楊 杰　卓 佳

中短波廣播頻譜負(fù)荷收測(cè)的數(shù)據(jù)處理

楊 杰卓 佳

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)）

隨著無線電技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)廣播播音質(zhì)量和效果的要求越來越高，加上無線電頻譜易受到干擾等特性，對(duì)頻譜負(fù)荷進(jìn)行收測(cè)勢(shì)在必行；同時(shí)對(duì)收測(cè)數(shù)據(jù)合理的處理，將為今后的廣播電視監(jiān)測(cè)及頻譜負(fù)荷收測(cè)工作提供參考和依據(jù)。本文在介紹頻譜收測(cè)的基礎(chǔ)上，論述了國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)頻譜收測(cè)數(shù)據(jù)后期的處理方法，以期把中短波頻譜負(fù)荷收測(cè)過程產(chǎn)生的大量雜亂無序的數(shù)據(jù)提煉出來，作為日常廣播電視監(jiān)測(cè)的參考依據(jù)；同時(shí)，對(duì)今后的頻譜收測(cè)工作的開展提出了合理建議，以便完善頻譜收測(cè)的方法，提高頻譜收測(cè)效率，有效發(fā)揮頻譜負(fù)荷收測(cè)在監(jiān)測(cè)監(jiān)管業(yè)務(wù)中的重要作用。

頻譜收測(cè)；方法改進(jìn)；數(shù)據(jù)處理；模式識(shí)別

隨著人們對(duì)廣播播音質(zhì)量和效果要求的提高，對(duì)廣播頻段頻譜負(fù)荷進(jìn)行收測(cè)，了解各頻道負(fù)荷情況（占用量和占用度）與收測(cè)頻道內(nèi)各電臺(tái)的工作狀況、發(fā)射特性和歸屬等信息就勢(shì)在必行。通過頻譜負(fù)荷收測(cè)不僅可以了解某一地區(qū)在不同時(shí)間內(nèi)頻譜占用情況，還可以掌握那些尚未被占用的頻率與時(shí)間。

提高頻譜收測(cè)的效率，有助于解放人力，減少收測(cè)前期大量查閱資料及收測(cè)結(jié)束頻譜整理的時(shí)間，使頻譜收測(cè)人員能更加高效地利用頻譜資料，致力于頻譜資料的研究和分析；對(duì)頻譜資料的有效利用，提高了無線電頻譜利用率，有助于廣播電視監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行，可以為廣大的人民群眾提供高質(zhì)量的無線電廣播。

1　頻譜收測(cè)簡(jiǎn)介

1.1頻譜收測(cè)內(nèi)容和方式

頻譜負(fù)荷收測(cè)內(nèi)容主要包括各頻道上收到的電臺(tái)名稱、歸屬和臺(tái)址，各個(gè)時(shí)刻所播的節(jié)目語(yǔ)言、信號(hào)強(qiáng)度、調(diào)制方式、頻帶寬度、干擾情況與可聽度評(píng)價(jià)等。頻譜負(fù)荷收測(cè)按照頻段不同，可分為中波、短波與米波等。其中以短波頻譜負(fù)荷最為擁擠，頻譜負(fù)荷的變動(dòng)情況也最為頻繁。

頻譜收測(cè)方式可分為人工收測(cè)與自動(dòng)收測(cè)兩種。人工收測(cè)可以辨認(rèn)出某臺(tái)的臺(tái)名、語(yǔ)言節(jié)目、信號(hào)強(qiáng)度、干擾情況與可聽度情況等。自動(dòng)收測(cè)系統(tǒng)利用自動(dòng)頻譜占用記錄儀收測(cè)。從自動(dòng)記錄的紙帶上可以看出哪些頻道或頻率已被占用，占用時(shí)間的長(zhǎng)短、各占用頻道（或頻率）的信號(hào)強(qiáng)弱，調(diào)制方式及頻帶寬度等。國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)采用人工收測(cè)與自動(dòng)收測(cè)相結(jié)合的方法進(jìn)行頻譜收測(cè)。

