初的收音机属于直放式收音机,它的特点是,从天线上接收到的高频信号,在检波以前,一直不改变它原来的高频频率(即高频信号直接放大)。它的缺点是,在接收频段的高段和低段的放大不一样,整个波段的灵敏度不均匀。如果是多波段收音机,这个矛盾更突出。其次,如果要提高灵敏度,必须增加高频放大的级数,由此造成各级之间难以统一调谐,而且高频放大器增益做不高,容易产生自激。如果把收音机接收到的高频信号,都变换成固定的中频信号进行放大检波,就能克服上述矛盾。

超外差式收音机就是用振荡器产生一个比接收信号高一个中频频率的振荡信号,在混频器内利用晶体管的非线性将振荡信号与接收信号相减产生一个新的频率即中频,这就是“外差作”。为了获得较好的选择性和灵敏度,在获得中频信号以后在加以放大,即中频放大,这样收音机的接收质量大大提高,这就是“超外差式”电路。它有如下几个优点:

1.由于变频后为固定的中频,频率比较低,容易获得比较大的放大量,因此收音机的灵敏度可以做得很高。

2.由于外来高频信号都变成了一种固定的中频,这样就容易解决不同电台信号放大不均匀的问题。

3.由于采用”差频”作用,外来信号必须和振荡信号相差为预定的中频才能进入电路,而且选频回路、中频放大谐振回路又是一个良好的滤波器,其他干扰信号就被抑制了,从而提高了选择性。

但是超外差式电路也有不足之处,会出现镜频干扰和中频干扰,这两个干扰是超外差式收音机所特有的干扰。

超外差接收机是由输入电路、高频放大器、本机振荡器、混频器、中频放大器、检波器、低频电压放大器、低频功率放大器等部分组成,如图1所示。

超外差接收机的工作原理是:接收机天线接收下来的高频信号通过输入电路送到高频放大器放大后,与本机振荡器输出的本振频率混频,产生中频信号,经中频放大器放大后进行检波,检波出音频信号,经过低频放大器放大后送入扬声器,输出人耳能听到的声音。超外差式收音机的中频选择性,就是收音机对外来的455kHz中频信号的抗干扰能力。由于输入回路的谐振频率比455kHz高,所以输入回路对中频干扰有较大的抑制能力。根据超外差式收音机的变频原理,当振荡频率与外来信号频率相差一个中频频率(455kHz)时,信号就能顺利通过中频放大器获得放大,用公式表示f振-f信=f中,这是信号频率比振荡频率低的情况。如果外来信号频率比振荡频率高一个中频,情况又怎样呢?他们的差额f镜-f振=f中,即他们的差额也是中频频率,同样中频放大器也能顺利的让它们通过获得放大。两式相加可得f镜一f信=2f中。即对于一个特定的接收频率,它的镜频频率为该频率加上二倍的中频频率,就像以f振为镜面,f镜是f信在镜子里成的像。如果是低本振工作频率,镜像频率是减两倍中频,如果是高本振的频率,镜像频率是工作频率加两倍中频。我们收测到的镜像频率8545kHz就是比欲收信号9455kHz低两倍中频。

四、如何避免镜频干扰现象

目前广泛采用的是二次变频技术。所谓二次变频就是先将电台信号变频到第一中频,再将第一中频通过第二次变频,变换到通常的455kHz,即第二中频。镜频抑制能力和变频的级数以及第一中频频率有着很复杂的数学关系,增加变频级数和使用较高的第一中频频率都有利于提高镜频抑制。

但在我们通常使用的收测设备中,德生PL737、PL747、PL757接收机的中频设计为450kHz,为一次变频;索尼7600和德生HAM2000接收机的中频频率设计为455kHz,也是一次变频电路;PL550是可变中频,即450kHz/455kHz,同样也起到了抑制镜频的作用。

五、结束语

短波广播台站节目的传输与维护 第3篇

1 短波广播台站节目传输

1.1 高等级供电系统

供电系统主要是为短波广播提供稳定性、可靠性强的电源, 且在短波广播运行中尽量要保证不间断供电。将广播用电与生活用电严格区分, 供电系统设置为两路供电, 一级供电中设备主要涉及交换机、服务器、卫星接收机与音频调度设备等。

1.2 设备运行环境

传输设备的运行环境主要受雷电等影响, 为防止雷电对传输信号的干扰等, 在广播台站信号发射区域建立避雷系统, 也就是通常所说的避雷塔。避雷塔距离天线5米的距离, 接地电阻设置合理, 以确保将雷电迅速释放, 并且将室内卫星接收机和室外卫星高频头等接地, 避免雷电干扰。

1.3 节目源的配置

为保证节目源的稳定和可靠, 通常应用C波段, 并且设置一个备用的KU波段, 两种波段进行相互协调。

1.4 节目监听方式的合理配置

数字接收机都需要配备监听装置, 利用高阻耳机可以直接对来自天线的节目源信号进行监听, 查看是否异常。然后, 应用音频功放与D/A转换器等对节目源进行监听, 通过音频处理器将节目源信号取出后通过调幅检测仪、音分器、光手机与光发机等传递到监测系统。此时, 工作人员可以通过控制系统来查看节目信号, 并可以对没有节目信号的情况进行分析, 查看节目是否顺利传递至发射机, 还可以分析节传机房或者发射机房是否存在故障。

1.5 程序调试规范

程序调试需要严格按照规范进行, 并要保证节传机房的调度效果和调度流程的设计, 程序调度包括频率变更通知、调度令、电话调度和临时调度等形式, 若存在程序设计方面的故障或者问题, 就需要及时进行变更调度, 将程序调度和调试落实到具体的工作中。

2 节目传输设备的维护

2.1 卫星接收机与接收天线的维护保养

信号的传输需要通过卫星接收机和接收天线等设备, 接受天线通常处于室外的环境中, 为保证其可靠性需要定期进行保养和维护, 包括卫星天线的角度和方向等。检查工作需要按照计划进行, 若发现天线出现破损或者出现积雪等需要及时进行清理, 并要及时进行检查, 保证连接可靠。同时要关注卫星接收机的性能, 卫星接收机是发射台的重要设备, 并要通过重启来对时钟和运行图等校验, 加强对卫星接收机周围环境的清理, 对机器设备上的杂物和灰尘等进行清洁, 提高通讯的效率且定期检查串口通讯的功能。

