張博

摘 要 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)無(wú)線通信的內(nèi)容不斷產(chǎn)生了新的需要，對(duì)頻譜的資源利用也在逐漸趨于飽和，同時(shí)也導(dǎo)致調(diào)頻廣播受到諸多因素的干擾越來(lái)也多，使得播出質(zhì)量和播出效果大打折扣，其中同頻干擾的情況最為嚴(yán)重。文章主要針對(duì)調(diào)頻廣播同頻干擾的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究，以供同行參考。

關(guān)鍵詞 調(diào)頻廣播；同頻干擾；監(jiān)測(cè)方法

中圖分類號(hào) TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）217-0096-02

隨著我國(guó)不斷地推進(jìn)信息化建設(shè)，無(wú)線電事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。然而添加的無(wú)線電臺(tái)越來(lái)越多，也就導(dǎo)致了無(wú)線電信號(hào)的分布越來(lái)越密集。其中一些功率較大的調(diào)頻電臺(tái)，將電磁環(huán)境變得愈加復(fù)雜，調(diào)頻廣播容易受到的干擾也越來(lái)越大，影響因素也越來(lái)越多。所以非常有必要對(duì)調(diào)頻廣播同頻干擾監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行研究。

1 調(diào)頻廣播干擾產(chǎn)生的原因

1.1 廣播電視業(yè)務(wù)的干擾

近幾年來(lái)，開(kāi)路廣播電視業(yè)務(wù)的數(shù)量急劇增多，開(kāi)路廣播電視業(yè)務(wù)包含以下幾種，第一種是調(diào)頻廣播，第二種是中短波調(diào)幅廣播，第三種是地面數(shù)字電視，第四種是移動(dòng)多媒體廣播，第五種是開(kāi)路模擬電視，第六種是數(shù)字音頻廣播。而這些業(yè)務(wù)中，同種業(yè)務(wù)之間非常容易出現(xiàn)互相干擾的情況，不同種業(yè)務(wù)之間非常容易出現(xiàn)互相串?dāng)_的情況。

1.2 發(fā)射互調(diào)的干擾

發(fā)射互調(diào)的干擾主要有以下幾種情況。第一種情況是調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的濾波器質(zhì)量比較差，在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)帶外輻射，如果兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)同時(shí)共用一副發(fā)射天線，那么就會(huì)出現(xiàn)互調(diào)信號(hào)的情況。第二種情況是每一臺(tái)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)都使用自己的發(fā)射天線，如果這幾臺(tái)調(diào)頻廣播在同一時(shí)間內(nèi)發(fā)射廣播信號(hào)，那么受到多工器隔離性能較弱的影響，這幾臺(tái)廣播信號(hào)的信號(hào)就會(huì)互相干擾，出現(xiàn)互調(diào)干擾的情況。第三種情況是在同一個(gè)鐵塔上既有調(diào)頻廣播的發(fā)射天線，又有電視的發(fā)射天線，或者彼此之間的距離很近，而且功率很大，從而出現(xiàn)發(fā)射互調(diào)的情況。

1.3 民用航空的頻率對(duì)調(diào)頻廣播的干擾

雖然國(guó)家已經(jīng)很明確的規(guī)劃出不同行業(yè)各自的頻率，但是民用航空的無(wú)線電導(dǎo)航頻段和調(diào)頻廣播使用的頻率非常接近，容易出現(xiàn)互相干擾的情況，同時(shí)民用航空的VHF地對(duì)空通信系統(tǒng)的頻率和調(diào)頻廣播使用的頻率也非常容易產(chǎn)生互相干擾的情況。而這既影響了調(diào)頻廣播的信號(hào)傳輸，又對(duì)民用航空的信號(hào)傳輸造成影響，容易引起干擾事件的發(fā)生[ 1 ]。

1.4 其他行業(yè)的頻率干擾

在廣播電視臺(tái)附近，如果有其他業(yè)務(wù)要使用無(wú)線發(fā)射機(jī)，那么會(huì)因?yàn)槠浒l(fā)射功率比較大，距離廣播電視臺(tái)功率較大的發(fā)射機(jī)非常近，而出現(xiàn)發(fā)射互調(diào)的情況。另外調(diào)頻廣播的覆蓋面已經(jīng)非常廣泛，幾乎所有的城市以及大多數(shù)的農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)都已經(jīng)被覆蓋，所以調(diào)頻廣播的接收群體非常龐大，除了每天都有的固定聽(tīng)眾之外，還增加了很多其他方面的聽(tīng)眾。而這些因素的產(chǎn)生使得目前的調(diào)頻廣播越來(lái)越容易受到同頻的干擾以及鄰頻的干擾，影響了調(diào)頻廣播的播出質(zhì)量以及播出效果[2]。

