无线调频广播...

一、无线调频广播概述
    广播是通过无线电波或导线传送声音、图像的具有多种功能的现代化的传播工具。从传播手段看，广播分两大类：①通过无线电波传送节目的，称为无线电广播；②通过导线传送节目的，称为有线广播。从传播媒介看，广播也可分为两大类：①仅仅传送声音的，称为声音广播，简称广播；②传送声音、图像的，称为电视广播，简称电视。在新闻传播领域，广播电视传播信息的时效性和广泛性超过其他任何大众传媒。广播也有其短处：稍纵即逝；顺序收听收看；接收装置价格较高。（北京海特伟业科技有限公司  http://www.hyteway.com  010-86891733）
    无线电广播所传递的信息是语言和音乐。语言和音乐的频率很低，通常在20～20 000 Hz的范围内。实际上，天线能够有效地将信号辐射出去，要求其长度与信号的波长成一定的关系为L＝λ/4，λ／2，λ。低频无线电波如果直接向外发射，需要足够长的天线，而且能量损耗也很大。例如，对于1000 Hz的语音信号，如果用74天线直接辐射，相应的天线尺寸应为75 km。因此，实际上音频信号是不能直接由天线来发射的。所以，无线电广播要借助高频电磁波才能把低频信号携带到空间中去。无线电广播利用高频的无线电波作为“运输工具”，首先把所需传送的音频信号“装载”到高频信号上，然后再由发射天线发送出去。
    为了有效地实现音频信号的无线传送，在发射端需要将信号“装载”在载波上。在接收端，需要将信号从载波上“卸载”下来。这一过程称为调制与解调。能够携带低频信号的等幅高频电磁波称为载波。载波的频率称为载频。例如，中央人民广播电台其中一个频率是640 kHz，这个频率指的就是载频。

　　日前无线电广播可分为两大类，即调频广播(FM)和调幅广播(AM)。
　　调幅广播是用高频载波信号的幅值来装载音频信号（调制信号），即用音频信号来调制高频载波信号的幅值，从而使原为等幅的高频载波信号的幅度随着调制信号的幅度的变化而变化，如图（a)所示。幅值被音频信号调制过的高频载波信号称为己调幅信号，简称为调幅信号。
调频广播是用高频载波信号的频率来装载音频信号(调制信号)，即用音频信号来调制高频载波信号的频率，从而使原为等幅的高频载波信号的频率随着调制信号的幅度的变化而变化，如下图 (b)所示。频率被音频信号调制过的高频载波信号称为已调频信号，简称调频信号。调幅信号和调频信号统称为己调制信号，或简称为已调信号。
    从调幅和调频广播的频率范围可以看出，无线调幅广播所用的波长较长，其特点是传播距离远，覆盖面积大，接收机的电路也比较简单，价格便宜。缺点是所能传输的音频频带较窄，音质较差，从而不宜传输高质量的音乐节目，并且其抗干扰能力较差。而无线调频广播所能传输的音频频带较宽，宜于传输高保真的音乐节目，并且它的抗干扰能力较强。但由于无线调频广播工作于超短波波段，其缺点是传播距离短，覆盖范围小，且易于被高大建筑物等所阻挡。

二、无线调频广播发展历程
    1912年阿姆斯特朗发明的超外差接收方法，为现代无线电接收技术奠定了基础。
    1933年阿姆斯特朗发明的频率调制方法，开创了崭新的高质量通信方式棗无线调频广播，开始了高保真优质广播的新时代。
    1937年里布斯发明的脉冲编码调制(PCM)等。
    在第二次世界大战期间，交战的欧洲各国都把注意力集中于无线电在军事方面的应用。但是，美国除了在军事上广泛应用无线电技术外，对调频技术的推广也给予足够的重视。1941年元旦，美国25家调频电台同时开业，在世界上首先开始了无线调频广播。
    1945年，第二次世界大战结束。无线调频技术在得到进一步发展的同时，无线调频广播的优点更加明显。50年代，许多国家，特别是很多欧洲国家陆续建立起无线调频广播电台，从此，广播进入了一个全新的高保真时代。
