一、引言

  隨著我國“和諧社會建設”與廣播電視“村村通”工程的推進，調頻廣播經過幾十年的發展，基本每個縣都建設了調頻廣播電臺，實現了本區域的廣播信號覆蓋。但是農民擁有的收音機數量很少，真正的廣播信號入戶和收聽率是很低的。農村廣播在上世紀六七十年代曾經有很好的網絡基礎和管理機構，基本上是戶戶都有小喇叭，鄉鄉都有“放大站”。但是后來隨著電視的普及，廣播逐漸淡出了我們的視野。從歷史上來講，廣播在農村有著良好的群眾基礎，即使在信息高度發達的當今社會，也有很大的需求。目前我國有些地方又在逐步恢復農村廣播，作為新農村建設和“村村通”工程的考核內容。

  在當前的技術條件下，采用何種方法能夠實現農村廣播的恢復，是擺在政府和廣播電視主管部門面前的一個難題：是重新架設鐵絲網，還是利用現有的有線電視網絡、電話網絡、無線調頻網絡來實現農村廣播的覆蓋？下面就以北京恒星科通科技發展有限公司的SCA無線調頻廣播系統為實例，對怎樣利用現有無線調頻廣播系統來實現農村廣播，做出簡要分析。

二、調頻副信道（SCA）可尋址技術簡介

  無線調頻廣播是將廣播信號采用FM調制的方法，將音頻信號調制到87---108MHz的調頻載波上面去，通過調頻發射機、發射天線將廣播信號轉換成無線電信號，進行無線傳輸，在接收端，采用調頻收音機或專用調頻接收設備收聽的一種廣播方法。

  SCA可尋址控制技術利用調頻廣播基帶中的SCA副信道(我國所采用的是67KHz作為附加信道的副載波)，將尋址信息采用FSK數字調制方式來實現廣播尋址功能，即把尋址信息通過調頻方式以一定的頻偏(對立體聲廣播而言，調制的最大頻偏為調頻廣播總頻偏的10％)調制到主載波(即調頻廣播頻率)上，隨同廣播信號一同發送出去。SCA可尋址系統控制發送部分原理框圖如下圖所示，接收則為發送的逆變換。

圖1

三、系統的工作原理與主要設備介紹

  1、工作流程：尋址信息是通過計算機串口（RS-232）輸出數字信號，這個數字流是受智能廣播主控軟件控制的。計算機RS-232串口和HX-2500SCA數字編碼器相連接，數字編碼器將尋址信號采用FSK數字調制技術，調制到的67KHz載波上，67KHz載波作為調頻廣播副載波信號，送入發射機與音頻信號一起調制，經發射機功放放大、發射到空間傳播。

  接收端在接收到射頻載波后，解調電路會自動解調出SCA信號、立體聲音頻信號，音頻信號經放大后驅動喇叭，SCA信號送入解碼電路與執行繼電器執行開關機指令，從而實現可尋址功能。

  2、系統組成：系統主要由HX-6000主控軟件、HX-2500SCA副信道編碼器、FM70調頻音柱、FM4210調頻接收控制器、、FM4310調頻收擴機等設備組成，下面對每個設備的功能及技術參數做以詳細介紹。

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 3、主要設備簡介

  3.1、系統主要由HX-6000主控軟件

圖2

  HX-6000數字多路智能廣播系統軟件是北京恒星科通科技發展有限公司自主研發的，具有自主知識產權的新一代智能廣播軟件。自主開發播放引擎，一臺電腦可同時輸出1-6路音頻廣播節目，并可點對點尋址控制，該軟件已取得《計算機軟件著作權登記證書》

圖3

  該軟件具有終端地址和接收頻道初始化，遠程控制終端頻率和音量。任意分區編組，尋址控制功能，多路播放，緊急廣播，外部設備定時開關，電源定時開關，數據庫備份還原、自動執行播放任務、自動開關機等多種功能，是具有國內先進水平的數字音頻播放軟件。

  該軟件可廣播應用于學校外語教學、音樂打鈴、教務管理、校園廣播等校務與教務管理活動，也可應用于農村廣播、旅游景區、工礦企業、部隊、機關、小區等場所的背景音樂自動播放。

  系統硬件要求：586以上電腦，32M以上內存

  操作系統要求：Windows95/98/2000/NT/XP或更高版本

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3.2、HX-2500SCA副信道編碼器

圖4

功能特點

  HX-2500SCA副信道數字編碼器是智能調頻系統的控制與數據編碼變換、傳輸的關鍵處理設備。它利用頻移鍵控（FSK）方式將數字量的控制信號改變為模擬載波，混入調頻廣播的SCA副信道傳輸，控制信號不單獨占用頻點，節約了頻率資源。本編碼調制器采用DDS技術進行直接調頻，具有頻譜干凈，頻率準確無漂移，占用帶寬小的特點，保證了接收端的低誤碼。傳輸通道透明，即可用與本公司的智能調頻系統，也可單獨用于中低速數據傳輸，主要特點如下：

