实验五FM 调频广播频率波信号调制

（1）掌握变容二极管调频广播频率电路的原理

（2）了解调频广播频率电路的调制特性及测量方法。

（3）观察调频广播频率波波形观察調制信号振幅对频偏的影响。

（4）观察寄生调幅现象了解其产生及消除的方法。

二、FM 调制原理（变容二极管调频广播频率电路）

调频广播频率即为载波的瞬时频率受调制信号的控制许多中小功率的发射机都采用变容二极管直接调频广播频率技术，直接调频广播频率法即茬工作于发射载频的LC 振荡回路上直接调频广播频率具体采用的方法是用模拟基带信号控制振荡回路变容二极管的大小，使振荡器输出信號的瞬时频率随基带信号做线性变化其频率的变化量与调制信号成线性关系。

变容二极管j C 通过耦合电容1C 并接在N LC 回路的两端形成振荡回蕗总电容的一部分。因而振荡回路的总电容C 为：j N C C C += 振荡频率为：)

(2121j N C C L LC f +==ππ 变容二极管是一种电抗可变的非线性元件，通过改变外加反向电压可以妀变空间电荷区的宽度从而改变势垒电容的大小。变容二极管在反向偏置直接调频广播频率电路中不能工作于正向偏压区，必须加上┅个大于调制信号振幅的反向直流偏压

变容二极管调频广播频率产生的调频广播频率信号的调制指数较大，但载频稳定性较差除了这種方法还可直接用锁相环产生调制指数较大，载频很稳定的调频广播频率信号

变容二极管调频广播频率电路如图所示。该电路为一种针對克拉泼电路做的一种改进型电容三端式电路——西勒电路变容二极管的结电容以部分接入的形式纳入在回路中。该高频等效电路未考慮负载电阻

所以，振荡频率f 0=1/2πN LC 西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均获得广泛的应用。

调频广播频率波：从示波器上看到嘚波形频率变化不明显从频率计（XFC1）可看出频率不停变化。载波信号80kHz 调制信号3kHz ，从示波器看不出明显的调频广播频率波频率的变化調频广播频率广播载波频率范围是（88~108）MHz ，低频调制信号最高20kHz,从载波波形也看不出频率的变化

FM 调频广播频率波信号调制电路图

FM 调频广播频率波信号波形图

四、实验步骤和测试内容

（1）测试变容二极管的静态调制特性，即拿掉3V 保留直流电压1V ，观察02=V 以及取其它值时振荡频率的變化这时的振荡器属于压控振荡器。

1、在数字通信系统中利用眼图觀察噪声和码间干扰对基本传输系统性能

的影响时，最佳抽样时刻应该选择在_“眼睛”张开最大___时刻

2、一个四进制数字通信系统，码速率为1KBd连续工作1小时，接收端错

误码元个数为8误码率为__2.2×10（-6）___。

3、设二进制代码速率为600Bd则单极性非归零码波形，占空比为0.5的单

5、对同┅种调制方式信噪比相同的情况下，非相干解调的误码率___高_

6、采用非均匀量化的原因是（或者说非均匀量化前）_降低编码的位数，改

善小信号信噪比_______

7、折叠二进制码的优点是：1、可以简化编码的过程。（即用第一位表示

极性后双极性信号可以采用单极性编码方法）2、误码对于小电压

8、设某信息源以每秒3800个符号的速率发送消息，信息源由A、B、C、D、

E五个信息符号组成发送A的概率为1/2，发送其余符号的概率相同

且设每一个符号出现相互独立，则每一个符号的平均信息为___2bit/符号

__信息源的平均信息速率为__76000bit/s____，可能的最大速率为

9、采用部分响应技术时对输入序列进行预编码是为了防止__译码是出现

的错误传播现象_______。

10、在PCM30/32路一次群通信系统中每次内有__32___个时隙，其中话路

11、若基带信号的带宽为100HZ则ASK信号的带宽为200HZ ；若载波分

12、采用2DPSK的目的是为了克服2PSK_解调过程相位模糊现象__缺点。

14、2ASK的解调方式有___非相干解调____和_相干解调___兩种

15、调频广播频率广播最大频偏为100KHz，输入基带信号的最高频率为15KHz则调

1、信息，信号通信的含义是什么？

答：通信就是进行信息的時空转移即把消息从一方传送到另一方。

信息是消息中所包含的有效内容

信号是运载消息的工具，是消息的载体

2、画出通信系统，數字系统的模型并对重要部件简要说明

摘 要：民航地空通信电台受调频廣播频率广播干扰的问题日趋严重严重危及飞行安全。文章通过对丽江发生的几起调频广播频率广播干扰民航地空通信频率案例对干擾产生的原因及避免措施作简单分析，希望对同行有所借鉴

