中短波发射机提前倒频自动计算方法的研究

国家新闻出版广电总局无线电台管理局 刘春学

中短波发射机提前倒频自动计算方法的研究

国家新闻出版广电总局无线电台管理局 刘春学

本文分析了短波发射机在不同播出任务间切换时实际操作时间的自动计算问题，提出了在台运行管理系统上，对发射机的实际操作时间进行计算的设想，并结合实际业务需求对实现算法进行了初步研究。

发射机；运行图；时间片；调度令

1 引言

目前，中短波发射机是按照运行图进行播音的，运行图由不同任务片组成，由调度系统统一下发，该运行图只包含任务执行时间，而不是发射机实际操作时间，为了保证播音效果，发射机的实际操作时间需要根据不同类型和相邻任务类型，将任务时间换算成操作时间，该过程即提前倒频计算。按照节目用途的不同，节目任务片分为广播节目和对内广播节目，不同的节目类型的具体倒频规则如下：

对外广播节目：对外广播类的节目需要保障其开始播音时间能够准时播出，因此不管其前面是什么类型的任务，其开始时间都要提前一个准备时间（如3分钟），将相应的技术参数（功率、天线、路由、频率、节目源等）都调整到对外节目的技术参数，以保证该节目在开始时间能够准时播出。

对内广播节目：对内广播节目的倒频时间需要看当前任务前面是否有任务，如果有任务，不管是什么类型的任务，其开始播音时间都不提前，只有当当前任务前面没有播音任务时才需要将开始播音时间提前。

台运行管理系统是中短波发射台的运行核心，负责接收并分发调度系统下发的播音运行图，完成发射台播音设备（发射机、天线、节目源）的统一调度，因此提前倒频计算需在台运行管理系统分发运行图之前提前将任务运行图转化为操作运行图，因此提前倒频算法的效率和准确性直接关系到中短波发射台的播音效果。

2 提前倒频业务需求

两个播出任务，如果满足如下两个条件：1）第一个播出任务的结束播音时间和第二个播出任务的开始播音时间相同；2）所用发射机或天线资源冲突。

要判断第二个播出任务是否为对外广播或对内少数民族广播，如果是，则将第一个播出任务的结束播音时间和第二个播出任务的开始播音时间改为五十七分或二十七分。

对于开始播音时间之前资源均空闲的播出任务，则将开始播音时间修改为五十七分或二十七分。

对内广播任务参照对内广播节目的操作时间。

3 提前倒频算法实现

台运行管理系统收到新的调度令时，在更新现有运行图的同时，按照上述规则，更新实际操作时间运行图。

3.1 处理逻辑

提前倒频操作整体上分为开任务和停任务两种任务处理，每种任务里又分包含对上一时段和下一时段的处理，上一时段和下一时段里又分为零点的非零点的处理。由于零点是特殊情况，将涉及零点的情况单独分出来进行处理。总共分成16种情况进行处理。由于篇幅原因，下面仅以“对外广播类任务的非零点情况”为例进行分析说明。

1）开任务，上一时段

图1 开任务上一时段示意图

说明：如图1所示，绿色任务块为新增的开任务，蓝色标示处为此处逻辑要处理的地方；

处理流程见图2（开任务，上一时段）

具体处理过程（开对外广播任务，上一时段）（如：开任务2∶00-3∶00执行）

ⅰ.从原运行图中查询上一时段(结束时间为2∶00)的任务。查询运行图的条件为：开始执行日期=新任务开始执行日期；周期=新任务周期。

ⅱ.遍历每一个任务，对每个任务递归查询新运行图表关联的所有记录；遍历从新运行图表中查询的所有记录。

ⅲ.对每条新运行图表中的记录，计算与新任务的“相交时段”（日期时段相交）。

ⅳ.如果有相交时段，针对新运行图表中的记录，判断是否需要切分前一段：（条件：原任务开始日期在时段交集，开始日期之前）拆分前一段为：原任务开始日期-时段交集。开始日期-1，时间和周期信息不变；判断是否需要切分后一段：（条件∶ 时段交集有结束日期且（原任务无结束日期或原任务结束日期>时段交集结束日期））拆分后一段为：交集时段开始日期+1-原任务结束日期，时间周期不变；直接求周期交集，周期相同时周期交集和两者相同：（周期不一定有交集, 从新表查出的任务可能被拆分成多条，不一定全部有关联；)交集时段任务∶交集时段开始日期->交集时段结束日期，交集时段开始时间=原任务开始时间；交集时段结束时间=原任务结束时间-3分，周期=周期交集；判断是否有周期补集, 添加补集任务（结束时间不变），交集时段开始日期->交集时段结束日期，时间不变，周期=（新任务周期-周期交集）。