支持RS-485和RS-232兩種控制方式輸入；

數據通信速率可達2400bit/s；

信號數字處理嚴格，波形相位精確無誤碼；

4階有源濾波器，確保對聲音信道無干擾

信號傳輸半徑基本等同于廣播覆蓋范圍；

　　技術指標

   項目 技術參數 項目 技術參數
數據調制方式 FSK 載波輸出幅度 0-3VPP連續可調
載波工作頻率 67K/70KHZ 輸出阻抗 600歐姆，Unbalanced
載波工作帶寬 12KHZ@2.4KBPS 工作環境條件 -20～+65℃
帶外殘留 <45DB 工作電壓 AC220V/50Hz
調制數據速率 2400bit 功率 <5W
數據接口 RS232,RS485 安裝 1U機柜

3.3、FM75調頻音柱

功能特點

  FM75室外調頻音柱是專業調頻廣播接收設備，集調頻接收、功放、音箱為一體的廣播設備，采用鋁合金一體化結構，外觀美觀大方，室外防雨設計，接收電路采用SMT貼片工藝，PHILIPS專業設備I2C。獨特的SCA防插播設計，在無載波發射信號或受到無線干擾時，自動關機。支持HX-6000軟件遠程遙控開關機，自動定點定時播音，最多可支持2040個獨立ID編碼，支持在線地址修改。是農村廣播、景區廣播、校園廣播首選設備。可根據用戶要求定制成載波控制型、SCA防插播型，點對點可尋址型，也可定制為雙點頻優先切換。

●結構模塊化設計，便于維修●PLL數字頻率合成，頻率精確，絕無頻漂●可尋址控制或載波自動開關機控制●音質優美動聽，音量可單獨調整●超低能耗設計，待機電流小●室外防水、防腐蝕設計，適合燈桿、墻壁懸掛安裝●適合有線閉路傳輸，也可訂制成無線接收

圖5

項 目 技 術 參 數 項 目 技 術 參 數
型 號 室外型FM75 靜噪開啟電平 30dBu
頻 率 用戶指定82.5-108MHZ,單點頻接收 額定輸出功率 10W/25W/35W/50W
頻 率 長期穩定度15PPm 供電方式 220V±20%/60V±10%
頻率準確度 -30°C～+60°C＜1KHz 功能及結構 鋁合金一體化結構
額定輸入電平 （FM）35±5dBu 外形尺寸 40×200×350

3.4、FM4210調頻接收控制器

圖6

功能特點

FM4210調頻接收控制器是調頻智能廣播系統終端控制設備，采用微電腦控制頻率合成鎖相PLL技術、PHILIPS最新I²C，具有頻率穩定度高、音頻指標高、操作方便等優點。能夠將FM信號解調成標準的音頻信號，同時可實現本地CD、卡座音頻輸入、MIC本地擴聲等功能，同時具有一組220V交流受控電源輸出，用于管理音頻功放等外部設備的開關機。可廣泛用于農村廣播、校園調頻廣播、商場、超市等調頻信號解調，也可用于廣播電臺機房監聽使用。

●載波電平自動開關機或SCA遠程可尋址開關機

●輸出電源自動控制功能，供調制器或功放使用

●面板輕觸開關控制，具有LED電平顯示、音量顯示等功能

●FM、AUX、MIC面板選擇切換，采用專業音頻切換芯片

●82.5~108MHz全頻段解調，音頻頻率步進0.1MHz連續可調

●具有SCA獨立輸出，RS-232接口，用于傳輸數字信號(如LED屏)

●SCA副載波控制信號解調，準確穩定，誤碼率低(SCA型具有)

●采用19英寸標準機箱，2U高度，鋁合金拉絲面板，外觀精美

●內置1W監聽喇叭，監聽音量可單調，方便本地音頻或收音監聽

　　技術指標


項  目 技術參數 項 目 技術參數
頻率范圍 82.5-108MHz，連續可調 選擇性 400KHz時＞60dB
頻率準確度 1.5×10-6MHz 射頻輸入端子 公制F頭，75歐
工作電平 40-50dBµ 音頻輸出端子 不平衡RCA單聲道1組1.0V(可調)
信噪比 55dB 供電方式 交流220V±15%
諧波失真(1KHz) 1% 電源控制功率 ≤500W
頻率響應 80Hz-10KHz(±1.5dB) RS-232輸出 定義詳見說明書
立體聲分離度 40dB 監聽喇叭功率 1W

