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摘要：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的技术。
关键词：标准要求；数字激励器；音频SFN服务器/适配器
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。
一、采用的技术
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，确定了同步广播的技术基础。以此为基础采用数字技术的新一代调频同步广播系统的主要特点为：
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。
二、同步技术的标准要求
同步广播标准主要技术要求可归纳为“三同一保”，即同频、同相、同调制度，保证最低可用场强。具体要求为：
1、各台站基准频率源稳定度≤5×10-9/天（准确度1E-7即可）。
2、载波相对频差≤1×10-9。
3、相干区内载波场强差<6dB。
3、相干区内已调信号的时间差≤10μs（单声道），≤5μs（立体声）。
4、相邻站调制度设置误差≤3%。
5、补点ERP应小于主发射机的20%。
6、最低可用场强农村为54dB，城市为66 dB（立体声）。
三、 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、传输路由参数变化等问题，很难保证恒定的传输时延，所以时间同步是一个技术难点。目前通用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。同时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图1所示。
图1 调频同步广播系统原理框图
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。
四、数字调频激励器
数字调频激励器是实现同步广播的关键技术，它具有“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87～108MHz调频信号的全数字过程。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：
1、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。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）。
2、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、40位累加器尾数处理以上。
3、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。
4.输出延迟可调， 最大可达20ms，步进1ms/10μs/100ns。 频偏数字可调，精确度可达0.01%。
5.此外，数字激励器在调频技术指标上还具有优良的性能，信噪比>80dB，音频失真<0.02%（30～15000Hz），立体声隔离度：>60dB （30～15000Hz）。
五、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。音频SFN服务器/适配器采用数字SOPC 技术，通过GPS 时标、频标发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。
六、系统设计
调频同步网是一个“网络”，所以首先要从网络化宏观考虑，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。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。
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，即调频同步网、节目分配传输网和远程监控管理网。无线覆盖网由多个发射台站（发射台站）、前端系统、完成广播覆盖功能，是系统的核心部分；远程监控管理网络是系統的重要组成部分，完成系统管理功能；节目分配及数据传输网络是上述两个网络的纽带，完成节目分配和监控回传等功能。
2、覆盖设计。 处理相干区的办法是通过站点选择、地形条件等避免或减小相干区，其次是通过天线场型控制相干区，最后通过同步调整缩小或消除相干区。覆盖的顺序首先是人口密集地区，保证人口覆盖率，而且要保证信号质量；其次是高速公路无缝覆盖，“以线带面”带动公路沿线；最后是边远地区。方案必须考虑经济效益与社会效益。
3、站点设计。采用通用设计，如节目传输尽量采用标准传输网络。站点采用标准化设计，如天馈共用、发射机N+1备份等，所有站点基本通用设计，便于维护。
结束语：
实现调频同步广播比较复杂，设计时要充分考虑到系统的可靠性、可维护性、可扩展性，才能充分发挥单频网的作用。
关键词：标准要求；数字激励器；音频SFN服务器/适配器
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。
一、采用的技术
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，确定了同步广播的技术基础。以此为基础采用数字技术的新一代调频同步广播系统的主要特点为：
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。
二、同步技术的标准要求
同步广播标准主要技术要求可归纳为“三同一保”，即同频、同相、同调制度，保证最低可用场强。具体要求为：
1、各台站基准频率源稳定度≤5×10-9/天（准确度1E-7即可）。
2、载波相对频差≤1×10-9。
3、相干区内载波场强差<6dB。
3、相干区内已调信号的时间差≤10μs（单声道），≤5μs（立体声）。
4、相邻站调制度设置误差≤3%。
5、补点ERP应小于主发射机的20%。
6、最低可用场强农村为54dB，城市为66 dB（立体声）。
三、 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、传输路由参数变化等问题，很难保证恒定的传输时延，所以时间同步是一个技术难点。目前通用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。同时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图1所示。
图1 调频同步广播系统原理框图
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。
四、数字调频激励器
数字调频激励器是实现同步广播的关键技术，它具有“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87～108MHz调频信号的全数字过程。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：
1、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。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）。
2、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、40位累加器尾数处理以上。
3、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。
4.输出延迟可调， 最大可达20ms，步进1ms/10μs/100ns。 频偏数字可调，精确度可达0.01%。
5.此外，数字激励器在调频技术指标上还具有优良的性能，信噪比>80dB，音频失真<0.02%（30～15000Hz），立体声隔离度：>60dB （30～15000Hz）。
五、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。音频SFN服务器/适配器采用数字SOPC 技术，通过GPS 时标、频标发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。
六、系统设计
调频同步网是一个“网络”，所以首先要从网络化宏观考虑，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。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。
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，即调频同步网、节目分配传输网和远程监控管理网。无线覆盖网由多个发射台站（发射台站）、前端系统、完成广播覆盖功能，是系统的核心部分；远程监控管理网络是系統的重要组成部分，完成系统管理功能；节目分配及数据传输网络是上述两个网络的纽带，完成节目分配和监控回传等功能。
2、覆盖设计。 处理相干区的办法是通过站点选择、地形条件等避免或减小相干区，其次是通过天线场型控制相干区，最后通过同步调整缩小或消除相干区。覆盖的顺序首先是人口密集地区，保证人口覆盖率，而且要保证信号质量；其次是高速公路无缝覆盖，“以线带面”带动公路沿线；最后是边远地区。方案必须考虑经济效益与社会效益。
3、站点设计。采用通用设计，如节目传输尽量采用标准传输网络。站点采用标准化设计，如天馈共用、发射机N+1备份等，所有站点基本通用设计，便于维护。
结束语：
实现调频同步广播比较复杂，设计时要充分考虑到系统的可靠性、可维护性、可扩展性，才能充分发挥单频网的作用。