ⅴ.如果原任务进行了拆分，则停掉原任务。

图2 开任务上一时段处理流程图

2）开任务，下一时段

图3 开任务下一时段示意图

说明：如图3所示，绿色任务块为新增的开任务，蓝色标示处为此处逻辑要处理的地方；

处理流程见图4（开任务，下一时段）

图4 开任务下一时段处理流程图

具体处理过程（开对外任务，下一时段）（如：开任务 2∶00-3∶00执行）

ⅰ.从原运行图中查询下一时段（开始时间为3∶00）的任务，[时段相交，周期相交]。查询运行图的条件为：开始执行日期=新任务开始执行日期，周期=新任务周期。

ⅱ.遍历每一个任务。对每个任务, 如果不是对外广播任务，遍历从新运行图表中所有有效记录，对每条新运行图表中的记录，计算与新任务的“时段交集”。

ⅲ.如果时段有相交（由于下一时段是对内广播任务，不需要拆分前一段任务，需要拆分后一段任务），针对新运行图表中的记录，判断是否需要切分前一段。（条件：原任务开始日期在时段交集开始日期之前）拆分前一段为：原任务开始日期->时段交集开始日期-1，时间和周期信息不变。

ⅳ.判断是否需要切分后一段：（条件∶ 时段交集有结束日期且原任务无结束日期或原任务结束日期>时段交集结束日期）拆分后一段为：交集时段开始日期+1->原任务结束日期，时间周期不变。直接求周期交集，周期相同时周期交集和两者相同：周期不一定有交集，从新表查出的任务可能被拆分成多条，不一定全部有关联；交集时段任务：交集时段开始日期->交集时段结束日期，开始时间=原任务开始时间+3分，周期=周期交集。

ⅴ.判断是否有周期补集，添加补集任务（结束时间不变）：交集时段开始日期->交集时段结束日期，时间不变，周期=新任务周期-周期交集。如果原任务进行了拆分，则停掉原任务。

ⅵ.对每个任务，如果是对外广播任务。注：拆分的是新任务，而不是从新运行图表中查到的原任务。遍历从新运行图表中查询的所有有效记录。对每条新运行图表中的记录, 计算与新任务的“时段交集”。

ⅶ.如果时段有相交(由于后一时段是对外任务，需要拆分前一段任务, 即拆分的是新任务)。针对新运行图表中的记录，判断是否需要切分前一段。条件∶ 新任务.开始日期在时段交集开始日期之前。拆分前一段为：新任务开始日期->时段交集开始日期-1，时间和周期信息不变。

ⅷ.判断是否需要切分后一段。条件：时段交集有结束日期且(新任务无结束日期或新任务结束日期>时段交集结束日期。拆分后一段为：交集时段开始日期+1->新任务结束日期，时间周期不变。直接求周期交集, 周期相同时周期交集和两者相同。周期不一定有交集, 从新表查出的任务可能被拆分成多条, 不一定全部有关联。交集时段任务：交集时段开始日期->交集时段结束日期，结束时间=新任务结束时间-3分，周期=周期交集；判断是否有周期补集，添加补集任务（结束时间不变）。交集时段开始日期->交集时段结束日期，时间不变，周期=新任务周期-周期交集。

3）停任务，上一时段

图5 停任务上一时段示意图

说明：如图5所示，红色任务块为新增的停任务，蓝色标示处为此处逻辑要处理的地方；

处理流程见图6（停任务，上一时段）

图6 停任务下一时段处理流程图

具体处理过程（停对外任务，上一时段）（如：停任务 2∶00-3∶00执行）

ⅰ.从原运行图中查询上一时段（结束时间为2∶00）的任务。查询运行图的条件为：开始执行日期=新任务开始执行日期，周期=停任务周期。

ⅱ.遍历每一个任务。查询对应的新运行图表中的记录，对每条新运行图中的任务做以下处理：针对上一时段的每个任务，判断是否需要切分原任务的前一段，判断条件：新任务开始日期在相交时段开始日期之前。拆分前一段为：新任务开始日期->相交时段开始日期-1，开始时间、周期信息不变。