2.2 高频头的维护

高频头通常是置于室外环境中, 维护主要从输出端与接收机连接方面入手, 且要关注其参数的设置, 通过调节高频头的角度等来获取最大卫星信号接收范围。关注输出端与电缆相接情况, 查看输入波导口跟输出波导口, 且用螺丝对接口进行固定。一定要对高频头进行定期的检查和监督, 发现连接口等出现纰漏需要及时进行检查和检修, 并要对出现问题的区域进行记录。

2.3 数字音频系统与音频监测系统的维护

数字音频系统的保养与维护重点在于检查连接线的稳定性, 并要定期关注工作试验, 查看工作的质量和设备的指示灯, 当指示灯出现异常时要及时进行修整和处理, 并定期对设备上的尘土进行清理。音频监测设备属于高频设备必须做好接地和屏蔽处理, 定期除尘和打扫等, 尽量将信号传输等影响降至最低, 并要定期对系统进行重启操作, 以保证系统运行效率, 且要在系统中安装杀毒软件对其进行定期杀毒。

3 结语

短波广播台节目源是备受关注的节目之一, 必须通过提高节目源质量来更好地为受众服务。而短波广播台节目的质量和水平受发射系统、传输和接收系统的质量影响, 只有保证发射系统各个设备可靠且具有较高的工作效率, 传输过程中信号损毁降低, 接收信号能够顺利达到, 且通过工作人员等共同完成节目的制作, 保证发射信号的质量同时要保证节目播出的连续性, 做好短波广播电台设备的维护工作, 为短波广播台节目制作提供一个良好的平台, 这样才能更好地为广大群众服务。

摘要:当前人们对广播台站节目质量的关注度越来越高, 而短波广播是通过信号传输来完成节目的, 并且信号传输会经过大气的电离层等, 故信号的传输质量直接影响到短波广播的节目质量, 必须要在发射和传播的过程中保证信号传播的稳定性。短波广播主要以天波传播为基础, 在短波广播中必须明确传播的影响因素, 提高发射的稳定性和节目源的质量, 必须从广播设备的供电系统、运行、收听监测和节目调度等部分入手进行分析, 并要加强对设备的维护和保养工作, 从而制作出高质量和高水平的广播电台节目。

中短波广播及其数字化研究 第4篇

1中短波传播方式及工作进展

1.1中波的传播方式

对于中波的传播而言,其主要是利用天波和地波2种方式。由于中波的波长相对较长,所以其具有较强的绕射能力,正是因为这样,中波的传播方式才以地波为主。中波的频率一般在594-161KHz,所有的广播电台都必须要在这个频段上开展相关工作,并且在9-10KHz带宽中的不同信道上对自己的节目进行传播,从而避免不同广播节目的传播出现相互干扰的情况。

1.2短波的传播方式

对于短波而言,当其频段处于2.3-26MHz之间的时候,也能利用天波和地波来完成传播。但是由于短波的衰减较快并且频率很高,所以当其沿着地面传播的时候只能传播很短的距离,这也是短波的传播方式以天波为主的原因。而通过天波的方式进行传播时,使用短波的广播节目能够被传播到几千公里的地方,甚至可以围绕整个地球进行传播,所以在国际广播传播中短波的使用较为广泛。

2无线电中短波广播的工作进展

2.1无线电中短波广播的进展

自从无线电广播技术出现以来,其为人类的科技文明发展起到了很大的促进作用。但在当前社会中数字化时代的不断推进,各种科技的相互渗透和融合导致无线电广播面临的竞争越来越激烈,并且对其生存造成了严重的威胁。无线电中短波广播因其各种优势,在实际应用中取得了很好的成绩。但随着社会现代化进程的不断推进,无线电广播的缺点导致其在实际应用中逐渐被人们忽视,其生存也受到越来越严重的威胁。同时,从无线电中短波广播使用的带宽角度来看,因为其一般以9KHz射频带宽为主,所以其音频信号在传输的过程中最高频率只有4.5KHz。并且无线电中短波广播的信号很容易受到电磁干扰,还会被一些楼层较高的建筑物阻断信号,所以其在实际应用中的发展存在很大的局限性。另外,随着社会科技的不断发展,人们收听广播的方式越来越多,而很多方式都比无线电中短波广播的收听方便,所以其在竞争中经常处于劣势,从而逐渐被人们忽视。

2.2现阶段无线电中短波广播的关键技术

根据无线电中短波广播的应用现状来看,国际上主要使用的技术有数字调幅声音广播(DRM)、数字卫星声音广播(DSB)、数字多媒体广播(DMB)和数字声音广播(DAB)等集中数字中短波广播技术(DRM)。在充分利用数字广播形式的情况下,能够让传统模拟无线电中短波广播存在的很多缺陷得到有效解决。同时,其还能为无线电中短波广播创造更好的发展条件。我国很早就开始了对DMB的研究,并且已经取得了很大的成果。并且在DAB和DMB技术的研究中掌握了关键技术,自行研发了DAB系统及其发送接收装备。

2.2.1 DRM数字化及其发展

为了让DRM数字化得以实现,数字调频广播国际组织DRM联盟在广州成立。对于DRM联盟而言,其主要的工作目标是对数字化中短波广播在世界范围内进行研究,并完成其世界范围的标准开发,为用户提供系统建议,并且工国际电信联盟进行标准化。目前,DRM系统作为正式建议书,已经得到了国际电信联盟的认可。同时,DRM系统还被欧洲电信标准化协会标准化,还得到了国际电工委员会的认可,这也标志着DRM系统已经正式生效。

随着社会经济的不断发展,数字广播近年来取得了很大的发展,而DRM也不再局限于30MHz以内。目前,在DRM联盟的不断研发中,DRM广播已经得到了有效的扩展,其能够完成对整个传统广播频段的传播,并且形成DRM+的标准,能够对频率在120MHz以内的广播信号进行传播。对于FM频段的广播而言,DRM采用的是先占用传统模拟FM电台间的间隙,然后完成对广播信号的传输,之后通过对模拟广播的取代完成数字化的转换,从而完成由模拟广播到数字广播的平滑转换。这样不但能让广播作业者更好地接收广播信号,还能帮助广播听众完成向数字化时代的过渡,避免因电台数字化而导致听众流失的情况出现。

2.2.2 DRM广播的优势与特点

(1)提高工作效率。当覆盖相同的时候,DRM能够在降低3/4功率的情况下保持正常工作的状态。而在功率减小的情况下,能够是广播信号传播消耗的电能大幅度减少,从而达到节约能源的目的。同时,由于电能的消耗减少,还能让广播信号传输过程中产生的电磁污染得到有效控制,从而起到提升工作效率的作用。

