专利名称：一种光纤同步广播系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种广播系统，尤其涉及一种光纤同步广播系统。
背景技术：
目前我国有几千个广播电台及调频发射系统，但是基于调频发射机的无线电电磁波传输基本理论，在平原地区无遮挡情况下一台发射机只能覆盖半径在30-50公里左右，在山区由于山体遮挡，传输距离就大大缩短，有的地方甚至不足10公里，我国是个多山国家，大部分市县都是山区，一台发射机根本无法做到全行政区域覆盖，只能采用差频转发的模式进行覆盖。但是差频转发每台发射机都需要占用一个频率，这样就会造成严重的频率资源短缺并造成相邻市县的相互干扰大大降低了频率的使用率。差频转发的模式也十分不适合移动用户的收听，比如使用汽车收音机在收听某个FM广播频率，出了这台发射机的覆盖区域，要想继续收听原来的节目，必须要把收音机的接·收频率调的差转发射机的频率上，这样给用户的收听造成很大的不变，同时对节目的收听率也有十分严重的影响。现有技术的同步调频广播技术存在以下缺点《调频同步广播系统技术规范》GY/T154-2000规定，同步调频广播技术的核心是规定了实现“三同”以保证单频网正常运行的必要条件。(I)同频相对频差< 1X10-9(2)同相传输时延差< 10μ s(单声)，5μ s(立体声)(3)同调制度调制度偏差限制在约5%以内。目前已有技术实现同步广播一般采用的是外同步技术，即采用GPS标准时钟作为参考源，对音频信号的延时、频率、相位(延时)进行控制，每个发射台站都需要音频解码、调制、发射单元。
实用新型内容本实用新型的目的是，针对现有技术同步情况差的缺点，提供一种增加覆盖面积和节约频率资源、方便用户收听的光纤同步广播系统。一种光纤同步广播系统，包括信号源、至少两个光传输模块和至少两个同步发射模块，所述信号源产生FM信号并转换为光信号并通过至少两个光传输模块将光信号发送至至少两个同步发射模块；所述至少两个同步发射模块中的每个同步发射模块通过一个光传输模块与信号源相连接；所述同步发射模块将光信号转换为FM信号并发射出去。进一步，所述信号源包括信号发生器、立体声调频调制器、有线电视射频光发送机和光分路器；所述信号发生器发出模拟或数字音频信号并发送至调频调制器；所述调频调制器将模拟或数字音频信号转换为FM信号并发送至射频光发射机；[0014]所述射频光发射机将接收的FM信号转换为光信号并发送至光分路器；所述光分路器将接收到的光信号分成至少两路光信号并发送到至少两个光传输模块。进一步，所述光传输模块包括补偿光纤，所述至少两条补偿光纤的长度由信号源与至少两个同步发射模块的距离确定；所述补偿光纤的长度S由以下原理确定，光分路器发送的至少两路光信号，经过光纤传输后，到每个接收点都有延时T，延时计算公式如下T = K*S/VK为修正系数，已知光在真空中的传输速度30万KM/小时,光在光纤中的传输速度，因为受介质的影响，传输速度小于真空中的传输速度；·[0020]V为光在真空中的传输速度，为固定值。通过上面的公式可以得出，FM信号到每个接收点的延时主要是光信号传播的延时T，这个延时T是由传输距离不等造成的，这样我们就可以采用补偿的办法，让信号传输的距离一样长，也就是以传输距离最远的为参考量，把距离短的路径增加补偿光纤的长度，使距离达到和最远距离一样，就可以实现到每个点的延时T 一致，即FM信号延时一致，这样就可以解决同步广播的“同相”问题。进一步，所述同步发射模块包括射频光接收机、调频激励器、调频发射机和发射天线.