ⅲ.判断是否需要切分原任务的后一段，判断条件：相交时段有结束日期且新任务无结束日期或新任务结束日期>相交时段结束日期。拆分后一段为：相交时段开始日期+1->新任务结束日期，开始时间、周期信息不变；交集时段开始日期->交集时段结束日期，交集时段开始时间=原任务开始时间，交集时段结束时间=原任务结束时间+3分，周期=周期交集；相交时段.开始日期 ->相交时段.结束日期，时间不变，周期=(原任务.周期-周期交集)。

ⅳ.如果原任务进行了拆分，则停掉原任务。

4）停任务，下一时段

图7 停任务下一时段示意图

说明：如图7所示，红色任务块为新增的停任务，蓝色标示处为此处逻辑要处理的地方；

处理流程见图8（（停任务，下一时段）

图8 停任务下一时段处理流程图

具体处理过程（停对外任务，下一时段）（如：停任务 2∶00-3∶00执行）

ⅰ.从原运行图中查询下一时段（开始时间为3∶00）的任务，[时段相交，周期相交]。查询条件为：开始执行日期 = 新任务.开始执行日期，周期=新任务周期。

ⅱ.遍历每一个任务。如果是对外任务，不做处理；如果非对外任务, 进入以下处理；查询对应的新运行图表中的记录，对每条新运行图中的任务做以下处理，针对上一时段的每个任务：判断是否需要切分原任务的前一段：判断条件∶ 新任务开始日期在相交时段开始日期之前，拆分前一段为：新任务开始日期->相交时段开始日期-1，开始时间、周期信息不变。

ⅲ.判断是否需要切分原任务的后一段：判断条件：相交时段有结束日期且(新任务无结束日期或新任务结束日期>相交时段结束日期)。拆分后一段为：相交时段开始日期+1->新任务结束日期，开始时间、周期信息不变；交集时段开始日期->交集时段结束日期，交集时段开始时间=原任务开始时间，交集时段结束时间=原任务结束时间-3分，周期=周期交集。

ⅳ.相交时段周期补集任务：对于相交时段判断是否有周期补集（原任务周期-新任务周期<>空），添加补集任务（结束时间不变）。相交时段开始日期->相交时段结束日期，时间不变，周期=原任务周期-周期交集。

ⅴ.如果原任务进行了拆分，则停掉原任务。

4 配置管理

4.1 提前倒频时间的设置

提前倒频时间对于普通单程式固定天线或偏向天线可以默认为3分钟，但不是固定不变的，可以具体设置到某幅天线。

4.2 转动天线的倒频时间

转动天线的倒频时间与转动角度有关，角度越大时间越长，就目前各个台站的转动天线其倒频时间从2到7分钟不等，因此转动天线不能仅设置单一个时间倒频时间，应该有一个相应的配置表，用来记录不同的倒频角度下的倒频时间。当然对于转动天线来说仅从配置上更改是不行的，处理逻辑的细节上也要有充分的考虑。

4.3 下发设置问题

目前对于单任务类型的设备（如只执行对内任务或者只执行对外任务），可以在单机上设置一个固定的倒频时间，这样实现起来简单不易出错，也是可行的。

对于在单机上进行提前倒频功能设置的机房来说，就需要在台运行管理系统上将相应设备的提前倒频下发功能关掉，而应该对该设备下发原始的运行图，这是应该注意的问题。

5 总结

中短波发射台提前倒频时间的计算直接关系到安全播音工作，提前倒频算法的研究是发射机正确播音的前提，通过算法研究使规则细化为程序处理详细流程，目前该算法已经应用于中短波发射台运行管理系统中，经过长时间的运行表明该算法对于中短波广播任务操作时间的解析准确无误。

刘春学（1986—），男，山东潍坊人，硕士研究生，现供职于国家新闻出版广电总局无线电台管理局，工程师，研究方向：信息化。