调频同步广播网发射系统
专利汇可以提供调频同步广播网发射系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种具有多个调频同步广播发射机的调频同步广播网发射系统,每个调频同步广播发射机包括:一个立体声编码装置;一个由 调制器 、 频率 综合器、压控 振荡器 和射频激励器组成的调制激励装置;功率 放大器 和天 馈线 ;同步处理装置;和延时校正装置。基准 信号 产生单元。其中同步处理装置从电视信号中选出的行同步脉冲,据此产生基准频率从而满足各相邻发射机的载频差小于1×10－9的要求。延时校正装置,对输入的 音频信号 进行延时处理,从而满足已调波 相位 一致性要求。，下面是调频同步广播网发射系统专利的具体信息内容。
1一种调频同步广播网发射系统包括多个调频同步广播发射机，每 个调频同步广播发射机包括：一个立体声编码装置；一个由调制器、 频率综合器、压控振荡器和射频激励器组成的调制激励装置；以及 功率放大器和天线，其特征在于还包括：
一个由视频处理单元和基准信号产生单元组成的同步处理装置， 其中视频处理单元对接收的电视信号进行处理，选出连续的行同步 脉冲并送给基准信号产生单元，该选出的行同步脉冲锁定基准信号 产生单元的压控振荡器的振荡频率，基准产生电路的鉴相电路对传 输过程中出现的相位抖动进行平滑处理，将快速的抖动转变为缓慢 的起伏，从而产生基准频率并送给调制激励装置的频率综合单元， 基准信号产生单元还通过对该基准频率的分频处理分别获得立体声 编码单元所需的导频和副信道广播的载频；和
一个延时校正装置，对输入的音频信号进行延时处理。
2根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述的基准频率为 3.2MHz。
本发明涉及一种调频广播系统，特别涉及一种调频广播网发射系 统。
调频广播具有抗干扰能力强，信号保真度高的特点，因此调频广 播越来越成为商用广播的主要方式。由于调频广播工作在超短波频 段上，即，88-108MHz频段，陆地广播距离受到限制，因此目前的 调频广播模式均采用分地区分波段的广播模式，但由于邻近地区的 同频干扰问题，各地区可利用的调频波段十分有限。随着广播事业 的发展和广大听众日益增长的收听需求，建立调频同步广播网，以 节约频率资源、提高在有限的调频波段内的频率资源的利用率、便 于广播听众在不同地区收听相同的广播节目特别是流动中的收听群 体的收听、以及节省建设调频广播网的投资，已经成为急需解决的 问题。
本发明的目的是提供一种调频同步广播网发射系统，通过使用若 干个载波频率相同的发射机，并将各个发射机的服务区作相邻的布 局，实现调频广播的无缝覆盖。
本发明的调频同步广播网发射系统包括多个调频同步广播发射 机，每个调频同步广播发射机包括：一个立体声编码装置；一个由 调制器、频率综合器、压控振荡器和射频激励器组成的调制激励装 置；以及功率放大器和天线，其特征在于还包括：一个由视频处理 单元和基准信号产生单元组成的同步处理装置，其中视频处理单元 对接收的电视信号进行处理，选出连续的行同步脉冲并送给基准信 号产生单元，该选出的行同步脉冲锁定基准信号产生单元的压控振 荡器的振荡频率，基准产生电路的鉴相电路对传输过程中出现的相 位抖动进行平滑处理，将快速的抖动转变为缓慢的起伏，从而产生 基准频率并送给调制激励装置的频率综合单元，基准信号产生单元 还通过对该基准频率的分频分别获得立体声编码单元所需的导频和 副信道广播的载频；一个延时校正装置，对输入的音频信号进行延 时处理。
本发明的基准频率为3.2MHz。
本发明以电视信号作为同步源，各发射机的载频和都与它同步， 使各发射机的频率相对误差小于1×10-9，从而满足了调频同步广播 的载波频率一致性要求。另一方面，根据对相干区的检测结果设置 对音频信号(即调制信号)的延时参数，从而满足了调频同步广播 的已调波相位一致性要求。通过两年来的试验，业已证明本发明具 有投资省，简单、易行的优点。
下面结合附图详细说明本发明。
图1是本发明的同步覆盖网的示意图；
图2是本发明的调频同步广播发射机的方框图；
图3和图4是本发明的同步处理装置和立体声编码器的电路图；
图5本发明的时延校正单元的电路图。
参见图1，本发明通过使用若干个载波频率相同的发射机，并将 各个发射机的服务区作相邻的布局，来实现调频广播的无缝覆盖。 这里仅用两台发射机作为实例。其中A、B两点设发射机1和2， 当两台发射机的输出功率、天线高度和增益都相同时，两台发射机 在A、B之中点C产生的场强相等。a、b两点是两台发射机的场强 相差3-5db(对于调频广播而言，由于调频接收机的捕捉效应， 大于此值接收机会自动的选择强信号进行接收，在低于此值的区域 接收机将同时接收两个或多个电台发送的节目，不可避免的出现相 干问题)的区域，称为相干区。
