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中波广播发射的信道噪声影响研究

2016-05-14吴曼莉

魅力中国 2016年8期
关键词:中波广播影响

吴曼莉

摘 要:中波广播的发射效率直接影响到广播接收的质量,在此过程中信道噪声是主要影响因素,且实际工作过程中信道噪声的存在是必然的,只能通过一些有效措施对其进行减弱而不能彻底消除。本文简要阐述了中波广播发射的概念以及信道噪声的概念,分析了信道噪声对中波广播发射的影响,并在此基础上提出了有效解决信道噪声的具体措施。

关键词:中波广播 发射 信道噪声 影响

作为无线电通讯的重要组成部分,中波广播在人们日常生活、工作以及军事领域扮演着重要的角色。发射基站、传播路径、接收基站都影响着中波广播最终的接收质量。信道噪声是传播途径中对广播信号产生干扰的重要影响因素。尽管我国的中波广播技术已经取得了长足的发展,但是其中仍然存在一些棘手问题,不断地进行技术发展和创新,提高中波广播发射和传播效率,才能正真的提高接收质量。

1.中波广播发射以及信道噪声的概念

根据电磁波的波长,将电磁波分为了不同的波段,我国所规定的中波频段为526.5kHz-1606.5kHz。电磁波可以作为信息传播的重要载体,中波广播就是以中波波段的电磁波作为信息载体,通过发射基站的天线发射信息,最后到达接收端被接收天线接收,例如无线广播电视,收音机等。中波频段的电磁波由于波长较长,在传播过程中不容易被障碍物所阻挡。因此在通信、导航等领域起着重要的作用。

中波广播发射的电磁波具有一定的频率特性,然而当电磁波在空气中传播过程中会遇到与广播频率相同的电磁波,这些电磁波就会对广播信息产生干扰,这种干扰现象称为信道噪声。从信道噪声的产生可以看出,信道噪声对广播的干扰是必然存在的,只能对其进行削弱,而不能彻底消除,信道噪声的强弱直接影响到中波广播的发射效率。同时,信道噪声强弱与周围的环境密切相关,相同的发射功率下,不同的环境下广播的发射效率就会存在差异。根据信道噪声随时间的变化特点可以分为平稳信道噪声和非平稳信道噪声。其中前者不随传播时间而变化,对其抑制较为容易;后者随着传播时间而变化,对其抑制难度较大。提高中波广播发射效率,对于广播技术发展以及日常生活都非常重要。解决信道噪声问题要综合考虑发射成本以及广播质量,诸多的无线电技术方面的受限为其带来了很大的挑战。

2.我国中波广播的发展现状

由于历史原因,我国的中波广播技术起步较晚,但在改革开放以来取得了长足的发展,但相对于国际水平仍然具有一定的差距,主要发展特点可以从以下几个方面进行概括:

第一,随着我国科学技术的不断发展,以及不断的引进先进技术,精密的电子设备逐渐用于中波广播发射领域,中波广播发展取得了一定的进步,然而此种措施的费用相对昂贵,成本较高,制约着中波广播技术的进一步发展;第二,在中波广播技术发展过程中,广播发射工作者对于信道噪声的认识仍不够充足,没有更好的解决发射效率和发射成本之间的问题;第三,在中波广播技术发展过程中,存在严重的中波频段信息污染。随着社会的不断发展,各种工业环境,例如较强的磁场,以及建筑物对中波的阻隔干扰,都会对中波广播带来较大的污染影响;第四,大功率基站投入加大,覆盖面扩大,但是收听群体不断减少。我国现行的广播技术政策是大、中、小功率发射基站相结合,将小、中功率基站作为主体。近年来,随着无线电技术的发展,大功率基站数目扩增,然而广播效果的改善却并不明显。

