NRSC 發布調幅波段射頻噪聲研究詳情 噪音水平在不同環境下保持一致，即使在巴爾的摩市中心也是如此 作者：尼克-蘭根

國家無線電系統委員會的調幅改進工作組發布了一份研究報告，探討了射頻噪聲對汽車調幅無線電接收的影響。

無線電世界》的讀者會對這項研究的科學細節感興趣。值得注意的是，道路上的射頻噪聲在不同的采樣環境中往往沒有差異。研究報告的作者表示，克服市中心建筑的信號衰減是一個更值得關注的問題。此外，研究發現調幅信號的場強預測往往不能反映等值線預測。

該小組的研究旨在讓人們更好地了解在各種道路環境中，調幅無線電接收如何受到射頻信號強度和噪聲的影響。作者還提出了一些克服信號損失的建議。

研究人員使用基于計算機的軟件定義無線電 (SDR) 進行了測量，記錄了馬里蘭州三個 50 千瓦調幅信號以及三個安靜頻道，同時還記錄了從農村地區到巴爾的摩市中心的行駛路線。

路線圖從馬里蘭州日耳曼敦開始，到艾里山，然后向東駛向巴爾的摩。顏色表示五種一般環境類型。

從馬里蘭州日耳曼鎮到艾里山，然后向東駛向巴爾的摩的線路圖。顏色表示五種一般環境類型。

約翰-基恩（John Kean）是卡維爾-默茨公司（Capitol Airspace Group 旗下公司）的高級工程師，也是本報告的作者，他得到了 Kintronic 實驗室湯姆-金（Tom King）的協助。大衛-赫什伯格（David Hershberger）是前大陸電子公司的退休高級科學家，他負責 SDR 數據處理并參與了測試設計。

AIWG 支持這項研究，以了解目前道路上調幅信號的質量。亨利通信公司（Henry Communications）的所有者、該小組的主席布萊恩-亨利（Brian Henry）說，自 2006 年美國國家公共廣播公司實驗室（NPR Labs）對調幅（AM）音頻質量進行審查并發布報告以來，此次測量被認為是同類研究中規模最大的一次。

測試細節

研究重點是五種環境類型的接收質量：農村、農村-郊區、郊區、城市和密集城市。基恩告訴《無線電世界》，這項研究旨在說明電線、交通信號和附近建筑物產生的射頻噪聲如何影響移動車輛的調幅信號接收。基恩和金走了一條從日耳曼敦到巴爾的摩市中心的路線，并于 2023 年 3 月收集了結果。

系統簡圖，使用阻抗緩沖單極天線和 RSPdx 軟件定義接收器（藍色）。所有來自汽車的直流電源都經過過濾，以盡量減少汽車的射頻噪聲。

使用阻抗緩沖單極天線和 RSPdx 軟件定義接收器（藍色）的系統簡化圖。所有來自汽車的直流電源都經過過濾，以盡量減少汽車的射頻噪聲。

安裝在 King 越野車車頂上的垂直單極天線用于校準和全向信號接收。SDRplay RSPdx SDR 以 IQ WAV 文件的形式記錄了整個調幅波段。

設備校準在弗吉尼亞州阿靈頓的哥倫比亞花園公墓進行，那里提供了一個低噪聲環境。選擇了三個頻率（555 kHz、1075 kHz 和 1625 kHz），為測量調幅波段低、中、高頻率的背景射頻噪聲提供開放通道，如下表所示。

呼號 城市 頻率（千赫） 等級 功率（千瓦日） 天線模式

WCBM 馬里蘭州巴爾的摩 680 B 50 DA

WBAL 馬里蘭州巴爾的摩 1090 A 50 DA-N

WFED 華盛頓特區 1500 A 50 DA

Hershberger 對 SDR 數據文件進行了處理，以提取三個監測頻道上的噪聲級以及三個被測電臺的場強。對于有興趣將報告中的可聽條件與客觀數據進行比較的讀者，我們提取了所有六個頻率的音頻，NRSC 計劃很快將其發布到網上。

研究結果

基恩強調，與預期相反，即使在巴爾的摩市，道路上的調幅噪聲水平也適中偏低。在無線電信道上觀察到的可聽噪聲主要受到建筑密集區信號衰減的影響，這使得環境射頻噪聲顯得更加嚴重。

因此，對調幅信號質量影響最大的是建筑物和其他城市結構造成的衰減。在巴爾的摩市中心，即使是 WBAL 和 WCBM 的強大信號也受到了嚴重影響。Kean 說，測量結果顯示，這兩個信號在不到一英里的范圍內從高達 100 mV/m 下降到不足 1 mV/m。

在西巴爾的摩，WBAL（灰色）和 WCBM（綠色）的場強達到 100 mV/m，當車輛駛入巴爾的摩市中心不到一英里時，場強降至不到 1 mV/m（右側）。WFED 的信號（紅色）距離較遠，相對較弱。

來自 AIWG AM 研究。在西巴爾的摩，WBAL（灰色）和 WCBM（綠色）的場強達到 100 mV/m，當車輛駛入巴爾的摩市中心時，場強降至不到 1 mV/m（右側），距離不到一英里。WFED 的信號（紅色）很遠，而且相對較弱。

他說，這是電臺的地波等值線圖沒有考慮到的問題，地波等值線圖可能會高估真實世界的場強。他補充說，在農村地區，研究發現預測信號強度和實際信號強度之間存在差異，這可能是由于不準確的地面傳導數據和地形影響造成的。

具體的噪聲源，如巴爾的摩輕軌的架空電線，也被證明會對 AM 信號產生直接影響。其他架空電線和一些交通信號燈也會產生射頻噪聲，盡管這些情況持續時間很短。研究還發現，在調幅波段中，噪聲水平在頻率越高時越低。

建議

NRSC 明確表示，它的職責是傳播本研究報告中的事實，并讓廣播界做出自己的結論。但綜觀該報告，無線電運營商應該考慮一些啟示。

作者建議，電臺所有者和工程師應鼓勵汽車制造商增加 Kean 認為簡單的功能，以處理調幅波段上的噪聲脈沖。

“他說："噪聲消隱器可以處理我們觀察到的許多脈沖。

Kean 指出，無線電制造商將大部分精力集中在采用 DSP 技術來提高汽車的調頻性能上，并指出一些汽車無線電芯片組已經具有 AM 噪聲抑制功能，但卻被禁用了。他認為，如果將同樣的努力應用于調幅，就能提高聲音的保真度。

他還說，由于房地產和運營成本的原因，一些知名度較高的調幅發射機不得不安裝在較偏遠的地點，而更近距離的發射機安裝將有助于克服城市雜波損失。

最后，作者還提出了單頻網絡的可能性，即在信號損耗高的地區安裝調幅增壓發射機。基恩說，這種做法是近一個世紀前由調幅無線電開發和實施的。然而，據 Kean 稱，直到最近十年，技術才克服了這些技術挑戰。

FCC 于 2016 年就 SFN 開始征求意見。

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基恩和亨利建議，設計成功的助推器需要進行研究，以確保同步能最大限度地減少主發射機和助推器發射機覆蓋區域之間的 “多徑”。

基恩計劃盡快進行實驗室測量，以確定多徑參數。下一步，他計劃在城市地區設立一個小型測試發射機，并進行信號測量，以驗證覆蓋范圍和多徑參數。

基恩說，如果在大城市的測試取得成功，那么對于調幅運營商來說，單頻網可能是一個很好的商業案例。

source: radioworld.com