    60年代，无线调频广播得到迅速的发展。1961年6月1日，无线调频立体声广播正式开播，60年代中期得到飞速的发展。从70年代后期开始，有些国家开始研究立体感更强的无线调频立体声广播，如四声道全景声广播和立体环绕声广播等。
    21世纪末，随着无线调频广播技术的成熟与发展，以及电子技术尤其是计算机、单片机技术的民用化进程加速，无线调频广播逐步应用到学校、农村、工厂、小区、医院、矿区、旅游景区等场所，作为教学工具、应急广播工具、智能管理工具、安全广播工具等使用，同时无线调频广播的功能也大大提高，可以实现点对点、分组、统一、定时自动广播等。
三、无线调频广播组成
    从功能角度来讲，无线调频广播由音频部分、控制部分、发射部分和接收部分四个单元组成，下面对各个单元的功能和架构做简要分析。
    3.1音频部分：为无线调频广播提供播放音频节目源，一般是为适应不同介质、不同格式音频播放选择模拟、数字音源混合模式。模拟音源指DVD、卡座、数字调谐器、MP3播放器等，数字音源指由数字智能播控主机播出的存储在其硬盘中的数字格式音频。模拟、数字音频均输入调音台，对声音进行修饰、调节、混合后输出到发射部分。
    3.2控制部分：为无线调频广播和核心技术部分，从实用角度来说，分为主控智能控制部分和接收终端智能控制部分。主控智能控制部分指通过智能广播软件可以实现数字智能播控主机每天自动开关，能够根据播音需要以周为单位设置定时播放列表，使无线调频广播系统能够按照人的编排设计自动完成广播任务，自动打开和关闭外部播音设备电源。接收终端智能控制部分指无线调频广播系统接收设备如：室内调频音箱、室外调频音柱、调频收扩音机、多功能调频接收控制器以及所连接定压功放等能够按照所设定的定时播放列表智能开启和关闭，不需专职操作，实现单点、分组或统一定时寻址广播。
    3.3发射部分：将音频和控制信号调制到FM频段（70-87MHz,88-108MHz）并激励放大转换成电磁信号发射到空中。主要由调频广播发射机、发射天线、馈线、避雷系统所构成。智能编码控制器由两个作用：一是将音频信号调制到70-87MHz/88-108MHzFM调频载波；二是将数字智能播控主机输出的RS-232控制信号调制到音频所调制频点的SCA副载波上，输出到调频广播发射机。调频广播发射机将音频和控制信号进行同步激励放大输出高频电流，经由馈线传输到发射天线转变成交变电磁场，通过空气循次将广播信号和控制信号定向/全向覆盖到待接收区域。
    3.4接收部分：为无线调频广播的终端播放部分，实现方式为调频直接接收、调频转定压接收、调频转定阻接收三种模式。调频直接接收指在室内场合用室内调频音箱接收播放。调频转定压接收由二种方式，一种是用调频收扩机接收，并输出定压功率信号，输出给吸顶喇叭、壁挂喇叭、防水音柱或草坪音箱收听；二种是用多功能调频接收控制器接收输出音频到定压功放，再输出功率信号给吸顶喇叭、壁挂喇叭、防水音柱或草坪音箱收听，多功能调频接收控制器可以根据定时播放列表自动控制定压功放电源，也可人为打开定压功放电源进行二级音频信号插播广播。调频转定阻这种方式主要应用于农村广播，通过调频收扩音机接收无线调频广播信号，输出给号角喇叭/高音喇叭收听。
四、无线调频广播功能
    维持秩序:系统具备传统定压式广播的基本功能，可以根据需要设置定时自动播放音频节目维持秩序。
    背景音乐:能够根据需要播放轻音乐、歌曲、管理信息等，可以作为学校、小区、工厂等背景音乐播放。
    无线传输:音频信号和控制信号，通过调频调制并功率放大发射，采用电磁相生的原理无线传输，节省了系统成本，大大提高了系统的稳定性和可靠性。