(2)提高广播信号质量。当调幅广播的带宽保持一致的时候,能够让调幅信号传送的音质得到有效改善,甚至可以达到调幅单声道广播的传播质量。而随着带宽的不断增加,广播信号的质量还会不断提升,能够达到C级和D级的质量水平。

(3)提升广播信号的可靠性。由于DRM广播具有很强的抗干扰能力,所以其在传播过程中能够避免受到其它电磁信号的干扰。同时,DRM广播能够让短波衰减的情况被消除,从而达到提升广播信号传输可靠性的目的。

(4)接收较为方便。对于数字调幅广播而言,当其频率处于30MHz以内的时候,能够拥有很强的穿透能力和绕射能力,所以不会被高层建筑物所阻挡,这样就让广播信号的覆盖范围被扩大,从而可以让移动接收和便携式接收得以实现,让广播的接收变得更加方便。

(5)取得更好的受众基础。DRM广播能够为用户提供数据传输的功能,并且还能提供一些必要的附加业务。而通过多种业务的研发,能够让DRM广播逐渐变得更加人性化和智能化。而对于现代社会的人们而言,多样化和人性化的服务更能满足其对广播的需求,所以DRM广播能够在实际应用中取得较好的受众基础,从而取得更好的发展。

2.2.3 DRM技术工作思考

(1)对节目方向进行适时调整。在开展DRM技术研发的过程中,要加强对技术的管理,并且夯实数字化工作的基础。在我国城市化进城不断推进的过程中,很多城市以前的郊区都成为现在的闹市区,而建设在以前郊区的发射台在周围高层建筑不断增加的情况下逐渐被包围,天线场也因此而逐渐被蚕食,地网也遭到相应的破坏,这样就导致广播信号发射的频率不断下降。而在一些新建设的站台中,为了让信号能够传播得更远而增加了发射功率,这样就导致频率间存在相互冲突,越来越多的干社区不断出现。而在电磁环境不断恶化的情况下,需要对场强和可听强度进行测试,然后根据覆盖的实际情况对其进行重新规划,或是对发射台的地址进行调整。之后再对数字化的问题进行考虑,然后对受众的情况进行全面分析,并根据分析结果调整节目的方向,保证DRM在受众心里的地位,让DRM的发展拥有基本的保障。

(2)音频制作数字化。对于广播节目而言,节目中声音的质量直接影响受众的收听,对其建立良好的受众基础有重要意义。所以在对广播节目进行制作的过程中,要不断提升广播的声音质量,并对其进行数字化改造,从而为建立良好地受众基础创造必要的条件。对于现代社会中的广播传播而言,数字化和网络化是广播制作播出中心系统广播发展的必然趋势。同时,在制作音频的过程中,通过对数字化和数字调音台以及音频工作站的等数字设备的应用,能够让模拟系统在工作中的不稳定性得到有效改善,从而达到提高播出机房运行指标的目的。这是让音频信号动态范围得以实现和提高播出质量的有效途径,也是让DRM数字化得以实现的必要前提条件。

(3)重视技术指标测试工作。对于技术指标的测试工作,应该严格按照国家的相关规定以及行业的相关标准进行。其中不仅要对广播制作中心的工作进行全面认真的落实,还要有效开展广播发射机等方面的技术指标测试工作,并且要对工作中存在的问题进行及时有效地解决,从而让无线电中短波广播的各项工作得以顺利开展,使各项技术指标达到最优状态。在开展技术指标测试工作的过程中,还要对天线场地环境改变引起的天馈参数变化情况进行处理,避免其对广播的效果造成严重影响。

(4)加强对技术团队的建设。在开展研发工作的过程中要不断对技术人员进行必要的培训,加强其专业技术水平。同时,还要积极引进先进的人才,让引进的先进人才带动技术团队整体实力的提升,从而完成对技术团队的建设。其中主要是需要对技术人员数字化方面知识的强化培训,让技术人员了解数字化技术发展的最新动态和最新研发的技术,并通过深入研究对其在无线电中短波广播传播中的应用进行推进,从而全面促进数字广播的发展。

(5)加强技术管理以促进数字化进程。在未来无线电中短波广播的发展当中,需要加强技术管理,加强对现有广播覆盖范围实行全面的场强测试和可听度测试等,并从现场的覆盖情况出发,重新规划发射台的覆盖范围,保证广播数字化的实现;从听众的构成情况出发,及时调整广播节目的方向,从而实现广播收听率的提高,为无线电中短波广播的发展奠定基础。

3结语

中国作为广播大国,应该充分利用我国广播资源和最新数字广播技术的DRM广播技术,一方面保留传统的模拟调幅的广播的特点,另一方面克服了很多存在的缺点。DRM技术工作者应在媒体竞争的环境中仔细研究DRM的特点,找准定位,按照广播规章办好节目。这样DRM才可以面对挑战,发挥其他媒体所没有的优势。

参考文献

[1]何晶莹.关于发展中国数字广播的思考[J].广播与电视技术,2010(1):38-40.

[2]朱国珊.应急广播中、短波覆盖网关键技术环节的设计与实现[D].成都:电子科技大学,2014.

短波广播效果数据分析方法研究 第5篇

关键词:短波广播,场强中值,标准差

1 研究背景

短波广播由于具有传播距离远、覆盖面广的特点, 因此成为对内及对外广播非常重要的一种传播方式。短波的电路传输方式以天波为主, 也就是通过电波在电离层中不断折射最终形成反射, 如条件合适, 会经过地面反射形成多跳的电离层反射, 达到远距离传播的目的, 也正是如此, 电离层的变化、地面复杂的环境、多径传播造成的干涉等因素都会不同程度的造成短波广播的不稳定。为了能够让短波广播能够有尽可能好的效果, 就需要对广播电路进行科学的研究, 合理的选择发射机、天线、发射仰角、频率、时段等要素, 对短波广播进行统一的规划, 同时要对短波广播进行全面准确的收测, 客观地反映实际广播效果, 进而修正规划中不符合实际的地方。目前广播发射运行单位主要通过电路计算工具来对短波广播的各项参数进行理论计算。在理论覆盖区的实际播出效果由监测部门的台站提供的监测数据来体现。虽然短波广播的理论预测已经有一套国际通用的方法, 监测数据也有了一定的积累, 但是目前两者之间还缺少科学系统的分析, 尚未形成利用收测数据对广播覆盖效果进行合理评价的机制。本文旨在从不同数据的对比分析入手, 提出评价短波广播效果的点数据和面数据的两种方式, 为短波广播更科学更合理的规划提供参考。