带来以上诸多问题的主要原因有以下几点:首先,是调频广播的迅速发展。调频广播以其操作简单,接收机便宜,被广大群体所使用,从而对中波广播的份额产生了挤压;其次,无线电波的迅速发展,对中波广播信号产生了很大的影响,加之中波广播的易受外界干扰,不如其他无线技术稳定,从而大大限制了其发展;最后,城市化建设对电磁波的干扰不断的严重化。

3.消弱信道噪声对中波广播发射影响的具体措施

3.1提高中波广播发展基站的发射功率

中波广播的传播介质是空气,因此其传播目的性很弱,很容易受到空气中噪声的干扰。这一点不同于线路传播,发射天线发射信息后通过传输线路直接被接收天线所接收。因此,信道噪声的存在对于中波广播发射是不可避免。但可以通过提高中波广播发展基站的发射功率消弱信道噪音。例如,当中波电磁波的传播环境确定后,环境产生的信道噪声的强弱也是确定的,此时增大发射基站的发射功率,信号的强度就会增大,从而就会减小信噪比,相当于减弱了信道噪声对于本征信号的影响。同时,发射功率的提高会扩大中波广播的覆盖范围,有效的减弱了信道噪声对中波电磁波的干扰。利用此种方法可以有效地增强信号强度,进而弱化信道噪声,在实际情况下应权衡考虑所处环境再进行相关措施的运用。

3.2改善发射天线和接收天线质量

发射天线的质量的优化对提高发射效率非常重要,质量优异的天线可以减少信号的亏损,增大天线的增益和方向性,可以在相同的发射功率下提高信号强度。接收天线也需要高效率、高增益的特点,同时对杂讯要有一定去除功能。例如,引进先进的技术,提高发射天线的质量与性能,在发射体现选购过程中引入竞争机制,售后引入监督机制,以此确保发射天线的质量。

3.3有效控制并减弱噪声源

在某些环境下,信道噪声的强度非常高,凭借增大发射功率已经不能有效的解决。这时就需要对噪声源进行有效控制:第一,减小环境的噪声污染,例如磁场源的控制;第二,在接收端安装滤波设备,进行有效的滤波措施,将信号外的电磁波过滤掉。例如,常见的滤波电路中,对FPGA进行有效的编程,通过协调多个滤波器的同时工作,加大信号采集并进行有效的校对扣除,最终得到较为纯正的电磁信号。

3.4对信道噪声进行计算和评估

中波广播的从发射到信道接收,整个环境的影响评估的核心方法是信道估计算法。估算中对信道噪声进行科学的计算和评估,然后对其进行有效的矫正。例如,可以对周边环境的干扰因素进行评估,计算子载波上环境干扰因素的干扰能力,最终找到最大的子波影响信道;再根据信道噪声影响的评估,工程技术人对其进行科学合理的处理,通过编码、调频等相关技术将信道噪声从信号中分离出来,达到消除噪声的目的。这种处理方法将信道噪声本身的“无形”化为“有形”,对信道噪声进行了量化,这对于无线电工程技术人员进行消噪处理意义重大。

综上所述,我国的广播发射技术在改革开放以来取得的进步十分显著,然而与国外的整体水平的差距还较为明显。随着无线电技术的不断发展,为中波广播发射带来了很好的发展机遇。但是,解决信道噪声对中波广播发射带来的影响问题是一个持久战,对于信道噪声的消弱措施中需要根据实际需要进行不同措施的选择,同时在要求特殊的情况下还需要综合多种措施,优化信噪比,提高发射效率。

参考文献

[1]金霞.基于中波广播发射的信道噪声影响分析[J].科技传播,2015,(1):115-116.

[2]马艳飞.基于中波广播发射的信道噪声影响分析[J].西部广播电视,2015,(7):235.

[3]付海波.中波广播发射的信道噪声影响分析[J].中国新通信,2016,18(13):15-15.

[4]关芳.基于中波广播发射的信道噪声影响研究[J].西部广播电视,2015,(12):224-225.

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