广播电视无线发射技术创新应用实践探究

张瑞涛

(通化广播电视台中波发射台，吉林 通化 134000)



广播电视无线发射技术创新应用实践探究

张瑞涛

(通化广播电视台中波发射台，吉林 通化 134000)

广播电视无线发射技术在进入21世纪后产生巨大革新，希望以此提高广播电视信号传输质量，换取更稳定、高效、高质和快捷的个性化用户服务体验。对广播电视无线发射技术的现实优势作简要阐述，重点探讨虚拟仪器在广播电视无线发射技术体系监测系统中的创新应用。

广播电视；无线发射技术；优势；虚拟仪器；监测系统

1 广播电视无线发射技术的基本内涵与应用优势

1.1 基本内涵

广播电视无线发射技术是数字化广播电视的基础技术之一，在信号传输覆盖范围较广、安全可靠性较高且能实现对信号传输损失的有效控制。其主要应用机制是无线电波，广播电视节目播放过程中，技术后台会根据技术调制将信息加载于无线电波上，使其能通过空间传播顺利到达收信端。电波引起的电磁场变化也会在导体中不断产生电流循环，并通过解调程序将信息从电流变化中提取出来，以此达到信息传播目的。

1.2 应用优势

首先，广播电视无线发射技术具有很高的信号传输安全稳定性，运用高频电磁波信号发射技术，可实现对信号由点及面的发射与传输，有利于广播电视节目的自动播出与控制功能发挥。其次，有效减少信号发射工作量。现代社会发展节奏快，工作压力大，广播电视成为人们业余生活中最重要的娱乐休闲手段。在这一背景下，广播电视无线发射技术的信号传输工作量也越来越大，采用传统技术设备进行信号传输不但不能保证信号传输损益，还可能由于操作失误而导致广播电视节目无法正常播出。现代无线发射技术具有较高实用性和智能性，在该特征机制下信号发射与传播的自动化控制程度与传播效率都相当之高。通过无线发射系统控制单元的计算机终端实施信号输出输入，基于系统通信线路连接各个设备子系统，实现远程操作技术流程。一方面降低工作人员日常操作量，一方面大幅度提升无线发射信号的稳定性与安全性，对信号高质量、低故障发射传输非常有好处[1]。再者，对信号传输过程中信息的智能化自动统计，实现了发射机开关机有效控制，提升发射器监控水平，自动查找及发现信号发射过程中可能存在的问题，确保信号传输的安全稳定性，提高节目播出的信号质量。

2 广播电视无线发射监测系统中的虚拟仪器创新技术应用

2.1 虚拟仪器技术概述

广播电视采用无线信号发射，这种信号主要以空间电磁波形式传送，看不见摸不到，实际上很难对其传输效果进行科学客观评价。传统监测多采用场强仪单点、手工测量统计等方法，其汇总数据及推测过程会出现测量不够精确、推测结论有偏差等问题。因此，需对广播电视无线发射技术体系中的信号监测系统进行创新，基于虚拟仪器技术，运用LabVIEW与GPIB控制技术共同开发和应用软硬件。虚拟仪器技术的引入大幅度缩短系统开发周期，提高系统运行效率，应用价值可观。

2.2 虚拟仪器技术系统的设计

虚拟仪器技术是基于广播电视无线发射技术检测系统的软硬件构建而形成的，其将发射系统作为被监测对象，接收天线在发射系统有效覆盖区域内，通过接收射频信号场强将信号提供给频谱仪进行处理。频谱仪主要通过GPIB接口卡与计算机传输测量结果，接收计算机程序的各种命令，展开计算机采集数据处理，显示监测过程所需要的实际测量数据结果。

硬件设计方面。在实际设计流程中，使用对数周期天线，该天线具有固定接收方向，监测人员一般会在接收信号之前调整旋转天线位置，保证场强值达到最大。通常情况下测量接收设备都会采用E4402B频谱仪，该频谱仪带有GPIB接口卡和USB-GPIB连接桥，且能为计算机提供从USB断口到GPIB仪器的直接连接，此设计也提高了方案可操作性。