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3.5、FM4310多功能調頻收擴機

功能特點

  FM4310調頻收擴機采用PLL微電腦控制頻率合成鎖相環技術，結合PHILIPS最新解調IC，具有頻率穩定度高，音頻指標佳、操作方便等優點。具有載波控制型和SCA數字編碼可尋址型，支持遠程軟件開關機管理控制。輕觸式面板控制，具有FM、LINE、MIC三種輸入選擇，雙聲道LED柱狀電平動態顯示，可用于村廣播室調頻廣播信號接收放大，直接驅動高音喇叭。●PLL鎖相技術，82.5-108MHz全自動電調諧、手動自動搜索●LED數字頻率，音量、ID地址顯示，柱狀電平動態顯示●輕觸式面板按鍵開關，LED狀態顯示，操作方便，人性化設計●具有遠程上級廣播優先功能，遠程鎖定交互地操作●定阻、定壓多模式輸出，適合匹配定壓定阻音箱式高音喇叭

　　技術指標

項  目 技術參數 項  目 技術參數
輸出阻抗 4-16歐姆/70V/110V 定壓 頻率范圍 82.5-108 MHz，頻率合成
額定輸出功率 50W/100W/150W（RMS，8Ω） 頻率準確度 1.5×10-6＜1KHZ
頻率響應 50Hz-15KHz FM輸入電平 35dBμ-60dBμ/75歐姆
射頻輸入端子 公制F頭,75歐 線路輸入 47K/0dBm
供電方式 交流220V±15% 話筒輸入 600歐姆

四、安裝調試的技術要點

  目前，國內外調頻發射機廠家生產的調頻發射機（調頻激勵器）都具有SCA副信道接口（如：RVR、北廣、成廣、眾傳、凱騰四方、清華吉兆等），這種情況下，廣播電臺現有的發射機不需要做任何改造，就可以實現SCA信號的傳輸。具體連接框圖如下：

圖7

  安裝調試關鍵技術：SCA信號送入激勵器后，調制度不能大于總頻偏的10%。SCA調制度過大后，就會干擾到主信道的音頻信號，導致音頻信號劣化；SCA調制度過小，會導致SCA解碼誤碼率高。所以在調試中一定要注意調制度的調試。

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五、工程實例

  河北省承德縣廣播電視局于2009年5月恢復了調頻廣播，在恢復調頻廣播的同時，在縣城主要干道、廣場安裝了調頻音柱，定點定時實現對縣城的廣播。具體實施方法如下：

  承德縣人民廣播電臺的前身是承德縣廣播站，1988年11月8日正式建臺，在縣城南山和大黑山設立兩個轉播發射點，發射頻率為98.5兆赫。縣城南山信號主要覆蓋縣城周圍及南部鄉村，大黑山信號主要覆蓋全縣中北部鄉村，以及承德市區、圍場、豐寧和隆化等部分地區。

  1992年，承德縣廣播電視局開始籌建有線電視網絡，1994年成立有線電視臺，2002年，因多種因素的制約導致廣播電臺節目停播。2007年8月，承德縣局著手恢復電臺播出工作，重新申請并得到批準使用頻率為調頻91.3兆赫和92.8兆赫。2009年4月24日開始正式開播，全天播出時間為15小時30分鐘。早上6點30分開始播音，晚上10點結束。除轉播中央、省、市廣播電臺新聞節目外，還主要開辦本縣新聞節目、社會新聞節目、資訊節目和聽眾熱線直播節目。充分利用電話平臺、短信平臺和互聯網平臺，與聽眾實現互動溝通。

  此次在無線調頻廣播信號開通的同時，承德縣廣電局向北京恒星科通科技發展有限公司購買了40只FM75-25W調頻音柱，安裝在縣城主要干道和廣場。每天早、中、晚定時開啟調頻音柱，廣播信號覆蓋全縣，使久違的廣播聲音又回到百姓的身邊，大大提高城區百姓的文化生活水平，受到群眾的熱烈歡迎與好評。

  承德縣人民廣播電臺將充分發揮無線電波優勢和特點，計劃下一步通過無線傳輸方式，要將全縣每個行政村都安裝調頻收擴機、高音喇叭，實現農村廣播“村村響”，將黨和政府的聲音傳送到千家萬戶。同時還要逐步應用高科技手段，從單一的音頻媒體向多媒體靠攏，通過多媒體送進電視機，將來還要通過互聯網送到計算機，實現全方位的宣傳，打造承德縣的主流、強勢媒體，為縣委縣政府和人民群眾服務。

六、結束語

  利用現有調頻廣播發射機來實現可尋址城市廣播、農村廣播，是當前實現廣播覆蓋的一種最佳方案。采用無線廣播，既不需要繁瑣的布線，也不需要專門派人進行線路維護，同時可以實現點對點可尋址廣播。在發生緊急情況后，可以實現緊急疏散、緊急指揮等功能，并且不需要二次投資。在原有調頻發射機的的基礎上就可以實現緊急廣播信號的傳輸。所以，利用現有調頻發射機為基礎進行擴展是農村廣播覆蓋的首選方案。

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