內容簡介
我國無綫電廣播始於20世紀20年代,屏極調製廣播發射機一直居主導地位。直到80年代,我國開始引進脈衝寬度調製(PDM)和脈衝階梯調製(PSM)廣播發射機。到瞭90年代,先後引進數字調製(DM/DX係列)、幅相調製(APM)和數字直接驅動/數字串行自適應調製(3D&DSAM;)廣播發射機。我國廣播電視工業部門經過研製,已經能批量生産脈衝寬度調製(PDM)、脈衝階梯調製(PSM)、數字調製(DM/DX係列)和幅相調製(APM)廣播發射機。
內頁插圖
目錄
第1章 廣播發射機新的調製方式
1.1 脈衝寬度調製(PDM)
1.2 脈衝階梯調製(PSM)
1.3 數字調製(DM/DX係列)
1.4 幅相調製(APM)
1.5 數字直接驅動(3D)和數字串行自適應調製(DSAM)
第2章 音頻信號信源編碼、信道編碼與調製
2.1 音頻信號信源編碼
2.2 信道編碼
2.3 數字調製
第3章 數字音頻廣播(DAB)
3.1 數字音頻廣播概論
3.2 DAB的傳輸幀結構與節目傳輸機理
3.3 DAB發射機
3.4 DAB同步網
第4章 調幅波段的數字廣播(DRM)
4.1 30MHz以下中短波調幅廣播數字化解決方案概述
4.2 DRM係統的整體結構
4.3 DRM係統的關鍵技術
4.4 現有調幅發射機的DRM改造
4.5 DRM接收機
4.6 DRM現場測試
4.7 小結:關於我國30MHz以下中短波調幅廣播數字化
第5章 HDRadi0技術係統
5.1 HDRadi0概論
5.2 FMHDRadi0
5.3 AMHDRadi0
第6章 廣播發射機PSM新型調製控製器
6.1 係統概述
6.2 係統架構
6.3 係統控製單元
6.4 基帶調製單元
6.5 PSM信號調理闆
6.6 開關一狀態闆
6.7 光收光發闆
6.8 模塊控製器
第7章 廣播發射機轉動天綫
7.1 轉動天綫簡介
7.2 轉動天綫結構
7.3 轉動天綫工作原理
7.4 轉動天綫控製係統
7.5 轉動天綫操作和維護
7.6 轉動天綫遠程控製係統
7.7 轉動天綫技術發展及國産化思考
第8章 發射機電力係統自動化
8.1 電力係統自動化技術簡介
8.2 電力係統自動化技術的發展
8.3 電力係統自動化技術的特點
8.4 電力係統自動化係統簡介
8.5 電力係統自動化的應用
8.6 大功率發射颱電力係統自動化應注意的問題
第9章 發射機自動化
9.1 DF100A短波發射機自動化係統
9.2 DX200kW中波發射機自動化係統
9.3 發射機房運行監控係統
第10章 大功率廣播發射SJtSn廣播發射中心的計算機最新應用
10.1 計算機在廣播發射機中的最新應用
10.2 廣播發射中心計算機的最新應用
第11章 廣播發射機的技術安全
11.1 廣播發射機的人員防範措施
11.2 廣播發射機的技術防範措施
第12章 廣播發射機的創新型維護模式
12.1 串饋型PDM發射機的改造
12.2 某進口500kW大功率短波發射機的創新維護
精彩書摘
最早的調幅發射機是低電平調幅發射機,按照工作方式不同它可分為柵極調幅、簾柵極調幅、抑製柵極調幅和自動屏極調幅四種。其特點是信號在低電平級進行調幅,整機效率低,電聲指標差,很早以前就已淘汰不用。
最先實用化的調幅發射機則是乙類屏級調幅發射機(或稱為乙類屏調機),它是20世紀20年代發明的,到60年代該技術進入成熟期,它具有電聲指標好、工作穩定,易於維修等優點,在國際上居於壟斷地位50年左右。但在大功率應用下,其整機效率過低(隻有40%左右)的缺點是非常緻命的。因此,從80年代起,乙類屏級調幅發射機逐漸被新興的、效率更高的PDM/PSM發射機、數字調製發射機所取代。
脈衝寬度調製(PDM)發射機是在60年代末研製齣來的。其工作原理是將輸入音頻信號變成寬度隨音頻信號大小變化的調製脈衝,經若乾級開關管放大到所需功率電平,然後利用一個適當的低通濾波器把脈衝波還原為音頻電壓,再用還原後的音頻電壓對射頻末級進行調幅。
這類發射機由射頻和脈衝調製器兩部分組成。射頻部分有的采用丙類工作狀態,有的采用丁類工作狀態,它們和乙類屏調機的射頻部分基本相同,都是由激勵器、高前級、高末級組成。脈衝調製部分包括:音頻一級(數字編碼器)、音頻二級和音頻末級。音頻信號輸入數字編碼器實現脈寬調製,然後已調脈寬信號經音頻二級末級進行放大,再由低通濾波器解調齣音頻信號,並將一切無用頻率分量濾除,而讓直流和音頻分量通過它加到被調級,從而實現如同屏調機一樣的調幅。
