无线智能调频广播技术的深度解析

yinpin

一、无线智能广播概述      广播是通过无线电波或导线传送声音、图像的具有多种功能的现代化的传播工具。从传播手段看，广播分两大类：①通过无线电波传送节目的，称为无线电广播；②通过导线传送节目的，称为有线广播。从传播媒介看，广播也可分为两大类：①仅仅传送声音的，称为声音广播，简称广播；②传送声音、图像的，称为电视广播，简称电视。在新闻传播领域，广播电视传播信息的时效性和广泛性超过其他任何大众传媒。广播也有其短处：稍纵即逝；顺序收听收看；接收装置价格较高。  
    无线电广播所传递的信息是语言和音乐。语言和音乐的频率很低，通常在20～20000Hz的范围内。实际上，天线能够有效地将信号辐射出去，要求其长度与信号的波长成一定的关系为L＝λ/4，λ／2，λ。低频无线电波如果直接向外发射，需要足够长的天线，而且能量损耗也很大。例如，对于1000Hz的语音信号，如果用74天线直接辐射，相应的天线尺寸应为75km。因此，实际上音频信号是不能直接由天线来发射的。所以，无线电广播要借助高频电磁波才能把低频信号携带到空间中去。无线电广播利用高频的无线电波作为“运输工具”，首先把所需传送的音频信号“装载”到高频信号上，然后再由发射天线发送出去。  
    为了有效地实现音频信号的无线传送，在发射端需要将信号“装载”在载波上。在接收端，需要将信号从载波上“卸载”下来。这一过程称为调制与解调。能够携带低频信号的等幅高频电磁波称为载波。载波的频率称为载频。例如，中央人民广播电台其中一个频率是640kHz，这个频率指的就是载频。  
    日前无线电广播可分为两大类，即调频广播(FM)和调幅广播(AM)。  
    调幅广播是用高频载波信号的幅值来装载音频信号（调制信号），即用音频信号来调制高频载波信号的幅值，从而使原为等幅的高频载波信号的幅度随着调制信号的幅度的变化而变化，如图（a)所示。幅值被音频信号调制过的高频载波信号称为己调幅信号，简称为调幅信号。  
    调频广播是用高频载波信号的频率来装载音频信号(调制信号)，即用音频信号来调制高频载波信号的频率，从而使原为等幅的高频载波信号的频率随着调制信号的幅度的变化而变化，如下图(b)所示。频率被音频信号调制过的高频载波信号称为已调频信号，简称调频信号。调幅信号和调频信号统称为己调制信号，或简称为已调信号。  



调幅和调频广播的频率范围

yinpin

　　从调幅和调频广播的频率范围可以看出，无线调幅广播所用的波长较长，其特点是传播距离远，覆盖面积大，接收机的电路也比较简单，价格便宜。缺点是所能传输的音频频带较窄，音质较差，从而不宜传输高质量的音乐节目，并且其抗干扰能力较差。而无线智能广播所能传输的音频频带较宽，宜于传输高保真的音乐节目，并且它的抗干扰能力较强。但由于无线智能广播工作于超短波波段，其缺点是传播距离短，覆盖范围小，且易于被高大建筑物等所阻挡。

　　二、无线智能广播发展历程

　　1912年阿姆斯特朗发明的超外差接收方法，为现代无线电接收技术奠定了基础。

　　1933年阿姆斯特朗发明的频率调制方法，开创了崭新的高质量通信方式棗无线智能广播，开始了高保真优质广播的新时代。

　　1937年里布斯发明的脉冲编码调制(PCM)等。

　　在第二次世界大战期间，交战的欧洲各国都把注意力集中于无线电在军事方面的应用。但是，美国除了在军事上广泛应用无线电技术外，对调频技术的推广也给予足够的重视。1941年元旦，美国25家调频电台同时开业，在世界上首先开始了无线智能广播。

　　1945年，第二次世界大战结束。无线调频技术在得到进一步发展的同时，无线智能广播的优点更加明显。50年代，许多国家，特别是很多欧洲国家陆续建立起无线智能广播电台，从此，广播进入了一个全新的高保真时代。

　　60年代，无线智能广播得到迅速的发展。1961年6月1日，无线调频立体声广播正式开播，60年代中期得到飞速的发展。从70年代后期开始，有些国家开始研究立体感更强的无线调频立体声广播，如四声道全景声广播和立体环绕声广播等。

　　21世纪末，随着无线智能广播技术的成熟与发展，以及电子技术尤其是计算机、单片机技术的民用化进程加速，无线智能广播逐步应用到学校、农村、工厂、小区、医院、矿区、旅游景区等场所，作为教学工具、应急广播工具、智能管理工具、安全广播工具等使用，同时无线智能广播的功能也大大提高，可以实现点对点、分组、统一、定时自动广播等。