1.2頻譜負(fù)荷收測(cè)的要求

無線電頻譜收測(cè)頻段范圍包括，中、短波廣播專用頻段與用作傳送廣播節(jié)目的各中、短波頻率。

無線電頻譜收測(cè)周期原則上應(yīng)與短波季度換頻周期相對(duì)應(yīng)，即每年收測(cè)兩次，收測(cè)時(shí)間一般在春、秋季換頻后進(jìn)行，收測(cè)頻率范圍一般在531～1602kHz（中波頻段）、2300～26100kHz（短波頻段）中進(jìn)行。在頻譜收測(cè)進(jìn)度安排上，一般是收測(cè)1次，校對(duì)1～2次。各頻道的收測(cè)以每半小時(shí)作為收測(cè)周期，收足24小時(shí)。短波頻道間隔規(guī)定為5kHz，中波頻道間隔規(guī)定為9kHz，頻道±2kHz內(nèi)電臺(tái)隸屬該頻道，頻道內(nèi)的電臺(tái)信號(hào)強(qiáng)度，以主觀評(píng)價(jià)為主，利用國(guó)際上通用的5分制來評(píng)定可聽度。

1.3頻譜負(fù)荷收測(cè)的基本設(shè)備

傳統(tǒng)的頻譜收測(cè)是實(shí)時(shí)頻譜收測(cè)，即要求人工24小時(shí)不間斷地逐個(gè)收聽頻段內(nèi)各頻道的廣播電臺(tái)信號(hào)。因此，值班員無法抽身做其他工作。此外，要求值班員及時(shí)準(zhǔn)確地辨別電臺(tái)的語(yǔ)言和臺(tái)名，這對(duì)值班員的業(yè)務(wù)水平要求很高；但大部分廣播電臺(tái)都是在整點(diǎn)或者半點(diǎn)時(shí)刻報(bào)臺(tái)，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的值班員也很難以在短短幾十秒的時(shí)間內(nèi)及時(shí)辨別出多個(gè)頻道的電臺(tái)信號(hào)的語(yǔ)言和臺(tái)名，因而錯(cuò)收漏收的概率極高，為了快速地完成收測(cè)，就需要大量的值班員，而且實(shí)時(shí)頻譜收測(cè)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力。利用自動(dòng)化軟件和系統(tǒng)，可以很好地解決每個(gè)頻道進(jìn)行24小時(shí)不斷監(jiān)聽的弊端。國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)現(xiàn)在使用的是多路錄音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，錄音收測(cè)頻譜負(fù)荷的儀器設(shè)備主要是接收天線、數(shù)字化寬帶監(jiān)測(cè)接收機(jī)、多路解調(diào)錄音系統(tǒng)以及大容量存儲(chǔ)設(shè)備等。

多路錄音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作流程：首先，由數(shù)字化寬帶接收機(jī)對(duì)整個(gè)中、短波頻段進(jìn)行高速掃描，并對(duì)各頻道信號(hào)進(jìn)行指標(biāo)測(cè)量和模式識(shí)別，對(duì)符合條件的信號(hào)再利用多路解調(diào)錄音系統(tǒng)進(jìn)行5分鐘錄音，即半點(diǎn)從28～33分，整點(diǎn)從58～03分，分別對(duì)這兩個(gè)時(shí)間段進(jìn)行錄音，以便值班員有足夠的時(shí)間來對(duì)電臺(tái)進(jìn)行辨別；之后收測(cè)人員即可在白天或者其他時(shí)段靈活的進(jìn)行頻譜收測(cè)，極大的減輕了人力消耗。

因此，利用數(shù)字化寬帶接收處理和音頻信號(hào)模式識(shí)別等這些新技術(shù)，頻譜收測(cè)人員就不必24小時(shí)對(duì)廣播信號(hào)進(jìn)行人工收測(cè)，極大地減輕了收測(cè)人員的工作量；同時(shí)，通過錄音，值班員可對(duì)一些難以辨別的，信號(hào)不好的電臺(tái)進(jìn)行重復(fù)收聽，以辨別語(yǔ)言和臺(tái)名，提高頻譜收測(cè)的工作效率；而且由于系統(tǒng)對(duì)中、短波頻段內(nèi)的所有頻道信號(hào)都進(jìn)行了實(shí)時(shí)不間斷的錄音，因此保證了收測(cè)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

