上一篇文章给大家简单介绍了多径传播现象。本期话题准备和大家聊一下多径干扰的解决思路。
上期文章的结尾留了一个问题：U频模拟电视的多径问题远比V频电视和FM严重，但是为什么很多人的接收经验却正好和这个观点相反呢？
对于国人来说，掌上型模拟电视机是个十分稀罕的玩意，根本没多少人玩过。大家对于模拟电视的接收经验几乎都来自家里的电视机。除非住得离发射站很近，否则都要架设室外天线才能通过无线信号观看模拟电视。
接收U频弱信号需要在室外架设俗称“鱼骨天线”的多单元八木天线。设计合理的鱼骨天线越长，增益也越高，指向性也就越强。就是因为很强的指向性，长鱼骨天线有效地“过滤”了很多不在同一方向的多径信号，集中接收单一方向信号，所以给人一种错觉以为U频信号少一些多径干扰。
很多FM用户最多也就在室外装个振子或偶极子天线，对多径信号的过滤起不到很大作用。当然，相信很多人在安装天线时都已经来回移动，寻找过最佳位置，而这个最佳位置的多径干扰必定是附近最弱的。即便如此，多径传播的负面影响可能还仍然存在。
条件许可的话，上高指向性天线，五单元、七单元、甚至九单元天线，像鱼骨天线那样过滤不在同一方向的多径信号。100MHz的多单元八木天线体积大，购物网站上够能找到的基本上最多只有五单元或少量七单元，九单元天线恐怕已经很难找得到。最麻烦的事情是城市里几乎没有空间安装体积庞大的天线。
在指向性问题上，天线阵列在提高增益之余，也能增强指向性，是一种可行的解决方案。
DSP也是一个解决多径干扰的方案。无论是芯科的Si47xx系列还是恩智浦TEF668x系列都内置了算法一定程度上部分实现多径抑制。从使用效果上看，恩智浦整体做得比科芯好。
大添是国内最早的TEF6686收音机，早已停产。它的可玩性在于可以由用户自行调节很多参数，包括多径抑制。
TEF668x系列有更高灵敏度和更好选择性，还支持自适应数据滤波和自动中频(IF)带宽，在多径严重的时候自动降低IF带宽，减少高频部分引起的爆裂声。
SAF775x系列还支持双天线输入，自动切换到信号质量最高的一路天线。此外还有DSP算法对音频进行后期处理和补偿，所以SAF775x系列接收机最终音频输出效果比TEF668x要好。当然，DSP处理越多，功耗也就越大。
同样以100MHz作为例子，1微秒里有100个波长。对于动态变化不大的音频调制信号，第1个波长和第100个波长调制的内容几乎没有太大分别，所以即使天线因为多径传播同时接收到第1和第100个波长，但是它们的合路还是会以正向变化为主，总体信号会变得更好。
当多径很严重的时候，第1个和第N个波长的内容已经很不一样，于是干扰产生了，波形产生明显失真。
想象一下你的相机快门不够快，拍摄急剧变化的动态画面就会出现如图中的鬼影。多径模拟声音信号也可以这样去理解，不同时间的信号副本叠加在一起了。间隔短，FM的捕获效应认为是相同信号叠加；间隔长，就是干扰信号。
如果有时间戳，接收端可以通过适度延时按顺序还原每一帧信号，多径干扰就完美解决了。偏偏模拟信号无法给信号插入时间戳，但是数字信号可以。
不同制式的地面数字广播都喜欢采用OFDM，因为它天生适合对付多径传播。只要在保护间隔之类的不同数据帧，OFDM都能按顺序完美恢复。
以香港的地面数字电视为例，由于采用单频网，所有主发射站都使用GPS实现时间精确同步，同一时间发射一样的信号。香港采用的规范可以让相隔28公里的单频网信号不产生多径干扰，时间上可以相隔差不多100微秒了。
十年前的老图，当时还在玩地面数字电视接收
可能很多广播爱好者难以接收数字化广播，但是现实就是这样，数字化才是完美的。
假设有些人耳朵足够灵敏，他们或许能分辨出第1个波长和第100个波长合路而增强的模拟信号，声音上有细微差异。就像mp3，有些人声称能听出失真，我相信绝大多数人是不可能听得出来的，但是知道了真相，心理上可能会有隔阂。
多径传播影响最大的群体是汽车用户，一边开车一边听收音机是个不错的选择，这个庞大的群体不太可能为了多径问题换一台数据收音机。
香港的DAB+广播就是一个典型的失败例子，换DAB+汽车收音机的人太少了。
天线技术可能很难再有技术上的飞跃。如果继续模拟声音广播，能解决多径干扰的希望必定是DSP。在人工智能日新月异的年代，或许AI很快就能为多径传播给出完美的算法，彻底解决这道数学难题。
梦想还是得有的，万一现实了呢？解决了多径干扰，信号质量提升，弱信号可以通过LNA获得良好接收效果。在梦想实现前，调频收音机的主要接收指标不应该局限于只有灵敏度和选择性，还应该加入抗多径干扰。