由於PDM發射機采用的脈寬調製器是矩形脈衝放大器,其效率高於乙類調幅器,故脈寬調製發射機的整機效率達到瞭60%左右,相對乙類闆調發射機有瞭極大的提高。同時從電路結構看,PDM發射機省去瞭調幅變壓器、調幅阻流圈等大體積器件,既節省瞭投資,也減少瞭占地麵積。采用脈寬調製可以大大延長處於開關狀態下的晶體管和電子管的使用壽命,從而提高瞭整機的可靠性。
脈衝階梯調製(PSM)發射機是八十年代初發展起來的一種新型發射機,目前國內國際上大功率短波調幅發射機主要是PSM發射機。
PSM開關放大器由32個(或48個)獨立電壓源(又稱開關電源)組成,其輸齣電壓分彆受電子開關控製,這些開關又受控於直流控製信號和音頻控製信號,從而使射頻被調級獲得載波點的直流屏壓和高電平的音頻調製電壓。PSM發射機既實現瞭晶體管化又屬於丁類放大,所以它的效率明顯高於乙類屏調發射機和PDM發射機,整機效率達到瞭70%左右。
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前言/序言
我國無綫電廣播始於20世紀20年代,屏極調製廣播發射機一直居主導地位。直到80年代,我國開始引進脈衝寬度調製(PDM)和脈衝階梯調製(PSM)廣播發射機。到瞭90年代,先後引進數字調製(DM/DX係列)、幅相調製(APM)和數字直接驅動/數字串行自適應調製(3D&DSAM;)廣播發射機。我國廣播電視工業部門經過研製,已經能批量生産脈衝寬度調製(PDM)、脈衝階梯調製(PSM)、數字調製(DM/DX係列)和幅相調製(APM)廣播發射機。
在安裝、調試和維護引進及國産廣播發射機的過程中,廣大維護工程技術人員刻苦鑽研,學習理論,努力實踐,有所創新。為總結推廣廣播發射新技術,聘請中國傳媒大學和國傢廣播電影電視總局無綫電颱管理局(以下簡稱廣電總局無綫局)的多名教授、專傢撰寫瞭《廣播發射新技術》一書,其具體內容如下:第1章“廣播發射機新的調製方式”由廣電總局無綫局教授級高工劉洪纔撰寫,第2章“音頻信號信源編碼、信道編碼與調製”、第3章“數字音頻廣播(DAB)”和第5章“HD Radi0技術係統”由中國傳媒大學李棟教授撰寫,第4章“調幅波段的數字廣播(DRM)”由廣電總局廣播科學研究院高級工程師高鵬、工程師吳智勇、工程師萬戈撰寫,第6章“廣播發射機PSM新型調製控製器”由廣電總局無綫局開發處處長張利達、工程師李國強撰寫,第7章“廣播發射機轉動天綫”由廣電總局2021颱總工程師章勁標撰寫,第8章“發射機電力係統自動化”由廣電總局無綫局技工處副處長丁武撰寫,第9章“發射機自動化”由廣電總局561颱總工程師徐幫輝撰寫,第10章“大功率廣播發射機和廣播發射中心的計算機最新應用”由廣電總局無綫局總工程師李國華、廣電總局監測中心主任陶嘉慶撰寫,第11章“廣播發射機的技術安全”由廣電總局無綫局維護處副處長高占福撰寫,第12章“廣播發射機的創新型維護模式”由廣電總局501颱颱長楊誌昆撰寫。
本書適閤於工作在廣播發射颱的工程技術人員閱讀,也可供廣播科學研究人員以及大專院校相關專業的師生參考。
科技浪潮中的信息傳遞:一種嶄新的視角 在這信息爆炸、技術日新月異的時代,我們每天都沐浴在由無數信號編織而成的無形網絡中。從遠古時期的烽火狼煙,到如今指尖輕點即可跨越萬裏的信息傳遞,人類對高效、可靠、廣覆蓋的信息傳輸的探索從未停歇。本書並非聚焦於具體的廣播發射設備或技術細節,而是旨在從一個宏觀的、更具哲學性的角度,審視信息在現代社會中的流轉形態,以及那些驅動其發展的底層邏輯和未來趨勢。我們將一同撥開層層技術迷霧,去理解信息傳遞本身所承載的社會價值、文化意義,以及它如何深刻地重塑著我們的生活方式、認知模式乃至文明進程。 第一章:信息,無處不在的脈搏 信息,作為現代社會最核心的資源之一,其重要性已無需贅述。從宏觀的氣象預報、地質監測,到微觀的基因序列、神經信號,信息以各種形態存在,並以各種方式被感知、記錄、處理和傳遞。本章將首先探討“信息”這一概念的演變,從早期的符號、語言,到如今的海量數據、多模態感知。我們將剖析信息在不同維度上的特徵,例如其載體(電磁波、光縴、聲波等)、形式(模擬、數字)以及傳播介質的特性。 在此基礎上,我們將深入分析信息在社會運行中的基礎性作用。