2 同頻干擾的監(jiān)測(cè)方法

2.1 信號(hào)功率監(jiān)測(cè)方案

我國(guó)目前常用的是數(shù)字廣播電視信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行信號(hào)干擾監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要包含兩點(diǎn)，一是誤碼率，二是通道功率。但是調(diào)頻廣播并沒(méi)有誤碼率之說(shuō)，因?yàn)橹饕悄M信號(hào)，所以針對(duì)調(diào)頻廣播的監(jiān)測(cè)指標(biāo)就是調(diào)頻廣播的信號(hào)功率。

因?yàn)檎{(diào)頻廣播的幅度一般是不會(huì)發(fā)生變化的，所以平均功率也不會(huì)發(fā)生變化，但是調(diào)制信號(hào)的幅度和頻率卻在發(fā)生改變，受到調(diào)制信號(hào)的幅度和頻率的變化影響，發(fā)射帶寬也會(huì)發(fā)生變化。如果已經(jīng)確定好監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的位置，并確定好監(jiān)測(cè)天線，如果調(diào)頻廣播正在發(fā)射信號(hào)，那么針對(duì)這一調(diào)頻廣播，接收機(jī)接收信號(hào)的時(shí)候應(yīng)該會(huì)保持信號(hào)功率穩(wěn)定不變。但是在傳播信號(hào)的實(shí)際情況下，因?yàn)檎{(diào)頻廣播的信號(hào)是模擬信號(hào)，而模擬信號(hào)的穩(wěn)定性不如數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定性強(qiáng)，所以會(huì)有一定范圍的波動(dòng)，而且一些自然環(huán)境的因素干擾，也會(huì)使調(diào)頻廣播的信號(hào)產(chǎn)生一定的波動(dòng)。所以在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，需要對(duì)某一頻點(diǎn)的功率進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)，以及長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)，找出信號(hào)功率規(guī)律性的變化范圍[3]。

使用信號(hào)功率監(jiān)測(cè)方案具有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn)，第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)功率的監(jiān)測(cè)工作比較容易開(kāi)展。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)功率監(jiān)測(cè)的開(kāi)發(fā)成本低，系統(tǒng)架構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)整個(gè)調(diào)頻廣播的頻段進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

使用信號(hào)功率監(jiān)測(cè)方案具有以下3個(gè)缺點(diǎn)，第一個(gè)缺點(diǎn)是不能進(jìn)行精準(zhǔn)的報(bào)警。第二個(gè)缺點(diǎn)是調(diào)頻廣播的信號(hào)電平變化范圍比較大。第三個(gè)缺點(diǎn)是大多數(shù)的信號(hào)功率監(jiān)測(cè)模塊缺乏一定的精確度。

2.2 語(yǔ)音智能評(píng)估方案

這種監(jiān)測(cè)方案主要是通過(guò)語(yǔ)音智能評(píng)估系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)非常實(shí)用的功能，主要包含以下幾種功能，第一種是信息統(tǒng)計(jì)功能，第二種是系統(tǒng)管理功能，第三種是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，第四種是智能評(píng)估判斷，第五種是信號(hào)編碼功能。在調(diào)頻廣播把信號(hào)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)上的時(shí)候，接收機(jī)就會(huì)自動(dòng)對(duì)調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)轉(zhuǎn)化，從而使得調(diào)頻廣播的信號(hào)變成實(shí)時(shí)的音頻信號(hào)，并進(jìn)行存儲(chǔ)。最后再將信號(hào)以音頻文件的形式存儲(chǔ)在語(yǔ)音智能評(píng)估系統(tǒng)中。之后語(yǔ)音智能評(píng)估系統(tǒng)就會(huì)用就節(jié)目信號(hào)源與接收到的音頻文件進(jìn)行對(duì)比，如果不是同一個(gè)音頻信號(hào)那么就可以基本判斷為信號(hào)干擾。

通過(guò)語(yǔ)音智能評(píng)估方案來(lái)監(jiān)測(cè)同頻干擾需要建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)的前提是要在監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和節(jié)目播出單位之間進(jìn)行鏈路的搭建，讓播出單位的節(jié)目源可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)站點(diǎn)，但是在傳輸過(guò)程中需要考慮接收時(shí)間存在一定偏差而引發(fā)的同步問(wèn)題。為了將語(yǔ)音智能評(píng)估的精準(zhǔn)度進(jìn)一步提高，系統(tǒng)可以針對(duì)置信度設(shè)置一定的閥值，如果置信度在閥值之上，就可以認(rèn)為語(yǔ)音智能評(píng)估的結(jié)果是正確的，而如果置信度比這個(gè)閾值低，那么就再進(jìn)行一次人工判斷，這樣就大大降低了語(yǔ)音智能評(píng)估的漏報(bào)率以及誤報(bào)率。