实现同步广播主要的任务就是将相干区内由两列或多列电波的 干涉现象引起的对收听效果的损伤降低到一个可接受的程度。
根据经过近两年的实验和研究结果表明，为了实现调频同步广 播必须解决三个方面的技术要素，这就是：
1．在相邻覆盖区的各个发射机的载波频率的一致性，用相对频 率差来表达(各发射机的载波频率差必须小于1×10-9)；
2．各个发射机在相干区的已调波的相位的一致性，用相对延时 差来表达(其延时差对于单声道广播要小于10μS，对于立体声广 播要小于5μS)；
3．频偏的一致性，用相对的偏差值来表达(要小于±2.5％)。
此外，为提高同步网的覆盖效果，使得覆盖网的场强更加均匀， 同步覆盖网中以采用中小功率的发射机为主。根据试验的结论，其 有效发射功率宜控制在500W以下为好，功率过大将会扩大相干区的 范围，对服务质量不利。
为了实现同步广播，本发明所使用的发射机的基本方框图如附 图2所示。整机由同步处理装置(由视频处理单元和基准信号产生 两部分实现)、延时校正装置、立体声编码装置、调制激励装置(由 调制器、频率综合器、压控振荡器和射频激励器组成)、功率放大器 和天馈线组成。其中，立体声编码装置、调制激励装置、功率放大 器和天线均属于现有调频广播发射机的部件。
本发明的同步处理装置实现了载波频率的一致性要求。实现载 波频率的一致可以有各种方式，例如采用高精度的频率源(精度在 1×10-8以上并辅以定时的频率校正)，但要达到相邻各台发射机的 相对频差小于1×10-9所需的投资也相应的较高。从调频广播对于 载频精度的要求来看，它的要求还是相对较低的，大体上在1×10 -6的量级。因此采用将发射机的载频同步于同一个振荡源，只要这个 源的精度达到1×10-6的要求，就可以实现各相邻发射机的载频差 小于1×10-9的要求。根据标准彩色电视标准，其彩色副载频的精 度要求是高于1×10-6，因此以电视作为同步源，使发射机的载频 和它同步，是可以满足调频同步广播的要求的。从我国的实际出发， 充分利用我国的卫星电视和有线电视的普及发展，以及中央和各省 的广播节目均已通过卫星和电视节目一起向全国或全省进行传送的 现实，用中央或各省电视台的电视信号作为基准源，同时转播广播 节目是一个投资省，简单、易行，可以不受外部影响的基本方法(例 如流行的GPS由于受控于美国军方)。也考虑可采用其他各种单频频 率源如原子频标、GPS等等。根据以上的构想，为使同步网中的各 个发射机均同步于同一个电视信号中的同步信号，在各个发射机的 同步信号产生装置，通过专门设置的选通电路，选出连续的行同步 脉冲，用于锁定压控振荡器，在鉴相电路中对由于传输过程中出现 的相位抖动的平滑处理，将快速的抖动转变为缓慢的起伏，由此达 到使各发射机所产生的3.2Mhz基准频率，能够稳定的跟踪电视同步 信号频率的变化，从而达到各发射机的相对误差小于1×10-9的目 的。由3.2Mhz的输出采用分频技术分别获得供立体声编码所需的导 频(19KHz)和副信道广播的载频(38KHz)，以保证立体声广播所需 的导频和副信道载频的的一致性(此功能由附图中的同步处理单元 和基准信号产生单元分实现)。
本发明的时延校正装置实现了已调波相位一致性要求。为了实 现在相干区各台的已调波的相位的一致，通过对调制的音频信号(节 目信号或数据)进行延时处理来实现。此功能由图2中的延时校正 装置实现。延时校正采用微秒为单位进行校正，在总体设计中考虑 到能够适应各级(中央、省市、县和地区广播电台的使用要求)总 延时量应达10毫秒(相当于最大的距离为3000公里)。各发射机延 时量的设置，需根据在安装设备之前对覆盖范围进行总体规划设计 时进行统一的安排，通过确定各发射机的设置地点、节目信号的传 输方法和路由的长短，以整个覆盖网中的某个发射机为基准进行设 置(设备安装之前进行)．并参照在相干区的实际测量结果，进行精 确的设置和调整(按照节目信号传输方式不同，如通过卫星收转或 者通过电缆，微波进行，均需采取不同的测量和计算方法)。
延时校正电路通过可编程逻辑器件控制存储器的写入和读出的 间隔时间来实现延时处理。当音频信号是模拟信号时，需先将模拟 信号通过模数变换，写入到存储器，然后由数模变换为模拟信号输 出。当音频信号采用数字传输方式时，可以相应的省却输入端的模 数变换。
频偏一致性是通过提高调制器的稳定度进行校正。为避免在设 备安装和运行中由于人为的调整从而破坏一致性，因此整机设备按 照高可靠、免维护、傻瓜型的基本要求进行设计，除了在系统调试 中由专业人员按照要求进行校正之外，设备面板上除了留有必要的 指示设备运行状态的仪表之外，没有任何可以调整的手段。