2 短波广播效果预测方法

短波广播效果预测的内容包括在给定电路条件下计算出可用频率, 计算出不同频率在不同时段的场强值, 根据这些数据才能形成理论上的广播覆盖区, 进而作为广播发射任务规划的依据。目前国际上通用的一种方法来自于ITU的建议书——ITU-R Recommendation p.533-6, 题目为《HF propagation prediction method》, 即《高频传播预测方法》。在该文档中, 详细阐述了E层和F层最高可用频率的计算方法, 还有不同传播距离下仰角、场强以及信噪比的计算方法。在本次研究中, 我们只用到在给定条件下场强的计算。采用的是HFBC 3.1软件进行计算。需给定的输入数据为:发射地点的经纬度、接收点的经纬度、太阳黑子数、月份、时间、工作频率、发射机发射功率、天线程式、天线主方位角。

场强中值按下式进行预测:

式中, Ets——短路径场强中值

Pt——发射机功率[dB (kW) ]

Gt——相对于各向同性天线的发射天线增益 (dB)

P’——沿射线路径的斜投射距离 (km)

LI——电离层吸收损耗 (dB)

Lm——“超过MUF”的损耗 (dB)

Lg——中间反射点的地面损耗 (dB)

Lh——极圈和其他系统损耗 (dB)

本研究中计算的场强值全部都是指场强月中值。

3 广播效果点数据研究

按照给定的条件, 使用软件可以直接计算出给定点的场强值。通过在接收点的实际场强测量, 便可将理论数据和实测数据进行对比分析。在本次研究中, 我们在全国9个地点进行了连续7天的场强收测, 收测的频率来自于发射台在理论上覆盖接收地点的实际使用频率。

虽然在这7天的场强收测中, 收测人员采用专业收测设备严格按照收测条件进行了收测, 但由于固有的测量误差以及场强值每天的衰落变化, 收测场强值在这7天不可避免的会发生变化, 而理论计算值由于是月中值, 所以始终会保持一致。

我们首先会关心的是测量值的准确性, 虽然场强值必然存在变化, 但是如果数值之间离散程度过大, 测量的准确性也是会降低的, 为了科学评价测量的准确性和场强的变化情况, 我们计算了收测样本标准差。标准差是衡量数据离散程度和测量准确性的常用方法, 样本标准差计算公式如下:

设有n个数s, s, s…s它们的平均数

如果这n个数是作为样本存在的, 样本标准差为

在确定测量准确性的情况下, 我们需要精确掌握实测数据与理论数据之间差异的情况。我们提出了一种场强值差异的分类方法, 其依据来源于已有的信号强度主观评价与场强值的关系对照表。该对照表内容如表1所示。

从表1可以看出, 每隔15dB, 信号强度主观评价就会降一级, 也就是说人耳可以明显地区分出信号强度的高低。因此我们对理论场强与实测场强的差异进行的分级见表2。

表2中A、B、C三级代表了理论场强值与实测场强值的差别在允许的范围内, D级和E级表示两者之间存在着明显差别, 需要引起注意。

通过以上介绍的两种方法, 我们可以较为合理的评价实测数据以及它和理论数据间的差异情况。接下来将以在上海、海口和厦门收测的北京某发射台180度方向若干频率的场强数据为例, 对实测数据与理论数据做一下对比分析。该发射台在180度方向上实际收测的频率位于6M、11M和15M三个频段, 收测时段为早中晚9个不同的时段, 在2007年8月2日至8日连续收测7天, 差异统计结果见表3和图1。

在总共28组数据中, 有4组反映出实测场强值与理论场强值有较为明显的差异, 这时我们需要进行具体分析, 首先是差异最大的一组, 具体情况为:在17:48收测某短波频率, 收测场强中值为44.5dBμV/m, 理论场强中值为65.5dBμV/m, 收测值与理论值之差为-21dBμV/m, 差异等级E, 可听度4分, 标准差为14.15。这里的可听度是五分制表示的广播效果主观评价, 是这7天的中值统计。根据CCIR第378-3号建议书对监测台场强测量的准确度要求, 准确测量场强的测量准确度为±2dB, 而此次测量的标准差已经达到了14.15, 这已经远远超出了测量准确度的范围, 造成这一现象的原因可能是设备的固有误差, 也可能和短波在不同日期的衰落变化有关, 由于这7天的测量采用的同样的设备和方法, 所以固有误差的范围肯定很小, 那么如果在没有人为误差的情况下, 很可能是因为实际场强波动较大, 并且在这段期间实际场强明显小于理论场强。这是从现有数据得出的初步结论, 为了进一步证实结论, 需要增加样本数量, 也就是增加在同样条件下其他日期的收测数据, 如情况类似, 可以对理论场强值进行修正, 并寻找场强波动的原因。

以上是针对某一个接收地点的场强值比较分析, 它反映的是广播效果在某一点 (城市) 的覆盖效果, 此方法能够直接对场强值进行深入分析, 严谨准确, 但是存在无法体现短波广播理论和实测覆盖面的问题, 无法对某一方向上的整体覆盖效果进行评价。

4 广播效果面数据研究

基于点数据分析存在的局限性, 我们结合实际工作中频率规划的方法对某些特定的场强值进行地理位置统计, 形成地图上的等值线, 在等值线范围之内便是理论计算的覆盖区域。对于实际测量的广播覆盖效果, 采用以点带面的方法, 选择预计服务区内的若干遥控站点进行收测, 此时由于条件的限制, 无法进行精确的场强测量, 只能获得可听度数据。将收测结果和预测范围通过GIS进行展现, 便可直观地了解两者之间的差异。

目前国际上常采用SINPO五个缩略语来反映影响接收信号收听效果的诸因素, 并用五分制表示, 其中S代表信号强度, I代表干扰, N代表噪声, P代表传播骚扰, O代表总评。信号强度客观上是指接收地点的信号场强, 但通常信号强度常用接收机上的“S-表”读数或凭接收机上收听到的节目信号强度来确定。信号强度的主观评价与场强之间的对应关系上面已经给出, “总评”即综合收听效果或收听质量, 或简称为可听度, 如不存在干扰、噪声和传播骚扰等因素, 则“总评”的评分主要决定于信号强度。如接收信号存在干扰、噪声和传播骚扰, “总评”的评分就要比信号强度单独的评分低。