使用語(yǔ)音智能評(píng)估方案具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具備準(zhǔn)確度較高的報(bào)警功能，第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)成本較低，以軟件的分析為主。

使用語(yǔ)音智能評(píng)估方案具有以下三個(gè)缺點(diǎn)，第一個(gè)缺點(diǎn)是受到當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的限制，只能對(duì)一個(gè)頻率進(jìn)行檢測(cè)。第二個(gè)缺點(diǎn)是接收機(jī)和節(jié)目源的信號(hào)要想同步存在一定的難度。第三個(gè)缺點(diǎn)是搭建鏈路具有一定的難度。

2.3 測(cè)向方案

針對(duì)調(diào)頻廣播同頻干擾的監(jiān)測(cè)，要先確定監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的具體位置以及監(jiān)測(cè)天線。針對(duì)調(diào)頻廣播的某一頻點(diǎn)的信號(hào)干擾具有多途徑的特點(diǎn)，但是在監(jiān)測(cè)站點(diǎn)接受到的信號(hào)，卻是由多種信號(hào)合成的穩(wěn)定信號(hào)，包含正確的調(diào)頻廣播信號(hào)和各種干擾信號(hào)。無(wú)線電測(cè)向就可以通過(guò)無(wú)線電測(cè)向的根本原理成功對(duì)設(shè)備頻率進(jìn)行測(cè)向。而監(jiān)測(cè)站點(diǎn)接收到的音頻信號(hào)具有穩(wěn)定性，監(jiān)測(cè)出來(lái)的音頻信號(hào)的發(fā)射方向也不止一個(gè)，既包含正確的調(diào)頻廣播發(fā)射臺(tái)的方向，也包含多種干擾信號(hào)的發(fā)射臺(tái)的方向。

通過(guò)上文的表述可以明確，測(cè)向方案對(duì)調(diào)頻廣播的同頻干擾的監(jiān)測(cè)，需要在各大城市進(jìn)行測(cè)向接收機(jī)的搭建，每一個(gè)城市最少要搭建一臺(tái)測(cè)向接收機(jī)。目前應(yīng)用最多的測(cè)向方法主要有4種，第一種是幅度測(cè)向方法，第二種是相位測(cè)向方法，第三種是列陣處理方法，第四種是空間譜測(cè)向方法。針對(duì)同頻干擾，因?yàn)樾枰谕粋€(gè)頻點(diǎn)監(jiān)測(cè)多個(gè)信號(hào)，也就是說(shuō)要同時(shí)對(duì)相同頻點(diǎn)的多個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)行測(cè)向，在選擇監(jiān)測(cè)方法上就可以優(yōu)選使用空間譜測(cè)向方法或者相位測(cè)向方法。在一開(kāi)始建立系統(tǒng)的時(shí)候，要對(duì)調(diào)頻廣播的所有頻率都進(jìn)行測(cè)向，然后再根據(jù)所得數(shù)據(jù)，將調(diào)頻廣播的發(fā)射機(jī)的方向、周圍固定發(fā)射機(jī)的方向以及各種干擾信號(hào)的發(fā)射方向進(jìn)行整理記錄，并創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。如果在測(cè)向的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有新的信號(hào)發(fā)射方向，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱和時(shí)間來(lái)進(jìn)行報(bào)警。

使用測(cè)向方案具有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn)，第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具備較高的報(bào)警功能，第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在一定程度上可以判斷出干擾方向，第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是目前的技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)頻廣播頻段信號(hào)的監(jiān)測(cè)。

使用測(cè)向方案具有以下3個(gè)缺點(diǎn)，第一個(gè)缺點(diǎn)是測(cè)向設(shè)備價(jià)格非常昂貴，測(cè)向方案的建設(shè)成本很高。第二個(gè)缺點(diǎn)是需要對(duì)調(diào)頻廣播的每一個(gè)頻率進(jìn)行模型的建立，建立數(shù)據(jù)庫(kù)具有一定的復(fù)雜性。第三個(gè)缺點(diǎn)是如果調(diào)頻廣播的正確信號(hào)和干擾信號(hào)的來(lái)源方向一致，或者相差不大，那么就不容易區(qū)分開(kāi)。

3 結(jié)論

調(diào)頻廣播同頻干擾的監(jiān)測(cè)方法有很多，但是各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。所以在對(duì)調(diào)頻廣播同頻干擾進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，可以根據(jù)情況的不同選擇使用適合的監(jiān)測(cè)方法，也可以同時(shí)使用多種方法。在實(shí)際工作中，如何更好地發(fā)現(xiàn)調(diào)頻廣播同頻干擾的情況，需要相關(guān)工作人員不斷地探索不斷地研究，不斷地結(jié)合當(dāng)下的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

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