关键词：调频广播频率广播；民航地空通信；干扰

2008年6月至2009年7月，丽江市无线電监测站受理并查处4起调频广播频率广播干扰民航地空通信频率案件

案例一：2008年9月25日下午5点，丽江机场导航台所用频率受到干扰最终確定干扰是由丽江704台转播的云南人民广播电台生活之声所用频率引起。

案例二：2008年11月14日早上8点丽江市无线电监测站值班人员接到机场电話投诉，机场地空通信频率受不明信号干扰经过仔细监测监听，最终确定干扰频率为丽江电视台播出的丽江人民广播电台所用频率

案唎三：2009年清明节期间，机场地空通信频率被干扰最终查出干扰频率是丽江电视台播出的中央人民广播电台中国之声所用频率。

案例四：2009姩7月20日晚上8：30分丽江机场地空通信频率受到干扰，由于大雨机场所有航班延误，滞留旅客较多地空通信受阻，飞机起降调度困难凊况紧急，经无线电监测站迅速排查最终查处干扰由丽江人民广播电台引起。

之所以如今民航地空通信频率受到干扰的情况越来越频繁是因为其与当前广播事业的快速发展有着相当紧密的联系，本文下面将分析干扰产生的一些原因及解决办法

1 干扰产生的技术分析

调频廣播频率广播与民航地空通信的频率非常接近，调频广播频率广播频段为88～108 MHz地空通信频段为108～137 MHz，且两者的传播特性一样非常容易相互影响。从这几年的干扰现象得知有时，干扰的调频广播频率广播仅在飞机上可以听到而地面电台正常，这给无线电管理部门的干扰查找带来很大困难这种不对称现象是因为记载电台与地面电台不同，机载电台不能够根据电磁兼容性的要求变化来增配耦合器以及隔离器等各种设备这就使得机载电台的抗电磁干扰能力较为脆弱。

广播电视事业的发展大功率广播发射台站在迅速增加，特别是调频广播频率广播发射台在各省、市、县大面积架设占用频率越来越多，业务种类由原来单一新闻综合频道增加到现在的经济台、文艺台、交通囼、教育台等多种形式的台站。调频广播频率广播的发射功率低则几百W高则几千W，就丽江而言目前全市共有12套调频广播频率广播，其Φ功率1 000 W以上的就有5个而民航地空通信台站的发射功率只有几十W，只有在少数极为特殊的情况下才会使用到100 W因此，功率差非常大也正洇为如此，民航地空通信受到了更加严重的影响

调频广播频率广播和民航通信两者的频段不同，通常情况下调频广播频率广播频率并不能够直接影响到民航地空通信其所带来的干扰主要是互调干扰。在通信之中互调干扰是较为严重的干扰，是由两个及以上频率因为电蕗的非线性而相互调制所产生的新频率带来的干扰两个或者更多的发射天线相互之间靠得比较近时，会出现发射机天线系统耦合的情况从发射机所产生的辐射信号在进入到了其他发射机的传输系统以及末级放大器之中就产生了互调。此时如果互调的频率再被辐射出去，那么就会对其他的接收机带来巨大的干扰同样，接收机也能够产生互调干扰但是接收机所产生的互调干扰的主要原因是因为民航接收机前端的非线性所导致的。在由接收机非线性产生的众多互调信号中我们只关心落入民航地空通信频段内的信号。对于两信号互调落入民航地空通信频段内的频率主要是2f1-f2（f1>f2）互调信号。对于三信号情形除两个信号之间的三阶一型互调信号外，落入带内的信号还有三階二型互调分量f1+f2-f3（f1>f2>f3）对于三阶一型互调，解调后的输出信号主要是功率较大的信号的内容可以清楚的听到主信号的声音。三阶二型互調信号含有3个相同能量的基带信号解调出的内容是3个信号内容的叠加，没有主信号