2　頻譜收測(cè)資料處理

為了對(duì)周邊頻譜負(fù)荷有完善的了解，頻譜收測(cè)的資料處理也是重中之重。首先，要提前把本期的頻譜參考資料準(zhǔn)備好，參考資料一般從網(wǎng)站下載，其準(zhǔn)確度可與hfcc官網(wǎng)媲美，之后可把資料導(dǎo)入頻譜收測(cè)輔助軟件，有助于提高頻譜收測(cè)效率；收測(cè)完成之后，把收測(cè)資料從數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)出，再進(jìn)行頻譜數(shù)據(jù)處理。國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)的頻譜導(dǎo)出軟件為自臺(tái)設(shè)計(jì)并開發(fā)，導(dǎo)出數(shù)據(jù)快捷、準(zhǔn)確，使用簡(jiǎn)便，自投入使用以來效果一直良好。主要有兩個(gè)軟件：“導(dǎo)數(shù)據(jù)軟件”和“281頻譜收測(cè)統(tǒng)計(jì)工具”。

2.1導(dǎo)數(shù)據(jù)軟件簡(jiǎn)介

導(dǎo)數(shù)據(jù)軟件界面簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，可選擇導(dǎo)出中波頻譜和短波頻譜，并生成Excel表。在導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)，還可選擇導(dǎo)出收測(cè)數(shù)據(jù)或者校對(duì)數(shù)據(jù)，設(shè)置起始頻率和終止頻率，并選擇步進(jìn)。圖1是在導(dǎo)出A14中波頻譜，選擇中波頻譜，選中僅校對(duì)數(shù)據(jù)，設(shè)置為中波頻段，和中波頻段間隔，設(shè)置文件生成地址。點(diǎn)擊開始后即可生成中波頻譜收測(cè)表。

圖1　導(dǎo)出A14中波頻譜表

圖2　281頻譜收測(cè)統(tǒng)計(jì)工具

2.2頻譜收測(cè)統(tǒng)計(jì)工具簡(jiǎn)介

按監(jiān)管中心的要求，中、短波頻譜資料需按頻道順序與各個(gè)電臺(tái)每半小時(shí)收聽記錄情況匯總整理成《中波廣播電臺(tái)頻譜負(fù)荷表》與《短波廣播電臺(tái)頻譜負(fù)荷表》，每期中、短波頻譜收測(cè)資料要包含以下說明與統(tǒng)計(jì)資料：收測(cè)頻段范圍與起止日期；收測(cè)地點(diǎn)、所用設(shè)備名稱型號(hào)及收測(cè)人員等；實(shí)收廣播電臺(tái)頻道與實(shí)收各廣播電臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)，以及按各大洲排列的實(shí)收各國(guó)（或地區(qū)）頻率表。

利用國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)的統(tǒng)計(jì)軟件“281頻譜收測(cè)統(tǒng)計(jì)工具”（見圖2），我們可以把收測(cè)數(shù)據(jù)很快進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和歸類，并快速整理數(shù)據(jù)。

2.2.1統(tǒng)計(jì)出基本數(shù)據(jù)

點(diǎn)擊“統(tǒng)計(jì)基本數(shù)據(jù)”，可按中波和短波分開統(tǒng)計(jì)，可以把每個(gè)電臺(tái)出現(xiàn)的頻率數(shù)列到一個(gè)Excel表中，同時(shí)，還可以統(tǒng)計(jì)出中、短波電臺(tái)總數(shù)，以及總的電臺(tái)播音頻道數(shù)。

2.2.2統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言

點(diǎn)擊“使用的語(yǔ)言以及臺(tái)名”，可統(tǒng)計(jì)本期收測(cè)中使用的所有語(yǔ)言，其中包括語(yǔ)言的簡(jiǎn)寫，英文名和中文。

