王超 江蘇省廣播電視監(jiān)測(cè)臺(tái)

1. 引言

近年來(lái)，江蘇省廣播電視發(fā)展非常迅速，包括中短波廣播、調(diào)頻廣播、開路模擬電視、數(shù)字地面廣播電視、移動(dòng)電視、數(shù)字有線電視、移動(dòng)多媒體廣播等各項(xiàng)技術(shù)和業(yè)務(wù)。這些廣播電視業(yè)務(wù)的發(fā)展，帶來(lái)相應(yīng)的廣播電視信號(hào)監(jiān)測(cè)的要求。近來(lái)在省內(nèi)發(fā)現(xiàn)多起不法分子私設(shè)非法電臺(tái)播出虛假?gòu)V告，“黑廣播”損害人民群眾利益的事件，急需廣電監(jiān)測(cè)部門利用技術(shù)手段及時(shí)進(jìn)行排查、定位，配合執(zhí)法部門取締這些非法臺(tái)，以保護(hù)人民群眾的切身利益，維護(hù)社會(huì)安定和諧。

江蘇省廣播監(jiān)測(cè)臺(tái) 2017 年更新了原有的第一套移動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)，通過(guò)這套新的移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)各類開路廣播電視信號(hào)，特別是地面數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，核查廣播電視的覆蓋效果，保證廣播電視信號(hào)發(fā)射和傳輸安全。通過(guò)這套移動(dòng)測(cè)向系統(tǒng)，可及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和定位非法電臺(tái)和干擾信號(hào)，通過(guò)對(duì)非法臺(tái)的錄音取證，協(xié)助執(zhí)法部門及時(shí)予以取締，維護(hù)空中無(wú)線電波秩序，為充分保護(hù)并有效利用頻譜資源提供保證。

2. 總體功能

移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于對(duì)江蘇省內(nèi)調(diào)頻廣播、地面開路數(shù)字電視和模擬電視信號(hào)（含DTMB）的頻率偏差、場(chǎng)強(qiáng)、發(fā)射帶寬、調(diào)制度/調(diào)幅度、信號(hào)強(qiáng)度、MER、BER等各種影響發(fā)射質(zhì)量、覆蓋范圍和效果的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和監(jiān)聽監(jiān)看，繪制場(chǎng)強(qiáng)等值域覆蓋圖；快速發(fā)現(xiàn)干擾或非法信號(hào)以及其它違規(guī)節(jié)目，并對(duì)各種干擾或非法信號(hào)（含無(wú)線通信信號(hào)干擾）進(jìn)行測(cè)向定位和錄音錄像取證，及時(shí)予以清查和排除，確保廣播電視信號(hào)發(fā)射和傳輸安全。

結(jié)合廣電監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求，移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括以下基本功能∶

（1）廣播電視播出效果測(cè)量

通過(guò)全頻段天線收測(cè)各路信號(hào)，結(jié)合車載高精度射頻信號(hào)分析設(shè)備，對(duì)當(dāng)?shù)夭コ龅恼{(diào)頻廣播、地面開路數(shù)字電視和模擬電視信號(hào)（含DTMB）的頻率偏差、場(chǎng)強(qiáng)、發(fā)射帶寬、調(diào)制度/調(diào)幅度、平均功率電平、MER、BER等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量；測(cè)量不同頻率、不同方位和不同距離的場(chǎng)強(qiáng)分布，結(jié)合電子地圖自動(dòng)繪制中波、調(diào)頻、電視等發(fā)射臺(tái)站的等值域場(chǎng)強(qiáng)和MER、BER覆蓋圖，實(shí)時(shí)在地圖平臺(tái)中標(biāo)記移動(dòng)監(jiān)測(cè)車行進(jìn)線路和位置。

（2）非法信號(hào)的查找和測(cè)向定位

實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播、電視頻段頻譜進(jìn)行快速掃描和頻譜分析；設(shè)定門限閥值，快速發(fā)現(xiàn)干擾或非法信號(hào)，實(shí)時(shí)登錄發(fā)現(xiàn)時(shí)間和未知頻率（頻道），標(biāo)記報(bào)警。對(duì)各種干擾或非法信號(hào)（含無(wú)線通信信號(hào)干擾）進(jìn)行移動(dòng)跟蹤測(cè)向和單車多地址測(cè)向及交叉定位，及時(shí)予以清查和排除，確保廣播電視信號(hào)發(fā)射和傳輸安全。

（3）信號(hào)分析、解調(diào)和音視頻取證

對(duì)調(diào)頻、地面開路數(shù)字電視和模擬電視信號(hào)（含DTMB）進(jìn)行射頻、碼流層參數(shù)分析，對(duì)模擬電視信號(hào)解調(diào)后的圖像層分析。對(duì)地面數(shù)字電視信號(hào)的TS流進(jìn)行碼流分析，識(shí)別所有相關(guān)錯(cuò)誤，對(duì)數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射和傳輸系統(tǒng)的主要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)發(fā)射覆蓋質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估,支持AVS和AVS+解碼。支持對(duì)所分析信號(hào)的參數(shù)、解調(diào)后的圖像進(jìn)行錄像，配置大容量存儲(chǔ)。系統(tǒng)具有日志管理功能，在車輛行進(jìn)收測(cè)某一節(jié)目的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)被收測(cè)的節(jié)目為電視信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)能同時(shí)觀看電視圖像并記錄（包括播放起始和終止時(shí)間），以供事后回放分析；如果被收測(cè)的節(jié)目為廣播信號(hào)，系統(tǒng)能收聽和錄音，并且記錄播放起止時(shí)間，以供事后回放分析。