软件设计方面。该监测系统为设计软件专门采用LabVIEW测试程序开发平台，这种典型的图形化编程语言平台，能将图形化虚拟面板应用于用户界面及框图建立，优化虚拟仪器整体程序功能。配合正在运行的集成化环境，可使广播电视无线发射监测系统技术编程过程更加直观。

自动监测流程软件主界面包括以下4种设置参数：广播电视跳频及选择参数，测量跳频频率设定参数，发射台距离监测点的直线距离计算参数和测量频点频道的告警门限场强值设置参数，如图1[2]。

图1 广播电视无线发射监测系统中的自动监测技术环节流程图Fig.1 Automatic monitoring technology link flow chart

如图1所示，监测系统利用虚拟仪器技术来检测电视频道与调频频点设置及目标场强报警门限值，其中目标频道频点场强值保持在每隔5s测量一次的基本频率，测量结果保存在excel表格中。在频谱仪显示界面，主要为技术人员提供目标频道频点发射设备的计算机相关理论功率值。

2.3 监测系统主界面的虚拟仪器技术设计

在监测系统主界面，通过虚拟仪器技术中外层While循环结构来保证系统程序持续良好运行，只有人为主动中断程序才会结束，否则将连续测量。为进一步优化无线发射技术，还应设计“补偿”模块，以此选择监测频道频率，目前虚拟技术监测系统能实现对4个频点同时监测，利用GPIB模块将测量的4个场强值表现出来，这就是对目标频点场强值(μV/m)的有效测量。通过补偿模块自动补偿对周天线场强值校正系数，利用补偿换算算法计算场强值，将计算结果送入波形图表中，并保持每4s对所存储数据监测一次的基本频率。从补偿模块技术结构角度分析，虚拟仪器技术有两个模块结构组成条件，分别为外部与内部结构组成条件。在该模块设计中，借助发射天线信号的发射标准测量跳频段场强补偿效率，输入任意调频段任意频点对监测系统进行全面测量。虚拟仪器技术对广播电视制式采用宽频信号传输方式，每个频道都会设置一个对应频率，不同频道有自己对应的补偿参数。该程序中的条件结构能有选择的进行频道频率监测，同时基于自动补偿功能强化频道中的场强值，优化无线发射信号质量。

总体而言，广播电视无线发射监测在引入虚拟仪器技术后可实现同时对4个广播电视频道信号同步测量、分析与计算，通过后台动态监测发射信号质量变化与损益变化，观察发射地发射设备实时状态，进一步验证虚拟仪器技术之于广播电视无线发射技术系统的应用功能可行性[3]。

3 结语

广播电视无线发射技术要不断创新信号传输手段，优化和丰富自身功能性，体现无线传输技术的优越性。希望未来能深入研究并开发更多创新技术，应用于广播电视系统中，为国民提供更优质、智能的广播电视服务内容。

[1] 张建伟.广播电视无线发射技术的优势分析及发展建议[J].中国有线电视,2015，(05):591-592.

[2] 刘俊林.广播电视无线发射台远程自动化监控系统及其应用略述[J].西部广播电视,2015，(07):234.

[3] 朱泉威.虚拟仪器在广播电视无线发射监测系统的应用[J].广播与电视技术,2014,41(02):50-56.

Research on application of radio and TV wireless transmission technology innovation

ZHANG Rui-tao

(Tonghua Radio and Television Station Medium Wave Launch Station, Tonghua 134000, China)

Radio and television broadcasting technology has made great innovation after entering the 21st century, hoping to improve the quality of radio and television signal transmission and better fulfill a more stable, efficient, high quality and fast personalized customer service experience. This paper focuses on the innovative application of virtual instrument in radio and television transmission monitoring system.

Radio and television; Wireless transmission technology; Advantages; Virtual instrument; Monitoring system

2016-12-28

张瑞涛(1981-)，男，本科，助理工程师。

TN948.53

A

1674-8646(2017)02-0036-02