我们以河北某发射台在西南方向某频率的广播覆盖为例。根据信号强度与场强值关系, 55dB信号强度评分为4分, 50dB信号强度评分为3分, 45dB信号强度评分为3分;昆明、贵阳、南宁和海口这四地点都在55dB信号强度等值线的范围之内, 在2009年第二季度的该频率可听度季中值为4分, 同时我们还在2009年5月11日至16日期间在都江堰、什邡、绵竹汉旺、北川新县城以及汶川映秀这5个同样在55dB等值线内的地点进行了流动收测, 这里取中午12时至13时的三个收测数据的中值, 我们还利用遥控监测站点对55dB等值线附近部分地区进行了补充收测。流动收测中除什邡可听度较低只有1分以外, 其他4个地点可听度都达到了3分或3分以上, 补充收测中康定和马尔康收测效果较差, 其他地区效果均达到了3分。由此可以得出结论, 该频率在西南方向上实际覆盖效果与预测情况基本吻合, 但局部地区效果较差, 应对这些地区的预测进行必要的修正。我们从针对接收效果差的地区增加收测地点和收测时间, 累计更多的收测数据, 并对当地地理环境和电磁环境进行深入细致的考察, 以便拿出科学合理的解释, 提出正确的修正方案。

5 总结

短波广播发射机的维护与检测 第6篇

目前在机型为DF100A的短波广播发射机系统中,主要的内部构件包括真空元件、功率开关模板和控制设施、PSM控制器调制设施、系统监控构件、高前调谐构件和高末调谐构件等。由于上述元件设施不但包含有机械构成同时也包含了很多数量的电子元件的线路板和集成卡,所以对设施系统的检测、维护和日常运行管理要求非常高。一旦维护和检测工作不到位,就会影响短波广播发射机的整体运行效果,影响播音质量。因此,如何科学、高效、及时地对DF100A机型的短波广播发射机进行维护和检测,便成为了一项重要课题。笔者试结合短波广播发射机常见的一些故障问题, 对解决对策谈些粗浅的想法。

1 DF100A型号的短波广播发射机常见故障分析

1.1前级屏极出现的故障因素分析

这种故障主要是短波广播发射机在进行播音的时候,末前级的过荷显示灯亮起,高压突然中断,电源空气开关出现了跳闸情况。

短波广播发射机在运行的时候,出现了高压烧坏掉落的情况和末前级荷载超标问题,其主要原因是因为末前级的电子管屏极绝缘效果下降,或者也有可能是电源的输电线路出现了短路情况,使得发射设备发生了故障。按照短波广播发射机的末前电路运行的实际情况,需要先把3R16抵御地震侵害的电阻撤掉,增加高压值进行测试,短波广播发射机若是不发生高压脱落、隔断开关跳闸或者负荷超限的情况,就说明3R16贴片电阻的尾部和末前级屏极中间的部位出现了运行故障;可以通过万能表测量屏极与地面中间的阻值系数,如果电阻系数是大约90千惟,但是通过1000伏的摇表进行测试,绝缘的系数已经为0,就表明电子管屏极的运行线路已经出现了故障。接着检查放电球中间的距离,如果没有出现异常, 再看看铝板中的3C34和电容设施,如果也是正常运转,再分析判断发生故障的部位,就可以推断出末前级的电子管屏极可能已经出现了电容被过电压击穿的情况,这样可以先撤掉3C33,然后通过摇表测试,如果与地面实现绝缘的系数为0,确实已击穿损毁,将其拆除就会看到打火的地方。

1.2高末栅极出现的故障因素分析

这种故障主要是短波广播发射机高压增加之后高末栅极才发生了电流,接着发生了电流加速跳跃降低的现象,指示表也没有了数据,传感设施还出现了保护装置的过电压保护动作,调制解调器也出现了封锁,人工对末前极进行调谐的时候,高末栅流会若隐若现,但是负400伏的偏压表表明末前极运行正常。

出现这种故障,主要是短波广播发射机增加了电压,使得高末栅流的偏压数值是负400伏,这样依据其视频放大设备的电路图,如果高末电路采用的是阴地的电路,高末栅极的栅流就会是高压增加而产生的偏压,这样偏压表的数值就会成为负650伏。出现这种情况,高前级是正常运行,高末级却失去了栅流数值,电压却变成了负400伏,而且栅流的数值迅速降低。所以这就说明高末栅极的爪片已经熔断,并出现了开路,导致高末电子管的栅流失去,并且丧失了自有的偏压,数值也低于了负650伏,高末偏压却仍然保持了负400伏,爪片损坏的比较多,造成了与高末栅极不能很好地连接,栅压和栅流就若隐若现。

1.3高末帘栅出现的故障因素分析

该种故障主要是短波广播发射机处于正常运行态势,但是高末帘栅发生了荷载过高的情况,发射机没有降低功率,但是激励撤除以后,高末端却产生了700伏的帘栅电压,同时3C45电容还发生了局部烧黑的问题。

高末帘栅出现多次过荷这种情况,主要原因是帘栅回路可能是连通到了地面,或者高末电子管尚未出现屏压,但是却出现了帘栅压。

3C45电容被烧黑,就要先拆掉,通过摇表测试绝缘性能,可以看出绝缘效果已经丧失,将其换掉,然后加电压增加到短波广播发射机上,栅流仍然存在荷载过高情况。检测故障的烧黑,激励已经撤除,科室帘栅电压仍然为700伏,可以分析出高末帘栅IGBT已经损坏,开启了高压之后,高末管将会发生700伏高压,调制器的控制功能已经失去。如果发射机运行没有出现异常,通常来说, 帘栅压应当出现于增加高压和屏压之后,可一旦出现了帘栅压但是未出现屏压。帘栅流就会急速增加,从而出现了严重的荷载过高的问题,使得3C45电容被烧黑,高末管帘栅极遭到损坏。通过万能表检测IGBT,已经损坏,也能够使得帘栅极的荷载过高。

2 解决DF100A型号短波广播发射机故障的应对措施

2.1解决前级屏极问题的应对措施

换掉已经被击穿的3C33电容,但是螺丝一定要拧紧,防止出现松动,如果电容是陶瓷的材质制作,更换新的穿心电容的时候, 螺丝切记不能拧的太紧,防止电容碎裂。更换结束在短波广播发射机使用之前,要进行运行测试,确保不出现异常故障。

2.2解决高末栅极问题的应对措施

拆除更换损毁的爪片,但是要保证高末管栅极和爪片用螺丝稳固接通,正负电极不能出现碰撞。爪片一般要安装到灯丝盘的底部,用灯丝盘遮盖,通常在进行发射机日常检修维护的时候不易察觉。同时,设备保养检修的时候要定期进行保洁处理,并且定期查看爪片连接处有没有出现松动的情况,防止接触不良发生电打火的情况,一旦出现接触不好,要及时调紧螺丝,确保其稳定、安全。