（4）與監(jiān)測(cè)中心協(xié)同工作

車載配備兩張 4G 無(wú)線網(wǎng)卡，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)車和監(jiān)測(cè)中心的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，將監(jiān)測(cè)車工作位置、測(cè)量信號(hào)、解調(diào)圖像、信號(hào)參數(shù)分析等信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳送回監(jiān)測(cè)中心。在實(shí)際的路測(cè)過(guò)程中，可以在監(jiān)測(cè)中心大屏實(shí)時(shí)展示監(jiān)測(cè)車的行進(jìn)軌跡、所測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)參數(shù)，為監(jiān)測(cè)指揮人員提供詳盡的路測(cè)參數(shù)。在定點(diǎn)測(cè)試中，能夠?qū)⒋郎y(cè)信號(hào)的測(cè)向和定位信息，以圖形化直觀的方式實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心大屏。提供中心和監(jiān)測(cè)車的即時(shí)通訊功能，方便中心對(duì)監(jiān)測(cè)車的調(diào)度指揮。

3. 系統(tǒng)主要組成

（1）天饋系統(tǒng)

包括所需的各種監(jiān)測(cè)天線、監(jiān)測(cè)天線升降桿（含旋轉(zhuǎn)云臺(tái)）以及放大器、功分器、選擇器等高頻器件，配有中短波廣播全向接收天線（100kHz～150MHz）、電視調(diào)頻信號(hào)全向接收天線（30MHz～1000MHz）、定向?qū)?shù)周期天線（80MHz～1300MHz）、無(wú)線電監(jiān)測(cè)天線（300MHz～3000MHz）。饋線采用寬頻帶低損耗電纜，并經(jīng)測(cè)試，計(jì)入天線校正因子。

（2）接收、測(cè)量及控制系統(tǒng)

配備全數(shù)字寬帶接收機(jī)、調(diào)頻和模擬 / 數(shù)字電視綜合分析儀、數(shù)字信號(hào)碼流分析儀等接收和測(cè)量設(shè)備。

配備監(jiān)測(cè)測(cè)向設(shè)備，多頻段天線 ，包含 4 個(gè)天線模塊： 9kHz-30MHz； 20-250MHz； 200-500MHz；400MHz-6GHz。天線手柄與天線模塊連接系插拔式，安裝快速方便，儀表主機(jī)自動(dòng)識(shí)別安裝的天線并補(bǔ)償線纜損耗。極化傳感器和天線因子自動(dòng)應(yīng)用到系統(tǒng)提供通用的天線適配器。可將主要監(jiān)測(cè)功能集成到監(jiān)測(cè)車中心軟件系統(tǒng)中。在系統(tǒng)中可實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測(cè)設(shè)備傳輸?shù)膮?shù)，并繪制到系統(tǒng)界面上。系統(tǒng)可以設(shè)置單次、多次或者定時(shí)任務(wù)，下發(fā)和讀取檢測(cè)任務(wù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（3）廣播電視信號(hào)錄制播放和存儲(chǔ)系統(tǒng)

配備網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，支持系統(tǒng)對(duì)測(cè)量信號(hào)的實(shí)時(shí)錄入、讀取和遠(yuǎn)程傳輸功能。能夠存儲(chǔ)不同類型的信號(hào)，如基帶頻譜、射頻參數(shù)、解調(diào)后的音視頻信號(hào)等。

（4）電子地圖和車載GPS定位系統(tǒng)

在計(jì)算機(jī)顯示器上可清晰地顯示數(shù)字化電子地圖。通過(guò)GPS定位系統(tǒng)，在電子地圖上可自動(dòng)實(shí)時(shí)地顯示監(jiān)測(cè)車的運(yùn)動(dòng)軌跡和被測(cè)信號(hào)所在位置的經(jīng)緯度，以及場(chǎng)強(qiáng)覆蓋圖。

（5）系統(tǒng)軟件工程

配備監(jiān)測(cè)測(cè)量、移動(dòng)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋測(cè)量、測(cè)向定位、統(tǒng)計(jì)分析、干擾分析、監(jiān)聽監(jiān)視、接收控制和GPS定位以及自動(dòng)監(jiān)測(cè)、預(yù)警監(jiān)測(cè)、手動(dòng)監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)等在內(nèi)的全部智能化系統(tǒng)軟件。