功率放大采用常规的宽带功放。功率等级为100W。
发射天线为减少由于多径传输的影响，采用了专门设计的垂直 极化天线，具有结构简单，增益高的特点，其增益可以达到4-7db。
下面结合图3、图4和图5详细说明本发明的同步处理装置、立 体声编码装置和时延校正装置的电路结构和工作原理。
同步处理装置包括：视频处理单元和基准信号产生单元。
视频处理的目的是为了得到纯净的行同步信号。参见图3，电 视信号先经晶体管G1、G2、G3构成的同步分离电路得到复合同步 信号，再由U2B、U3B(SN74LS74)、U9、U10(LS390)组成的选 通电路选出行同步脉冲作为锁相参考。选通电路是一个60μs的闸 门，它是对1μs脉冲进行计数获得，目的是去掉场同步期间及其 后的均衡脉冲等半行频脉冲。
3.2MHz的频率基准由16MHz VCO五分频产生。U7的输出除 以5后经U9缓冲输出，送往调制激励装置的频率综合器。
压控晶振由晶体管G4～G7、16MHz晶体和变容管D2组成。 晶体管G4和电阻R28、R18、R19组成的网络提供温度补赏，目的是 提高锁相环的可靠性，适应大的温度变化范围。
鉴相器由U3A(LS74)构成。低通滤波器由低温漂运算放大器 (OP07)U11担任，环路时间常数选择保证了跟信号相位起伏相适 应。
基准产生部分还包括图4的7.6MHzVCO，它由图3中16MHz经 40分频后得到的400KHz锁定。40分频器由LS390、U12A、U13A组 成。图4中U1A为微分器，U2B为鉴相器(LS74)、LS390(U4) 和U6的电路组成19分频器。7.6MHz200分频后可导出38KHz和19KHz 供立体声编码器使用(图4的U1、U2、G1、G2、G3、U7、U10)。电阻R18、 电容C19、C20、C21、电感L2构成38KHz滤波器，电阻R20、电容 C23、电感L3构成19KHz滤波器，以得到正弦输出。之间的相位关 系可由电位器W3和电容C20精确调整。
立体声编码装置主要由单片立体声编码器U8(1404)组成，其特 点是38KHz的副载频和19KHz导频全部外接，而它们之间的相位关 系可由电位器W3和电容C20精确调整。单声道或立体声的切换由模 拟开关U11(4053)控制19KHz导频和38KHz副载频的通断。复合信 号MPX经U8、U9(LF353)变为平衡输出。电阻R22、R23、和电容C23、 C37、组成两路50μs预加重网络。在此之前接入巴特沃斯滤波器 TLC14，带宽约15KHz，以滤除干扰。
时延校正装置(图5)由单片可编程逻辑器件U1(MACH231)、 存储器U2(6264)和模数U3(320AD58)、数模变换器U4(5614)构 成，用运算放大器和分离期间组成输入和输出接口。
时延量由两个8位位码开关来选择和控制。
时钟频率为24MHz，分辨率为1μs，最大时延量可大10ms， 要求时延量×3得到十进制数，换算为16进制后按1和0的顺序 拨动位码开关即可。
其基本原理是由可编程逻辑期间控制存储器的写入和读出的时 间间隔来完成可变延时，而24MHz的始终足以满足1μs的分辨率， 而最大时间延时则由存储器的容量来决定。
如上所述，本发明的基本原理是：用相对的频率差，代替绝对频 率差的概念；用分别调整各发射机输入音频的延时量，达到已调波 相位的相对相位的一致；通过提高各个发射机的调制器的稳定性度， 使各个发射机的频偏相对偏差尽可能的一致。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种卫星双向时间比对的调制解调系统与方法 | 2020-05-12 | 631 |
| 利用微波信号检测粮食中的水分含量的方法和装置 | 2020-05-13 | 158 |
| 一种基于VPX架构的多模式卫星通信装置 | 2020-05-12 | 539 |
| 应用于时钟展频锁相环的双模分频器 | 2020-05-08 | 281 |
| 天气雷达定标方法 | 2020-05-12 | 819 |
| 基于微波-光频调制转移技术的铯微波原子钟及实现方法 | 2020-05-13 | 504 |
| 一种船载海浪观测装置 | 2020-05-14 | 440 |
| 锁相环频率综合器 | 2020-05-17 | 228 |
| 一种26.5GHz到40GHz的宽带变频模块 | 2020-05-15 | 256 |
| 时间同步标校装置 | 2020-05-08 | 308 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