2.2.3頻率表統(tǒng)計(jì)

點(diǎn)擊“頻率表統(tǒng)計(jì)”下的“短波”“中波”，可以得到短波和中波的頻率表，它按大洲和國(guó)家分類，把本期收測(cè)的已辨別出語(yǔ)言和臺(tái)名的所有中波，短波分別顯示出來，方便之后的統(tǒng)計(jì)。

將以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后，結(jié)合頻譜導(dǎo)出軟件導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，就可制作并整理出《中波廣播電臺(tái)頻譜負(fù)荷表》與《短波廣播電臺(tái)頻譜負(fù)荷表》。這樣就具有了本次收測(cè)的完善數(shù)據(jù)，結(jié)合歷次的收測(cè)數(shù)據(jù)，就可分析出各國(guó)電臺(tái)在昆明地區(qū)的收測(cè)效果和質(zhì)量，分析出昆明地區(qū)的頻率和時(shí)間的利用情況等。

3　頻譜收測(cè)的改進(jìn)建議

由于頻譜收測(cè)周期長(zhǎng)，工作量大，往往需要占用值班員大量的時(shí)間來收測(cè)，對(duì)數(shù)據(jù)處理投入的精力就不會(huì)很充裕，這就要求不斷地利用新技術(shù)、新方法來進(jìn)行收測(cè)，利用軟件或系統(tǒng)來逐步替代人工，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化，以適應(yīng)新時(shí)期、新形勢(shì)下的無線電頻譜收測(cè)。

3.1利用軟件來簡(jiǎn)化頻譜收測(cè)

在頻譜收測(cè)中，經(jīng)常需要參考資料，如《WordRadioTV Handbook》，這個(gè)資料內(nèi)容詳細(xì)、全面，基本可以查找全球各地的頻率資料，功能相當(dāng)強(qiáng)大；但缺點(diǎn)也較為明顯：查找不易。在查閱資料的過程中就將耗費(fèi)大量的時(shí)間，而收測(cè)中，大量電臺(tái)報(bào)臺(tái)都在半點(diǎn)和整點(diǎn)，手工查閱資料將有可能錯(cuò)失收測(cè)機(jī)會(huì)。為了解決這個(gè)問題，開發(fā)了頻譜收測(cè)輔助軟件：SpectrumHelper。有了這個(gè)軟件，只需輸入頻率，即可查找到此頻率對(duì)應(yīng)的臺(tái)名、語(yǔ)言和播音時(shí)間等內(nèi)容，基本可滿足頻譜收測(cè)的要求，而且可以大大提高收測(cè)效率，實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的目標(biāo)。

如，輸入11720kHz后可查找到3個(gè)臺(tái)：伊朗伊斯蘭共和國(guó)之聲、越南之聲以及所對(duì)應(yīng)的播出語(yǔ)言、播音時(shí)間、播音周期等；而用《Word RadioTV Handbook》的話，只可以看到臺(tái)名和發(fā)射地點(diǎn)。簡(jiǎn)而言之，SpectrumHelper可以讓中、短波頻譜收測(cè)事半功倍。

3.2利用新技術(shù)智能化頻譜收測(cè)