从理论上来讲，调频广播频率广播发射机所发射的信号应该是等幅波但是在实际中，各个器件并不能够达到理想中的状态那么调频广播频率器在进行载波调制时，幅度也会受到调制這就是调频广播频率信号的寄生调幅。民航地空通信接收机采用的是调幅的解调方式将一个调频广播频率信号输入到航空调幅接收机之Φ，在没有寄生调幅存在的情况下接收机不会解调出信号如果在调频广播频率信号之中存在了寄生调幅，那么接收机就会将调频广播频率信息解调出来使得地空通信信道之中会夹杂着各种广播节目的信息。从实际情况来看基本上所有的调频广播频率输出都会含有寄生調幅，即使是在我们的日常监测之中也经常会发现这种情况利用常见的监测接收机，将其调到调频广播频率广播的频段上信号的解调方式则设置为调幅解调，此时就可以收听到广播中的内容并且不同的接收机所能够获得的音质效果也会存在差别，出现这种情况的原因則是因为接收机的幅频特性不同引起的

随着广播电视事业的发展，调频广播频率广播台逐年增加发射功率越来越大，天线架设越来越高产生的互调信号强度大、区域广、频带宽，加之在频率划分上广播频段与民航地空通信频段很近，对地空通信的干扰危害很大若任其发展，后果不堪设想因此作为无线电管理部门，我们要加强监管加强对台站的管理，严把设台审批关改变管理方式，由被动报批变为主动审核广播电台和民航台站设台前必须做详细的电磁环境测试，按照国标严格审查防护距离，必要时还要组织专家进行论证频率指配要有总体规划，设台地址要有长远设计规划必要时提供组网设计报告，符合设台标准再审批

2.2 加大行政执法力度

无线电管理監督检查科要加大监督检查力度，开展不定期行政执法对违章设台，非法占用频率、擅自改变设备发射参数等行为要依法查处同时联匼相关部门，开展联合执法从设备生产源头、销售市场、使用单位全方位进行严厉打击，加大对从事违法活动人员的违法惩戒力度制圵非法设备对民航造成干扰。

2.3 加强技术监管手段

开展日常监测监听长效机制随时掌握调频广播频率广播台站发射状况，发现问题及时送达设台单位，立即整改杜绝干扰事件发生。通过监听监测随时查处非法设台和违规事件。除利用固定监测站做好日常对广播电视、囻航通信频段的日常监测外还应利用移动监测车，便携监测设备开展定期外出监测开展电磁环境测试，建立大功率广播电台站址电磁環境数据库以便出现干扰时迅速确定干扰源，同时通过长时间的数据积累，还能研究各地电磁环境变换情况同时还应开展大功率发射设备的年检工作，定期对广播发射机的功率、频率、杂散等技术指标进行测试保证调频广播频率广播发射机按照核定的参数正常工作，防止设台单位擅自改变发射功率或因设备带故障工作引起干扰。除了无线电管理部门的检测民航部门也要定期对自身设备进行检查，发现问题及时检修尽可能避免自身设备引起自身干扰。

2.4 加强法律法规宣传力度

各地近年来查处的多起干扰案例中大多是因为不懂法，擅自设台擅自改变发射参数等原因引起。甚至是设备销售者也缺乏对相关知识的了解面对这种情况，无线电管理机构就必须要注重對相关法律法规的宣传作为设备的销售者以及使用者乃至整个社会都需要对相关的法律罚款進行了解掌握，增强甄别能力除利用好每姩两次的宣传月开展宣传外，在平时行政执法、外出监测等工作中也应该携带相关宣传材料，开展法律法规的宣传营造无线电管理良恏的社会氛围。

民航安全关系人民的生命和财产安全对于无线电管理和监测部门来讲，保护航空无线电专用频率是一项长期的工作其所涉及的部门多、协调的环节较为复杂，干扰的范围也可能是跨行政区域的干扰的查处难度比较大。因此要采用科学的办法和有效的方式，建立相关部门日常联动机制与民航、广电部门建立协调的工作机制，定期交流互相通报无线电台址及频率信息，优化台站设置參数把干扰问题的解决变成事前行为。

本文结合工作中遇到的本地区发生的几个典型干扰案例分析了干扰产生的原因，并提出了解决辦法