2.3解决高末帘栅问题的应对措施

及时调整换掉被烧黑的3C45穿心电容和损毁的IGBT功率开关模板,即使浪费一定的时间,也要注意在功率开关模板检修以后记得及时复原播音功能,防止其他基础构件再次受到损毁。

3 结束语

综上所述,机型为DF100A的短波广播发射机在进行日常维护检测过程中,对于专业技术人员来说,一定要平时多注意学习业务知识和多积累工作经验,并注意理论和实践的有机结合,不断提高自身的业务水平和设备运行检修维护工作能力,确保短波广播发射机设备能够安全、高效运转,确保播音质量能够得到充分改善。

摘要:机型为DF100A的短波广播发射机由于运行态势比较好,同时也由于短波发射的效率比较高,各项指标性能比较好,一直很受市场的欢迎。但是由于这种短波广播发射机一旦播音的时间比较长,系统内部的构件就会发生一定的老化或者损毁的情况,影响播音质量和效果,所以要及时对老化的内部元件进行及时地检测和维护,或者及时予以更换。本文对短波广播发射机经常出现的故障因素进行了分析,并且有针对性地提出了解决对策,对确保DF100A型号的短波广播发射机的安全、高效运行,具有一定的参考价值。

短波广播论文 第7篇

1.1 短波调幅广播的优势

尽管调幅广播的带宽只有9kHz或10kHz,音质无法与调频立体声相比,但是由于调幅广播发展时间最久,全球标准统一,在任何地方购买的收音机在全球各地都能使用,接收工具简单,而且可以方便地进行室内、外的便携接收与车、船中的移动接收。因此至今它仍然是世界上使用最广泛的广播媒体。

短波国际广播则由于在国际交往中的极端重要性与最适合对象为财力处于中下层的听众,所以各国仍继续大量投资支持短波业务。今天,世界上有160多家国际广播电台在进行着无形的“星球大战”。美国之音(VOA)的一项研究甚至认为:未来40年没有其它媒体能以相同的优点替代。据统计,全世界现在已有3333座短波发射台,12590府中波发射台,25亿台调幅收音机,其中7亿台可收短波广播。

1.2 短波广播频段使用现状

利用短波广播频段占用度测量和数据库数据具体分析某些广播频段使用情况:

(1)3900kHz~4000kHz

欧洲和非洲的3900kHz到4000kHz也是广播波段;3900kHz到3950kHz主要是亚太地区的广播电台使用。我国的呼伦贝尔电台使用3900kHz、中央人民广播电台二套使用3985kHz,新疆人民广播电台维吾尔语广播和甘肃甘南电台使用3990kHz。夜晚有限的时间能收听到。

(2)4750kHz~5060kHz

4750kHz到5060kHz主要由热带地区的一些国内电台使用,最佳的接收时间是秋冬季的傍晚和夜晚,我国多数的国内短波广播电台在这一波段都有分布。

(3)5950kHz~6202kHz

5950kHz到6200kHz在午后到第二天的日出后的几个小时内均充满了信号。此广播频段夜晚接收效果很好,一些地区白天也可收听,各大国际广播电台很多分布在此频段上。

(4)9400kHz~9900kHz

9040kHz到9900kHz 塞满了世界各地的电台,最好的接收时间是午后到第二天上午,尤以冬季为佳,一些大功率或近程的小功率短波广播电台整日都可听到。由于良好的传输条件。各大国际广播电台经常使用该频段。

(5)11600kHz~12100kHz

11600kHz到12100kHz整天有电台播音。夜晚收听效果良好(冬季中期除外),亚太地区的白天和冬季夜晚都可以有好的接收效果。

(6)13570kHz~13870kHz

13570kHz到13870kHz,最佳的接收时间是白天和傍晚,夏季的夜晚也有很好的接收效果。

(7)15100kHz~15880kHz

15100kHz到15880kHz,全天候有电台播音。白天可以较好地监测到这些广播,夏季的夜晚也有较好的接收状况。15600kHz-15900kHz也有国际广播电台的信号。

(8)17480kHz~17900kHz

17480kHz到17900kHz。最佳的接收时间是白天。许多国际电台的对华广播使用这一频段,夏秋季的白天(有限时间,以午后为佳)和傍晚传播效果均很好。

(9)18900kHz~19020kHz

在18900kHz到19020kHz之间有个别国际广播电台播音。通常只有在白天才能监测到,信号衰减现象经常发生。

(10)24670kHz~26100kHz

24670kHz到26100 kHz。过去只有法国国际广播电台(RFI)和德国之声(DW)在此有播音,近年来未曾发现过。最佳的接收时间是太阳黑子活动期的白天。大部分时间未能监测到广播信号。

2 短波广播信号的特征

短波频段广播信号的发射类别通常为A3E,调制方式为AM, 部分小型电台为单边带调制;信号带宽均在3kHz~9kHz之间;电平根据信号强度有所不同, 中央人民广播电台电平较高,达50多dBμV,应以实际测量数据为准。广播专用频段内多数为广播信号,与国际电联“全球短波广播频率表"中已登记的信息基本相符;偶尔也出现少量数字信号,不在登记信息当中,属于非法电台。

3 常见短波广播信号的监测方法

在日常监测工作中根据短波广播信号的特征,尝试各种监测技术手段,总结出一套行之有效的监测方法。

3.1 查找广播电台频率

方法一:从广播论坛网下载实时广播频率表(注:换频时间通常为每年3月和10月)。

方法二:利用监测设备,查找广播频率。把监测设备做如下设置:步长1kHz,门限电平一般在白昼时选择0dBμV,夜晚选择5dBμV(门限电平视具体情况设定,不同时段的背景噪声、信号强度及播出内容都有所不同),解调方式AM,驻留时间选择20秒,然后进行限定性搜索,设备会自动找出电平超过门限电平的信号并在相应频点做20秒驻留,广播信号很容易通过收听其播出内容辨别出来,发现关注的广播信号后记录其频率。

3.2 分析发射源位置

方法一:语言种类判断法:积累英语、法语、日语、俄语等外语语种以及维语、藏语、蒙语等少数民族语种的听判能力,判断是否对应于频率表中的语种。以自由亚洲电台为例:目前该台广播语言包括汉语普通话、广东话、缅甸语、柬埔寨语、高棉语、北朝鲜语、藏语、越南语和维吾尔语。根据语言确认为自由亚洲电台后可初步判断其发射源位置。