（6）手持式測(cè)向儀

配置手持式測(cè)向系統(tǒng)，其中手持式測(cè)向接收機(jī)一臺(tái)，手持式定向天線三副：20MHz-250 MHz,200 MHz-500 MHz, 400 MHz-6000 MHz，便于在抓、查干擾源時(shí)直接逼近干擾源，并對(duì)非法電臺(tái)和干擾電臺(tái)進(jìn)行測(cè)向定位。

4. 系統(tǒng)框圖

江蘇省廣播電視移動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)框圖見圖1。

圖1 移動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)框圖

5. 應(yīng)用實(shí)例

（1）溧水某頻點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)分布實(shí)際測(cè)量

場(chǎng)強(qiáng)分布測(cè)量功能是利用移動(dòng)監(jiān)測(cè)車在行進(jìn)過(guò)程中對(duì)指定頻率的場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量，完成后根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)大小以不同顏色在地圖上繪出頻率的場(chǎng)強(qiáng)分布圖，從而獲得頻段所關(guān)心的頻率在指定區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)分布情況。場(chǎng)強(qiáng)分布測(cè)量結(jié)果對(duì)無(wú)線電頻率指配、廣播電視信號(hào)覆蓋效果的評(píng)估等十分重要。

配合以接收機(jī)內(nèi)置掃描功能工作時(shí)，速度極快，每秒可對(duì)1000個(gè)頻點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

在實(shí)際測(cè)試中，我們選擇了溧水的某個(gè) FM 頻點(diǎn)和地?cái)?shù)頻點(diǎn)做了場(chǎng)強(qiáng)分布測(cè)量，利用車載系統(tǒng)繪制了場(chǎng)強(qiáng)分布圖。

（2）移動(dòng)監(jiān)測(cè)——“黑廣播”最后幾百米的定位

近年來(lái)，非法設(shè)置廣播電臺(tái)成了一些不法分子牟取利益的手段，這些非法電臺(tái)發(fā)射功率大，頻段占用度高，節(jié)目充斥著賣藥、治病的虛假違法廣告，內(nèi)容低俗下流，俗稱“黑廣播”。這些非法電臺(tái)嚴(yán)重?cái)_亂了江蘇地區(qū)廣播電視播放秩序，嚴(yán)重危害廣播電臺(tái)在群眾中的公信力。

圖 2 測(cè)場(chǎng)強(qiáng)分布測(cè)量

圖3 南環(huán)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋圖

江蘇監(jiān)測(cè)臺(tái)目前已經(jīng)建成分布到縣級(jí)的融合監(jiān)管平臺(tái)，通過(guò)布點(diǎn)到江蘇省各縣級(jí)地區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，我臺(tái)目前可以在中心平臺(tái)上接收、錄制、測(cè)量各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的FM、AM信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)光纖專用寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街行钠脚_(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)智能語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)對(duì)廣播信號(hào)中的醫(yī)藥廣告、色情內(nèi)容等關(guān)鍵詞語(yǔ)進(jìn)行分析和報(bào)警。再使用車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配合使用干擾定向分析儀，對(duì)隱藏在小區(qū)、樓宇中的黑廣播進(jìn)行定點(diǎn)查找，協(xié)助清理非法的廣播信號(hào)，保障群眾收聽廣播的權(quán)益。通過(guò)兩套監(jiān)管平臺(tái)，能夠獲取“黑廣播”的發(fā)射頻點(diǎn)、信號(hào)強(qiáng)度、發(fā)射方向等數(shù)據(jù)。

圖4全域場(chǎng)強(qiáng)覆蓋圖

圖5 敏感詞智能語(yǔ)音報(bào)警管理

在最后幾百米的測(cè)向定位中，使用了 NARDA公司的IDA2干擾定向分析儀，頻率范圍 9kHz 至6GHz。該儀器用于射頻干擾信號(hào)的檢測(cè)、分析及定位。配合車載全向相關(guān)干涉儀測(cè)向系統(tǒng)，可用于對(duì)非法電臺(tái)的測(cè)向定位，手持式測(cè)向定位系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單、快捷的操作方式和可視化的視圖；可通過(guò)檢測(cè)、分析、快速定位、準(zhǔn)確定位到干擾源。

該測(cè)向系統(tǒng)同時(shí)具有多種操作功能模式，并且不同的操作模式之間可以快速切換。包括：頻譜測(cè)量模式、定向模式、多信道功率模式、電平表模式。此外配有精準(zhǔn)的定向天線、內(nèi)置電子羅盤和可切換的前置放大器。

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，在中華門上方用南京的一個(gè)調(diào)頻頻點(diǎn)做了垂直極化的測(cè)向?qū)嶒?yàn)：

6. 結(jié)束語(yǔ)

多年來(lái)，江蘇省監(jiān)測(cè)臺(tái)廣播電視移動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)在融合監(jiān)管云平臺(tái)的配合下，發(fā)揮了重要的監(jiān)測(cè)作用。結(jié)合我臺(tái)實(shí)際監(jiān)測(cè)需要，配合多種監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，保質(zhì)保量完成了廣播電視有線信號(hào)、無(wú)線信號(hào)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。

圖6手持測(cè)向設(shè)備

圖7調(diào)頻信號(hào)測(cè)向?qū)嶒?yàn)