隨著新技術(shù)的不斷研發(fā)，尤其以模式識(shí)別為主的新技術(shù)，將為今后的頻譜收測(cè)帶來革命性的轉(zhuǎn)變?？梢园岩阎呐_(tái)名和語(yǔ)言建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過模式識(shí)別技術(shù)，利用電腦智能識(shí)別出臺(tái)名和語(yǔ)言。如果識(shí)別準(zhǔn)確率提高，這將改變傳統(tǒng)的頻譜收測(cè)模式，從人工識(shí)別轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?、自?dòng)化的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)頻譜收測(cè)智能化、自動(dòng)化，而值班員要做的工作只是對(duì)一些置信度不高的頻率進(jìn)行再研判，再錄入，這將減少大量的人力、物力及時(shí)間消耗。同時(shí)，值班員就將有更多的時(shí)間和精力進(jìn)行頻譜數(shù)據(jù)的分析，統(tǒng)計(jì)全面的頻譜數(shù)據(jù)，以便解決頻譜收測(cè)的主要問題，實(shí)現(xiàn)頻譜收測(cè)的目標(biāo)：了解收測(cè)目標(biāo)地點(diǎn)的中短波廣播頻段頻譜占用情況，有效地利用頻譜資源；了解收測(cè)地點(diǎn)各頻道廣播電臺(tái)占用情況，為頻率資源的有效地指配提供有力的依據(jù)；了解世界各國(guó)廣播電臺(tái)在收測(cè)地點(diǎn)的收聽情況和各國(guó)頻率的實(shí)際使用狀況，尤其是境外電臺(tái)對(duì)我國(guó)廣播的覆蓋情況；及時(shí)發(fā)現(xiàn)與查明我國(guó)電臺(tái)受非法信號(hào)的干擾情況；及時(shí)發(fā)現(xiàn)與查明非法電臺(tái)或“地下電臺(tái)”；為選用最佳工作頻率（即0.85MUF）與清靜頻道提供依據(jù)；積累與掌握無線電波的傳播規(guī)律。

3.3利用互聯(lián)網(wǎng)完善頻譜收測(cè)

現(xiàn)在是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的時(shí)代，應(yīng)該利用好網(wǎng)絡(luò)上的很多論壇，如：“廣播愛好者”論壇、“無線電愛好者”論壇、“礦石收音機(jī)”論壇等。這些論壇里有很多電臺(tái)最新動(dòng)態(tài)及播出情況，利用好這些論壇可以掌握最新消息保持與時(shí)俱進(jìn)。利用廣大的群眾基礎(chǔ)，將對(duì)查明非法電臺(tái)、“地下電臺(tái)”及受干擾情況排除方面，提供強(qiáng)有力的主力。另外，還可以從這些論壇看出廣播愛好者和無線電發(fā)燒友的心態(tài)動(dòng)向，對(duì)一些偏激的看法可以對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)、教育，以便其樹立正確的觀點(diǎn)，并給論壇帶來良好的氣氛，讓大家能更好地投入到無線電廣播研究的樂趣中。

4　結(jié)語(yǔ)

良好的頻譜收測(cè)方法和對(duì)收測(cè)數(shù)據(jù)的有效處理，將對(duì)利用頻譜資源、排查播出干擾、有效的選擇最佳工作頻率或選擇清靜、指配播出頻率提供依據(jù)和幫助。通過以上對(duì)頻譜收測(cè)的分析和建議可以發(fā)現(xiàn)，無線電頻譜收測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而繁瑣的工作，要想把這項(xiàng)業(yè)務(wù)做精做細(xì)，做全做好，除了要掌握最基本的語(yǔ)言、臺(tái)名識(shí)別能力和世界地理知識(shí)外，還要不斷探索新技術(shù)，開發(fā)新的收測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無線電頻譜收測(cè)的智能化、自動(dòng)化，加強(qiáng)對(duì)頻譜收測(cè)數(shù)據(jù)的處理和分析，不斷開拓思路，這樣才能把頻譜收測(cè)工作做好，為廣播電視監(jiān)測(cè)監(jiān)管事業(yè)的順利發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

楊杰（1989-），男，彝族 云南開遠(yuǎn)人，學(xué)士，助理工程師，2012年畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)電磁場(chǎng)與無線技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)任國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)廣播機(jī)房副主任，研究方向：廣播監(jiān)測(cè)；卓佳（1990-），女，四川宜賓人，學(xué)士，助理工程師，2012年畢業(yè)于成都電子科技大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)任國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái)值班員，研究方向：廣播監(jiān)測(cè)。

[1]陳德澤.廣播電視監(jiān)測(cè)技術(shù)[M].北京:中國(guó)廣播電視出版社,2008.

[2]張澍,馬小巍.新技術(shù)、新方法在中、短波頻譜收測(cè)中的應(yīng)用[C]//陶嘉慶.廣播電視監(jiān)測(cè)監(jiān)管2012-2013年度論文集.北京:2013.