方法二:整点呼号判断法:每一个广播电台都会在整点播报台标,例如“这里是中央人民广播电台经济之声”,根据呼号查阅该电台的相关资料,预测广播信号发射源区域。以美国之音为例,此台从菲律宾的提南、婆洛角和泰国的曼谷、乌隆4座转播台以及俄罗斯远东地区的彼特罗巴甫洛夫斯克、伊尔库茨克、新西伯利亚等转播台向我国各地发射。单机发射功率短波为500千瓦和250千瓦。参考上述信息并根据测向软件给出的示向度,可以基本判断出发射源所在位置。

3.3 联合测向定位

利用联网测向系统,选取两个以上的监测站,尽可能避免相互平行的示向线,广播信号普遍具有场强比较大,电平比较高,带宽比较宽的特性,这为测向定位提供了有利条件。但在监测广播时,特别要注意各监测站接收的是否为同一广播信号。首先,通过观察频谱特征和信号特征参数,判断是否为同一种类信号,初步剔除接收到除广播信号外其他种类信号的监测站示向度。然后,利用联网测向系统所提供的声音传输功能,对各站监听到广播信号的内容进行比对,确认为同一电台后,方可采信各站所测示向度,进行精确定位,最终确定发射源位置如图1所示。

如果其他站无法同时监测到同一广播信号,那么只有利用单站定位功能对信号进行定位。如果没有单站定位功能,则只能利用两台以上的监测车配合固定站对该频率进行同时监测,从而实现联合测向、交汇定位。值得注意的是:监测车必须要离开固定站一定距离,当监测车与固定站形成较大示向夹角时被认为是合适距离。而且这种方法对监测长发信号或者信号源距离固定站较近时测量效果较好,对处理突发信号实效性差。

3.4 利用数据库做比对确认

全世界所有的合法无线电频率的使用,皆是由国际电信联合会分配,并在数据库中有相应记录。经与国际频率表IFL(International Frequency List)对比后,可以确认发射源位置,从而完整的完成了一次短波广播信号监测任务。

由于国际短波广播经常使用多种语言播出,所以给监测人员的监听确认造成了很大困难,那么采用上面的方法就显得尤为重要了;同时,在对比了数据库资料并确认了台站位置后,也可以采集一段广播声音,然后在互联网的帮助下判定播出语言的种类,以印证之前判断结果的正确性。

4 结束语

简要阐述了短波广播的优势、发展现状及短波广播的信号特征,主要提出两种针对短波广播信号无线电监测方法,这两种方法对任何短波广播信号的监测都适用,提出的方法很好的短波测向中的盲区问题。采用监测车配合固定站的测向方法,大幅提高了短波无线电测向的精确度。通过与短波广播台站数据库进行比对,进一步证明了该测量方法的可行性。

摘要:简要介绍了短波广播信号的优势及短波广播频段的使用现状,说明了短波广播信号的普遍特征,重点提出了短波广播信号的监测方法以及联合测向方法。通过多辆移动监测车配合固定站进行联合测向定位,很好地解决了短波无线电测向的盲区问题,再通过将测量结果与短波广播台站数据库进行比对,进一步验证了该方法的可行性。

浅谈中短波广播及其数字化 第8篇

关键词:中短波广播,DRM系统优点,关键技术,AM机数字化改造

1 引言

始于上世纪二十年代的30MHz以下的中短波广播, 以其覆盖范围大, 传输距离远、接收机简单、价格低廉等突出优点, 一直被世界各国作为基本的信息传播技术手段之一。尤其是在地域广阔、人口密度低的地区覆盖以及对外广播等方面是首选的信息传播手段, 其优势十分明显。但传统的模拟中短波广播也存在着传输质量差、业务单一和易被干扰等缺点。为了克服这些缺点, 充分利用中短波频段, 实现对全球有效而经济的覆盖, 采用数字广播的方式则必由之路, 可以有效地克服模拟中短波广播的缺点。模拟广播数字化对听众、广播机构和发射与接收设备制造商都会带来好处。既可以使听众得到更好的声音质量, 还会给广播机构带来丰富的增值业务, 具有节约发射功率和节约频谱的能力。目前最为成熟、已经成为国际标准的是DRM数字广播技术, DRM (Digital Radio Mondiale) 是世界数字调幅广播组织为现有中短波波段进行数字基站广播而制定的新标准, 它为模拟中短波广播的数字化铺平了道路, 也是唯一使用中短波现有频率和带宽的数字系统。

2 数字中短波广播 (DRM) 系统

2.1 中短波的传播方式

无线电波的传播途径包括:地波传播、电离层传播、对流层传播等, 如图1所示。

(1) 中波的传播

中波是通过地波和天波两种方式进行传播, 由于中波波长较长, 绕射能力较强, 所以主要靠地波传播。中波广播频段的频率范围是594-161kHz, 在该频段工作的每个广播电台, 在带宽为9kHz (或10kHz) 的不同的频道 (信道) 中传送各自的节目, 以免相互干扰。

(2) 短波的传播

短波频段在2.3-26MHz, 也可以利用天波和地波两种方式进行传播, 短波在沿地面传播时, 由于频率较高, 衰减较快, 因而传播不远, 短波的传播主要是靠天波, 它可以把节目传播到几千公里之外的地方, 甚至环绕地球传播, 特别适合用于国际广播。

中短波广播以其建设成本低、覆盖范围广, 得到了广泛的重视。然而, 较差的音频质量和单一的节目形式, 也使得其在当前数字化时代中的竞争力越来越弱, 听众损失巨大。为了改变这种状况, 对传统的模拟中、短波广播进行数字化改造成为唯一的出路。

2.2 DRM的发展

为了实现模拟中、短波广播的数字化, 1998年3月, 在中国广州成立了数字调幅广播的国际组织:DRM (Digital Radio Mondiale) 联盟。DRM联盟的目标是开发数字中、短波广播的世界范围的标准, 并提供一个系统建议, 供ITU进行标准化, 并于2001年4月, 作为正式的建议书, 在ITU获得通过。DRM系统在2001年10月被ETSI标准化, 并在2002年3月被IEC通过, DRM系统规范正式生效。

最近几年, 随着数字广播的发展, DRM也不再局限于30MHz以下的广播应用。目前, DRM组织已经将DRM广播扩展到整个传统的广播频段, 形成DRM+标准, 可以进行120MHz以下的广播。对于FM频段的广播, DRM采用先占用传统模拟FM广播电台之间的间隙频率进行广播, 而后再进一步取代模拟广播的办法进行数字化转换, 这样就实现了模拟广播向数字广播的的平滑过渡, 使众多广播业者更容易接收, 也使得广大听众能逐渐过渡到数字时代, 而不会因为电台的数字化而损失大量的传统听众。在欧洲, DRM+已经进行了多次严格的试验, 并开始进行广播。