-^4 ，所述射频光接收机接收光传输模块传输的光信号进行光电转换为FM信号，进一步将所述FM信号发送至调频激励器；所述调频激励器接收射频光接收机传输的FM信号并放大，并将放大后的FM信号发送至调频发射机；所述调频发射机接收调频激励器传输的FM信号并进一步放大，并将放大后的FM信号经发射天线发射出去。进一步，所述调频激励器实现的信号放大功能为前级功放，所述调频发射机实现的信号放大功能为射频功放。本实用新型的有益效果是本实用新型所述的光纤同步广播系统，通过光纤补偿的方式实现了广播信号的同步，即简单，同时传输的信号安全也得到了有效的保证，采用同一个信号源，所以频率、幅度、调制度是绝对相同的，实现了同步广播。
图I为本实用新型实施例I所述的光纤同步广播系统结构图；图2为本实用新型实施例2所述的光纤同步广播系统具体应用示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。如图I所示，本实用新型具体实施例I所述的一种光纤同步广播系统，包括信号源、至少两个光传输模块和至少两个同步发射模块，所述信号源产生FM信号并转换为光信号并通过至少两个光传输模块将光信号发送至至少两个同步发射模块；所述至少两个同步发射模块中的每个同步发射模块通过一个光传输模块与信号源相连接；所述同步发射模块将光信号转换为FM信号并发射出去。所述信号源包括信号发生器、立体声调频调制器、有线电视射频光发送机和光分路器；所述信号发生器发出模拟或数字音频信号并发送至调频调制器；所述调频调制器将模拟或数字音频信号转换为FM信号并发送至射频光发射机；所述射频光发射机将接收的FM信号转换为光信号并发送至光分路器；所述光分路器将接收到的光信号分成至少两路光信号并发送到至少两个光传输 模块。所述光传输模块包括补偿光纤，所述至少两条补偿光纤的长度由信号源与至少两个同步发射模块的距离确定。所述同步发射模块包括射频光接收机、调频激励器、调频发射机和发射天线；所述射频光接收机接收光传输模块传输的光信号进行光电转换为FM信号，进一步将所述FM信号发送至调频激励器；所述调频激励器接收射频光接收机传输的FM信号并放大，并将放大后的FM信号发送至调频发射机；所述调频发射机接收调频激励器传输的FM信号并进一步放大，并将放大后的FM信号经发射天线发射出去。所述调频激励器实现的信号放大功能为前级功放，所述调频发射机实现的信号放大功能为射频功放。具体使用时，光纤同步广播前端部分一般设置在电台机房，由电台播出工作站(播出调音台)引出的模拟音频或数字音频信号，送至立体声调制器，将音频信号调制成FM调频信号，也是本系统的统一信号源，调制器输出的信号为RF信号，通过RF射频光端机进行光电转换后，变成1310/1550nm激光信号，激光信号经光分路器分配后，通过不同的光纤路径，送至不同的发射点。由射频光接收机进行光电转换后，将光信号变成FM信号，送进激励器进行初步放大至1-100W，再送进末级功放放大至100W-3000W，由发射天线发射出去。由于光从发射点至接收点走过的光纤长度不同，所以到达接收点的会出现不同的延时，加上调频发射机到接收机的空间电磁传输产生的延时，到达相干区后，需要将这两个由于路径不同而导致传输时间差不同的信号进行补偿，来抵消延时，本专利的关键技术就是将不同长度的路径补偿到相同的路径，最终让到达从前端机房到每个发射点的时间+发射机到接收点(一般在相干区测试)的时间差控制在5ys之内，即实现了同相，因为是采用同一个信号源，所以频率、幅度、调制度是绝对相同的，也就完全实现了同步广播。如图2所示，本实用新型实施例2应用到某市同步广播实施案例，具体如下某市为了扩大广播系统的覆盖区域，将原有广播电台升级改造成同步广播系统，利用原有高山发射台作为主发射台，再补充两个同步发射点，实现广播信号全覆盖。调频调制器(信号源)设在市广电中心机房1，产生频率为IOOMHz的调频广播信号，经光发射机光电转换、光分路器分配后，分别送往县高山发射台，和同步补点发射台，中心机房距发射台2的光纤实际路径为15KM，选用IKW调频发射机四层垂直极化弱定向天线；同步补点发射台3光纤距离为35KM，采用O. 5KW调频发射机、垂直极化弱定向天线。