中短波廣播模擬信號技術的應用與分析

杜宏梅

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中短波廣播模擬信號技術的應用與分析

杜宏梅

新疆新聞出版廣電局節目傳輸中心七六O六臺，新疆 石河子 832000

人類進入信息化時代以來，科技成就不斷被刷新，在廣播音頻傳送方面，中短波的傳輸速度最快，所以被廣泛應用。中短波廣播模擬信號技術可以使信號在傳輸過程中保持穩定，并且覆蓋范圍廣。不僅提高了音頻質量，而且減少了維修成本。

中短波廣播模擬信號體系；技術分析；傳輸系統

中短波廣播的傳輸音頻頻率在500～30000?kHz之間，屬于調幅廣播范疇，以天波和地面波傳播為主。中短波的信號穩定度跟電離層有密切關系，電離層一般處于非穩定狀態，因此中短波的信號受其影響，時強時弱。此外，頻段的相互干擾以及競爭使用會造成信號播出質量差。所以，為了提高廣播信號的播出質量，必須建立一種信號技術分析體系。本文以中短波廣播信號的優缺點為切入點，對其傳輸發射系統進行簡要分析與研究[1]。

1 簡介中短波廣播信號的優缺點

中短波廣播傳播音頻時的過程如下：音頻信號→載波頻率范圍→空中（此過程借助于發射機天線）→電臺覆蓋區域（由天波傳輸發送）我國調幅廣播目前所使用的進行音頻傳輸的波型只有中波和短波，前者可以傳輸頻率在526～1606?kHz的信號，后者可以傳輸3～26000?kHz范圍之內的信號。這二者的傳播方式都是以天波（天線發出信號經電離層反射到地面，再次反射到電離層，循環）、地波（沿著地表傳播）為主。天波可以進行多次反射過程，降低電離層對其的干擾力，可以高效率、高質量、強穩定地對信號進行傳輸，并且可操作性強，成本資金低。然而任何事物都有兩面性，天波在傳輸過程中所走路徑過長，造成時間延遲，大氣噪音污染嚴重，導致信號減弱，覆蓋范圍較小。地波沿地表進行傳播，主要應用于海上廣播傳輸，原因是，其傳播效果在海面時最佳，范圍可以達到1000?kM。實際上地波沿地表傳播距離的遠近跟地表介質息息相關，而普通陸地表面導電性很差，電波在傳輸過程中損耗嚴重，導致覆蓋面縮小[2]。

2 技術分析體系信號處理方式

中短波廣播模擬信號技術是利用研究無線電信號的頻域和時域所得到的調幅度、調制信號、頻偏量等信息進行識別處理信號的，它對所得信息建立數據模型，設定邊界范圍，從而檢測、處理并控制信號的傳輸質量。調幅度、頻偏量以及寬帶數據可以由頻域信號推導出來。處理信號時必須先將其量化，并建一個集合。量化過程要遵守一些表征參數，如輸入電壓的動態范圍以及需要量化的電平數、電平寬度范圍等。普遍來說，量化的信號是不能超出表征參數范圍的，這樣做的好處是可以降低誤差度，并且弱化噪音影響以提高音頻信號的聲音清晰度。當前的技術應用中，中短波廣播模擬信號技術分析體系的核心技術就是在對數字信號處理器（High-speed digital signal processing technology）的應用，其處理速度極快，遠超于其他類處理器。信號分析系統首先從前端接受音頻信號，然后是DPS處理過程，最后是分析頻譜、解調信號，并且分辨信號類型并相應變頻等過程。

3 中短波廣播模擬信號技術的傳輸發射過程

3.1 傳輸發射技術

中短波廣播信號質量的提高與脈寬調制技術和數字調制技術的高速發展是分不開的。循環調制技術支持循環作業，每發射一次音頻信息，就可以重新開始作業。該技術可以對熱負荷進行均勻分配，對設備安全起到保護作用，延長了設備的使用時長。數字頻率合成技術可輕松切換頻率數據，以精確頻率范圍提高信號的穩定性。數字音頻接口技術可以使各廣播音頻準確對接，提高音頻的穩定性及清晰度。Field- Programmable Gate Array技術減少了成本金額的花費，維持著整個系統的安全運作。微機智能控制技術內編制了智能控制程序，它取消了開關和指針表的設計，取而代之的是沒有觸點的液晶顯示屏觸摸系統設計，操作簡單，效率高。并且，它可以智能化地監測、控制音頻的發射，以提高音頻質量。

3.2 維護方式

為了提高波頻設備的使用壽命，要利用專業儀器對其進行定期檢查與維修。主要檢測設備周圍的磁場環境，這是由于磁場對中短波的傳播干擾作用非常大，強磁作用下，會嚴重損壞設備。安全可靠的網絡環境是中短波模擬信號高質量傳播的關鍵因素。因此，干凈的網絡環境至關重要，要定期對網絡線路進行檢測，以免有病毒侵入，干擾信號傳播。一旦發現網絡線路存在問題，必須立刻采取措施進行維修或者替換。必須保障波頻設備具有一定能力的抗壓性、抗干擾性，以優化天波的傳播路徑，降低其受路徑、時間、噪音等因素的干擾力，增大傳播信號的覆蓋范圍。

4 總結

簡而言之，中短波廣播模擬信號主要的傳播方式有兩種：天波，地波。天波的傳輸過程比較復雜，它先由天線發出信號，抵達至電離層上進行反射，反射至地面，在地面再次反射，回到電離層，循環往復。地波傳輸過程很簡單，就是沿著地表傳播，海面的傳播速度與距離都遠遠高于陸地。廣播中對于中短波廣播模擬信號技術的應用，不僅降低了產品成本，延長了波頻設備的使用壽命，而且更重要的是，它對信號的準確檢測與控制在相當程度上提高了音頻收聽的穩定性和清晰度。然而該技術目前仍存在著一些不足之處，我們需要做的就是對其不足之處進行優化設計，以提高波頻設備的準確性。常見維護措施包括定期檢測設備周圍磁場環境、維護網絡安全，防止病毒入侵等等。

[1]趙靜，楊蘇衛.基于射頻數字化的中短波廣播監測系統探究[J].無線互聯科技，2016（5）：12-13.

[2]郭天艷.中短波廣播模擬信號技術分析體系的研究和應用[J].電子技術與軟件工程，2016（6）：31.

Application and Analysis of Medium and Short Wave Broadcast Analog Signal

Du Hongmei

Xinjiang Press and Publication Bureau of Radio and Television Program Transmission Center 7606, Xinjiang Shihezi 832000

Since the mankind entered the information age, the scientific and technological achievements have been refreshed.In the transmission of broadcast audio, the short wave transmission speed is the fastest, so it is widely used.The medium and short wave broadcast analog signal technology can make the signal in the transmission process to maintain stability, and wide coverage.Not only the audio quality is improved, but also the maintenance cost is reduced.

medium and short wave broadcasting analog signal system; technical analysis; transmission system

TN931

A

1009-6434（2017）04-0104-02

杜宏梅（1987—），女，漢族，籍貫為新疆昌吉回族自治州呼圖壁縣，當前職務為值機員，當前職稱為助理工程師，學歷本科，研究方向為無線電、中短波廣播、電路電源、電子信息、模擬電子、數字電子等。