無論是個人的溝通交流,還是集體的決策製定,亦或是復雜的社會管理,都離不開信息的有效流通。我們還會探討信息不對稱、信息過載等問題,以及它們對社會結構和個體行為可能産生的深遠影響。通過對信息本質的厘清,為後續章節對信息傳遞方式的探討打下堅實的理論基礎。 第二章:連接的藝術:超越物理的界限 信息的傳遞,本質上是一種連接的藝術。它試圖打破時間和空間的限製,將信息從一個點傳遞到另一個點,從一個個體擴散到另一個群體。本章將跳齣單一的技術框架,去理解“連接”在信息傳遞中的多重含義。我們將探討物理層麵的連接,例如信號的産生、調製、放大和接收,但更側重於理解連接所帶來的“賦能”效應。 想想看,信息的傳遞如何使得遠隔重洋的人們能夠即時對話?它如何讓遙遠地區的人們接收到最新的知識和文化?它如何驅動著商業的全球化和社會的發展?這些都是連接的強大力量。我們將審視不同連接方式的優劣,例如其覆蓋範圍、傳輸速度、穩定性以及成本效益。我們也會思考,在信息傳遞過程中,如何最大化連接的效率和廣度,同時最小化失真和損耗。 這一章還將引入“網絡”的概念,理解信息不再是孤立的個體,而是通過復雜的網絡節點進行流動。從早期的點對點通信,到如今的互聯網、物聯網,網絡的演變直接影響著信息的傳播效率和影響力。我們將淺析不同網絡架構的特點,以及它們如何適應不同類型信息的傳遞需求。 第三章:波瀾壯闊的信號:能量與信息的交織 無論是無綫電波、微波,還是光信號,它們都是信息傳遞的載體。本章將從能量與信息如何交織的角度,來理解信號的本質。我們將探討電磁波在真空和介質中的傳播特性,理解頻率、波長、振幅等基本概念如何承載信息。我們將淺析不同頻段的信號所扮演的角色,例如低頻信號的穿透性,高頻信號的帶寬優勢。 然而,信號的傳遞並非一帆風順,環境的乾擾、設備的損耗都會對其造成影響。本章將聚焦於信號的“魯棒性”——即在惡劣環境下保持信息完整性的能力。我們將探討信噪比、誤碼率等關鍵指標,以及它們如何影響信息傳遞的可靠性。同時,我們也會思考,如何通過信號的設計和優化,來提升其在復雜環境中的錶現。 這一章不會陷入晦澀的數學公式,而是通過形象的比喻和現實的例子,去闡釋能量與信息之間微妙而深刻的聯係。我們將理解,每一次成功的信號傳遞,都是一次能量的巧妙運用,以及信息的精確編碼和解碼。 第四章:智慧的疆界:人工智能與信息傳遞的未來 當信息傳遞本身也成為一種需要智慧來驅動的領域時,人工智能的介入將帶來革命性的變革。本章將探討人工智能如何賦能信息傳遞的各個環節。例如,在信號的産生和編碼方麵,AI可以更智能地優化信號波形,提高頻譜利用率,降低功耗。在信號的傳輸和路由方麵,AI可以實時分析網絡擁堵情況,動態調整傳輸路徑,確保信息的高效流通。 更重要的是,AI在信息理解和應用方麵將扮演關鍵角色。通過自然語言處理、計算機視覺等技術,AI可以從海量的信息中提取有價值的內容,進行分析、分類和預測。這使得信息不再僅僅是被“傳遞”,而是被“理解”和“利用”,從而催生齣全新的服務和應用。 我們還將展望AI在信息傳遞領域的未來發展趨勢,例如自適應通信、智能天綫、邊緣計算等。這些前沿技術將進一步模糊物理世界與數字世界的界限,讓信息傳遞變得更加智能化、個性化和無處不在。 第五章:超越邊界的共鳴:信息傳遞的社會文化影響 最後,本章將迴歸到信息傳遞的終極目的——連接人與人,連接思想,連接文化。我們將探討信息傳遞方式的演變如何深刻地影響著社會結構、文化傳播和價值觀念。從口耳相傳的古代,到印刷術帶來的知識普及,再到如今的互聯網和社交媒體,每一次信息傳遞的革新都伴隨著社會形態的巨變。 我們將思考,信息傳遞的便捷性如何促進瞭全球化進程,但也可能帶來文化同質化的風險。我們將探討信息傳播的去中心化趨勢,以及它對傳統媒體和權威機構的挑戰。我們還會反思,在信息爆炸的時代,如何培養批判性思維,辨彆信息的真僞,避免被虛假信息誤導。 本章將以一種人文關懷的視角,來審視信息傳遞的社會文化維度。我們將理解,技術進步並非孤立存在,它始終與人類的需求、社會的期望緊密相連。最終,信息傳遞的價值,在於它能夠促進理解、增進共識,並最終推動人類文明的進步。 本書旨在提供一個關於信息傳遞的全新視角,它不拘泥於具體的工程實現,而是著眼於信息傳遞背後所蘊含的哲學思考、社會意義和未來趨勢。希望通過這樣的探討,能夠激發讀者對信息世界更深層次的認知,並對未來科技發展中的信息傳遞領域,産生更廣闊的想象空間。