假设两发射台之间的直线距离为45公里，相干区在距主发射台(2)25公里，补点发射台(3)20公里的位置。据公式T = K*S/V首先计算出信号源经主发射台到相干区的延时，具体有两个延时是由光纤传输延时TA1，电磁波的空间延时TA2两部分组成。再计算出信号源经补点发射台到相干区的延时 (TBl, TB2)，即可算出时差，根据时差算出需要补偿光纤的长度具体计算方法如下光在空气中的传播速度V1 = 3X108m/s,= 3 X 108m/ (I X 106 us)= 300m/us光在光纤中的传播速度V2 = KXVl= 210m/usI、从信号源经由主发射台2到相干区的延时TA = TA1+TA2= 15000m/(210m/us)+25000m/(300m/us)= 71us+83us= 154us2、从信号源经由补点发射台3到相干区的延时TB = TB1+TB2= 35000m/(210m/us)+20000m/(300m/us)= 166us+67us= 233us3、由不同的发射点产生的时差T = TB-TB= 233 us_154us= 79 us4、补偿光缆由公式可以计算出S = V-T= (210m/us) X 79us= 16590M计算出补偿光缆的长度为16. 5KM，补偿后实现了同步广播。以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种光纤同步广播系统，包括信号源和至少两个同步发射模块，其特征在于，还包括至少两个光传输模块； 所述信号源产生FM信号并转换为光信号并通过至少两个光传输模块将光信号发送至至少两个同步发射模块； 所述至少两个同步发射模块中的每个同步发射模块通过ー个光传输模块与信号源相连接； 所述同步发射模块将光信号转换为FM信号并发射出去。
2.按照权利要求I所述的广播系统，其特征在于，所述信号源包括信号发生器、立体声调频调制器、有线电视射频光发送机和光分路器； 所述信号发生器发出模拟或数字音频信号并发送至调频调制器； 所述调频调制器将模拟或数字音频信号转换为FM信号并发送至射频光发射机； 所述射频光发射机将接收的FM信号转换为光信号并发送至光分路器； 所述光分路器将接收到的光信号分成至少两路光信号并发送到至少两个光传输模块。
3.按照权利要求2所述的广播系统，其特征在于，所述光传输模块包括补偿光纤，所述至少两条补偿光纤的长度由信号源与至少两个同步发射模块的距离确定。
4.按照权利要求I至3任一项所述的广播系统，其特征在于，所述同步发射模块包括射频光接收机、调频激励器、调频发射机和发射天线； 所述射频光接收机接收光传输模块传输的光信号进行光电转换为FM信号，进ー步将所述FM信号发送至调频激励器； 所述调频激励器接收射频光接收机传输的FM信号并放大，并将放大后的FM信号发送至调频发射机； 所述调频发射机接收调频激励器传输的FM信号并进一歩放大，并将放大后的FM信号经发射天线发射出去。
5.按照权利要求4所述的广播系统，其特征在干，所述调频激励器实现的信号放大功能为前级功放，所述调频发射机实现的信号放大功能为射频功放。
专利摘要本实用新型所述的一种光纤同步广播系统，包括信号源、至少两个光传输模块和至少两个同步发射模块，所述信号源产生FM信号并转换为光信号并通过至少两个光传输模块将光信号发送至至少两个同步发射模块；所述至少两个同步发射模块中的每个同步发射模块通过一个光传输模块与信号源相连接；所述同步发射模块将光信号转换为FM信号并发射出去。本实用新型通过光纤补偿的方式实现了广播信号的同步，即简单，同时传输的信号安全也得到了有效的保证，采用同一个信号源，所以频率、幅度、调制度是绝对相同的，实现了同步广播。
文档编号H04H20/48GK202586989SQ20122011191
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者刘军 申请人:北京恒星科通科技发展有限公司