無線智能調頻廣播技術的深度解析
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廣播是通過無線電波或導線傳送聲音、圖像的具有多種功能的現(xiàn)代化的傳播工具。從傳播手段看，廣播分兩大類：①通過無線電波傳送節(jié)目的，稱為無線電廣播；②通過導線傳送節(jié)目的，稱為有線廣播。從傳播媒介看，廣播也可分為兩大類：①僅僅傳送聲音的，稱為聲音廣播，簡稱廣播；②傳送聲音、圖像的，稱為電視廣播，簡稱電視。在新聞傳播領域，廣播電視傳播信息的時效性和廣泛性超過其他任何大眾傳媒。廣播也有其短處：稍縱即逝；順序收聽收看；接收裝置價格較高。
無線電廣播所傳遞的信息是語言和音樂。語言和音樂的頻率很低，通常在20～20000Hz的范圍內。實際上，天線能夠有效地將信號輻射出去，要求其長度與信號的波長成一定的關系為L＝λ/4，λ／2，λ。低頻無線電波如果直接向外發(fā)射，需要足夠長的天線，而且能量損耗也很大。例如，對于1000Hz的語音信號，如果用74天線直接輻射，相應的天線尺寸應為75km。因此，實際上音頻信號是不能直接由天線來發(fā)射的。所以，無線電廣播要借助高頻電磁波才能把低頻信號攜帶到空間中去。無線電廣播利用高頻的無線電波作為“運輸工具”，首先把所需傳送的音頻信號“裝載”到高頻信號上，然后再由發(fā)射天線發(fā)送出去。
為了有效地實現(xiàn)音頻信號的無線傳送，在發(fā)射端需要將信號“裝載”在載波上。在接收端，需要將信號從載波上“卸載”下來。這一過程稱為調制與解調。能夠攜帶低頻信號的等幅高頻電磁波稱為載波。載波的頻率稱為載頻。例如，中央人民廣播電臺其中一個頻率是640kHz，這個頻率指的就是載頻。
日前無線電廣播可分為兩大類，即調頻廣播(FM)和調幅廣播(AM)。
調幅廣播是用高頻載波信號的幅值來裝載音頻信號（調制信號），即用音頻信號來調制高頻載波信號的幅值，從而使原為等幅的高頻載波信號的幅度隨著調制信號的幅度的變化而變化，如圖（a)所示。幅值被音頻信號調制過的高頻載波信號稱為己調幅信號，簡稱為調幅信號。
調頻廣播是用高頻載波信號的頻率來裝載音頻信號(調制信號)，即用音頻信號來調制高頻載波信號的頻率，從而使原為等幅的高頻載波信號的頻率隨著調制信號的幅度的變化而變化，如下圖(b)所示。頻率被音頻信號調制過的高頻載波信號稱為已調頻信號，簡稱調頻信號。調幅信號和調頻信號統(tǒng)稱為己調制信號，或簡稱為已調信號。
調幅和調頻廣播的頻率范圍
從調幅和調頻廣播的頻率范圍可以看出，無線調幅廣播所用的波長較長，其特點是傳播距離遠，覆蓋面積大，接收機的電路也比較簡單，價格便宜。缺點是所能傳輸?shù)囊纛l頻帶較窄，音質較差，從而不宜傳輸高質量的音樂節(jié)目，并且其抗干擾能力較差。而無線智能廣播所能傳輸?shù)囊纛l頻帶較寬，宜于傳輸高保真的音樂節(jié)目，并且它的抗干擾能力較強。但由于無線智能廣播工作于超短波波段，其缺點是傳播距離短，覆蓋范圍小，且易于被高大建筑物等所阻擋。
二、無線智能廣播發(fā)展歷程
1912年阿姆斯特朗發(fā)明的超外差接收方法，為現(xiàn)代無線電接收技術奠定了基礎。
1933年阿姆斯特朗發(fā)明的頻率調制方法，開創(chuàng)了嶄新的高質量通信方式無線智能廣播，開始了高保真優(yōu)質廣播的新時代。
1937年里布斯發(fā)明的脈沖編碼調制(PCM)等。
在第二次世界大戰(zhàn)期間，交戰(zhàn)的歐洲各國都把注意力集中于無線電在軍事方面的應用。但是，美國除了在軍事上廣泛應用無線電技術外，對調頻技術的推廣也給予足夠的重視。1941年元旦，美國25家調頻電臺同時開業(yè)，在世界上首先開始了無線智能廣播。
1945年，第二次世界大戰(zhàn)結束。無線調頻技術在得到進一步發(fā)展的同時，無線智能廣播的優(yōu)點更加明顯。50年代，許多國家，特別是很多歐洲國家陸續(xù)建立起無線智能廣播電臺，從此，廣播進入了一個全新的高保真時代。
60年代，無線智能廣播得到迅速的發(fā)展。1961年6月1日，無線調頻立體聲廣播正式開播，60年代中期得到飛速的發(fā)展。從70年代后期開始，有些國家開始研究立體感更強的無線調頻立體聲廣播，如四聲道全景聲廣播和立體環(huán)繞聲廣播等。
21世紀末，隨著無線智能廣播技術的成熟與發(fā)展，以及電子技術尤其是計算機、單片機技術的民用化進程加速，無線智能廣播逐步應用到學校、農村、工廠、小區(qū)、醫(yī)院、礦區(qū)、旅游景區(qū)等場所，作為教學工具、應急廣播工具、智能管理工具、安全廣播工具等使用，同時無線智能廣播的功能也大大提高，可以實現(xiàn)點對點、分組、統(tǒng)一、定時自動廣播等。
三、無線智能廣播組成
從功能角度來講，無線智能廣播由音頻部分、控制部分、發(fā)射部分和接收部分四個單元組成，下面對各個單元的功能和架構做簡要分析。
3.1音頻部分：為無線智能廣播提供播放音頻節(jié)目源，一般是為適應不同介質、不同格式音頻播放選擇模擬、數(shù)字音源混合模式。模擬音源指DVD、卡座、數(shù)字調諧器、MP3播放器等，數(shù)字音源指由數(shù)字智能播控主機播出的存儲在其硬盤中的數(shù)字格式音頻。模擬、數(shù)字音頻均輸入調音臺，對聲音進行修飾、調節(jié)、混合后輸出到發(fā)射部分。
3.2控制部分：為無線智能廣播和核心技術部分，從實用角度來說，分為主控智能控制部分和接收終端智能控制部分。主控智能控制部分指通過智能廣播軟件可以實現(xiàn)數(shù)字智能播控主機每天自動開關，能夠根據(jù)播音需要以周為單位設置定時播放列表，使無線智能廣播系統(tǒng)能夠按照人的編排設計自動完成廣播任務，自動打開和關閉外部播音設備電源。接收終端智能控制部分指無線智能廣播系統(tǒng)接收設備如：室內調頻音箱、室外調頻音柱、調頻收擴音機、多功能調頻接收控制器以及所連接定壓功放等能夠按照所設定的定時播放列表智能開啟和關閉，不需專職操作，實現(xiàn)單點、分組或統(tǒng)一定時尋址廣播。
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