    寻址广播:系统具备寻址广播功能，可通过软件自动或手动控制每个调频接收设备的接收状态。还可以将接收设备随意编排分组，通过软件控制自动或手动播放。
    统一广播:系统能够根据需要，进行统一广播，所有的音箱播放同一个节目。
    应急广播:遇到紧急情况，可对播放设备（调频音箱/其他调频接收设备）进行任意组合应急广播疏散的功能。
五、无线调频广播特点
    节目多样：系统可兼容DVD、MIDI、电脑、收音头、留声机（戏校使用比较多）等各种节目播放设备，满足现行格式音频的播放。
    自动播放：支持播放曲目以周为单位进行定时播放编排，系统能够根据编排程式按时自动播放曲目，自动管理播放终端状态。
    管理自主：系统将计算机控制技术、单片机技术、软件编程技术等有机融合，完全实现了播放、外设以及终端管理的自主性，节省了人力物力。
    无线传输：采用调频载波调制音频和控制信号的方式，将音频和控制信号搭载到一个FM高频载波上，大大提高传输资源利用率。
    多元收听：系统支持多元接听方式，可以用调频音箱直接收听，也可以通过调频收转器将信号解调再功率放大用吸顶喇叭、壁挂音箱、室外音柱或造型音箱收听。
    随意扩展：接收终端能够正常播放曲目的要求有两个，一是具备系统供电要求，二是具备信号接收场强要求。所以，扩展终端不用再重新铺设电缆或更换功率放大器，在满足场强要求的基础上从同轴网络中任意接驳就可以了。
六、无线调频广播优越性
    6.1无线调频广播实用性
    海特伟业无线智能调频广播系统不但具有许多传统定压广播所不具备的功能，以及切合现代化广播要求的特点，还有着如下的实用性：
    任意组合广播：接收终端随意根据需要进行组合，定时/手动广播。
    统一广播集中开会：可以集中统一广播，也可进行二、三插播广播。
    智能播放集中管理：广播系统实现自动化智能化，可对各种应用进行集中控制管理。
    兼容多种音源播放：可播放FM、光盘、磁带、WAV等多种格式音频。
    6.2无线调频广播稳定性
    调频广播作为广播的传输方式，在我国应用已经有几十年的历史了，技术已经相当成熟，现在把它拿来应用的到工厂广播方面，其稳定性、可靠性不容置疑，海特伟业无线智能调频广播主要体现在以下两个方面：
    音频信号调制解调方面：音频信号调制器应用PLL锁相环技术，将调制频率的相位锁定，避免调制频率产生漂移现象发生；接收端采用晶体振荡稳定频率的技术，将接收频率稳定在需要的频率上，使接收频率准确、稳定、可靠。
    控制信号调制传输方面：将无线智能调频广播的控制信号调制在音频频率的SCA闲置副载波上，最大限度确保其不受干扰，稳定可靠传输。
    6.3无线调频广播经济性
    海特伟业无线调频广播系统切实解决了现行农村、学校、小区、公园、旅游景区等环境对广播的诸多新的需求，在满足其各种功能性要求与实用性要求的基础上，在某种角度上还具有其他系统所不具备的经济性。
    布线角度：智能广播与控制信号共用同一频率，两者在传输上合二为一，节省了无线频率资源。
    施工角度：建设该广播系统，不用铺设信号线缆，只需就近铺设电源线即可，施工难度大大降低，施工周期可缩短三分之二。
    管理角度：系统在播放、管理、控制上均实现了自主性，使得系统不用专人负责，定点儿播放，不但节省了系统运行所需人力资源，还大大提高了广播的安全性、准时性、可靠性。
    维护角度：广播信号与控制信号采用无线传输，传输方面不需要维护，仅维护系统设备即可。
    扩容角度：系统扩容终端接收设备，不用更换功率放大器，不用重新铺设电缆，在信号接收门限内直接添加终端就可以。
七、无线调频广播应用
    随着无线调频广播技术的成熟、功能的日益强大，已经被用于校园、农村、公园、小区、工厂、应急、旅游景区等多种场所。