2.3 DRM系统的优点

数字化的DRM系统与传统模拟AM广播相比具有如下优点:

(1) 在保持相同覆盖的情况下, DRM发射机比模拟调幅发射机的功率低, 提高了发射机效率和经济效益;

(2) DRM系统工作于30MHz以下的频段, 可以充分利用现有中短波频谱资源, 穿透能力和绕射能力很强, 覆盖范围大, 适合于移动接收和便携式接收;

(3) 在保持现有带宽9kHz或10kHz的情况下, 利用音频数据压缩技术和数字信号处理技术, 提高调幅波段信号传送的可靠性, 增强抗干扰能力, 消除短波的衰落, 显著提高调幅波段信号传送的音质;

(4) 能够实现模拟信号与数字信号传送的兼容性, 即可以在所规定的带宽内, 可以同时传送一路模拟信号和一路数字信号, 便于逐步向全数字广播过渡;

(5) 能够附加传送与广播节目相关联的图形、文本、数据和图像等新业务。

2.4 DRM系统的发射与接收原理

(1) DRM发射机构成

DRM系统提供了调幅广播的覆盖范围和调频广播的质量。其发射机是将语音、图片和数据等多媒体信息通过信源编码变为数字信号, 然后通过信道编码有选择地加入冗余保护, 再通过COFDM调制、上变频后发送到DRM广播的频段。其原理结构图如图2所示。

(2) DRM接收机构成

DRM接收机将接收信号下变频为中频信号, 再进行同步、信道估计、信道解码、解复用和音频、数据解码后得到原来的语音和数据信息。其原理结构图如图3所示。

2.5 DRM系统的关键技术

(1) 信源编码

DRM系统使用了属于MPEG-4的三种不同的信源编码方案, 包括:

(1) MPEG-4子集AAC (先进音频编码) , 用于普通单声道和立体声广播。

(2) MPEG-4子集CELP (码本激励线性预测) 语音编码, 用于单声道语音广播, 对很低比特率是有效的, 或者适合于在要求较高的抗差错强壮性的情况下应用。

(3) MPEG-4子集HVXC (谐波矢量激励编码) 语音编码, 用于很低比特率和抗差错强壮性单声道语音广播, 特别适合于基于语音数据的应用。

(2) 频带恢复技术 (SBR)

SBR是一个频带扩展工具, 它与基本的音频编码器联合工作, 用于展宽音频带宽。在DRM系统中, SBR可以与MPEG-4 AAC、CELP和HVXC联合工作。

(3) 信道编码

DRM系统采用可删除型卷积编码 (约束长度为7, 母码的编码率等于1/4) , 根据数据的重要性不同与应用环境的不同, 可选择8/9、8/10、8/31、8/32共24种不同的信道编码率。

(4) 调制技术

在DRM系统中, 采用COFDM多载波方法, 同时兼顾可传输的数据率和抗干扰能力, 每一个载波可应用4、16或64QAM进行调制, 主要使用64QAM, 为使抗干扰能力强一些, 也可以使用16QAM, 但传输的音质要稍差一些。发射台可根据传播条件、希望达到的音频质量来选择, 而接收机可以自动识别发射机所使用的调制方式, 进行相应的解调。

2.6 DRM系统覆盖功率监测

目前, 对中波广播效果监测的主要手段有:

(1) 建立全国广播电视监测网, 发挥系统优势, 使效果资料共享;

(2) 流动监测调查覆盖;

(3) 利用遥控监测手段。在适当地区建立遥控监测站, 可以在异地遥控监听该地区广播频率效果;

(4) 从听众来信反映广播效果。必要时可以建立一些热心广播监测的听众, 请他们定期反映广播效果。

上述四种手段共同组成国内广播监测网, 其中第一种手段是利用广播电视监测系统优势的一种固定监测网。

DRM广播质量不同于模拟AM广播, 它具有“截止效应”, 即当前场强和信噪比高于接收门限时, 声音质量会一直保持很好, 不会随着覆盖场强大小而变化。而当覆盖场强低于接收门限时, 声音质量不是随着场强变低而逐渐变差, 而是在很短的距离内立刻变得无法收听, 这是由数字广播信道编码的特性造成的。根据信道编码的纠错能力, 当前信号只有“能被纠正”和“完全误码”两种状态。目前, DRM系统标准中规定的覆盖场强根据使用子载波调制模式的不同而不同, 当使用4QAM时, 覆盖场强为-102dBmV;使用16QAM时为-92dBmV, 基本上比传统的模拟广播低30~40dB。而数字广播与模拟广播混合广播时, 要求数字广播的发射功率要比相邻的模拟广播低至少5dB。

3 模拟AM广播发射机的数字化改造

可以利用现有的模拟AM发射机进行数字化改造。然而, 由COFDM编码调制器产生的16QAM或64QAM信号, 是处于较低频率范围的COFDM基带信号, 还需要在发射机中进行进一步处理:

一方面, 须将由数字调制器产生的COFDM基带信号的幅度变化分量 (包络变化) 送到现有模拟AM发射机的调制通道;

另一方面, 须将数字调制器产生的COFDM基带信号分解为同相分量和正交分量, 通过射频数字频率合成器变换为射频相位分量, 即调相的射频等幅振荡信号, 作为激励信号 (载波) 送到现有模拟AM发射机的激励通道。

同时, 幅度信号和调相载波信号的通道要采取相应的延时措施, 保证幅度变化分量和相位变化分量同时到达发射机的末级 (被调级) , 然后, 发射机将发射出所希望的高电平射频DRM COFDM信号。

总的来说, 对于传统的模拟AM发射台进行DRM转换时, 并不一定需要购买全套的DRM发射设备。对于现有的模拟发射机, 只要添置相应的COFDM数字激励器, 并对模拟发射机电路做一些修改, 就可以进行改造。原来的射频调制器、滤波器和放大器仍然可以继续使用, 这样就节约了大量的数字化成本。

4 总结

我国是一个广播大国, DRM广播技术充分利用了我国的广播资源与最新的数字广播技术, 不仅保留了传统模拟调幅广播的优点, 而且解决了其诸多的缺点, 如提高广播接收质量及声音质量, 节约频谱并降低射频功率等, 充分利用数字广播特点, 为传统的广播增加了文本、图像、数据等附加的信息广播能力。因此, DRM广播技术赋予了传统的调幅广播新的内涵, 使其具备了应对其它传输技术手段挑战的能力, 为中短波模拟调幅广播带来了新的发展机会和空间。

参考文献

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