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黑广播遇到无线电检测技术

2018-02-23胡士杰

电子技术与软件工程 2018年6期

胡士杰

摘要 黑广播当前在国内普遍存在,本文从技术角度对我台取缔的一起典型黑广播案例进行分析,从中取得了丰富的实践经验。

【关键词】黑广播 无线监测 邻频干扰

近年来,我省及全国各地“黑广播电台”活动频繁,违法嫌疑人在高层居民楼内通过租借空房,擅自安装架设调频发射设备,将发射天线架设在高层楼房的顶层或租借房窗户外,隐蔽性强,采用人机分离、远程调度播、自动频繁播放涉及低俗、假药等内容广告,以达到其诱惑群众,谋取利益目的。同时这些黑电台为了提高收听效果,频率往往分布设置在省、市电台的主要收听频率两边,加之其设备价格低廉,设备性能低劣,对省市电台的播出信号进行直接邻频干扰,给频率及社会造成不良影响,严重影响国家宣传事业,威胁通信及国家信息安全,给人们的生活造成严重的影响。

无线调频信号传输特点是视距传输,黑广播违法嫌疑人深知这一道理,在城市高层居民楼内安装调频发射装置,将发射天线架设在高层楼房的顶层或租借房窗户外(图1),就能实现隐蔽发射。对黑广播信号的检测从理论上来说能够利用调频电波传输及

信号衰减特点,利用场强仪及定向天线对无线调频信号进行检测和定位,在实际检测工作中由于电磁波在楼房林立的城市中受到各种干扰反射因素影响,电磁环境存在多径传输效应,致使对相关电波进行收听检测时,很难去判断发射方位,给寻找定位查处黑广播准确位置带来困惑,由于违法嫌疑人将黑广播隐藏于居民楼内,即使能确认发射方位,要想准确找到天线及发射设备隐藏在那个房间,也不是一件容易的事情。

1 无线调频非法干扰广播检测方式

对无线调频广播信号的检测目前较常用的两种方式:一是既能够检测信号场强又能够把播出的音频信号检波出来方便内容审核,这也是广播检测最常用的场强测量方式,这种测量方式最适合广播宣传对内容监督的要求;另一种检测是通过扫描检测整个中高频频段射频场强,不进行音频检波,然后根据路测扫描数据对所选频率进行分析,在地图上绘制路测场强覆盖图。两种检测测量方式在路测过程中都取决于设备的检测速度,如果检测速度不够快,就会造成路测数据准确性失实,为后期分析数据造成误差。城市的无线覆盖监测通常采用在城市不同区域设置监测站,多布点实时监测,然后对各监测站监测数据进行汇总综合分析,实现区域覆盖情况统计。

对非法干扰信号的监测目前多采用固定站监测与移动检测相结合方式。利用网络化监测再利用三点定位法,在城市里选择几个典型的固定点架设收测设备,对无线信号定期的进行24小时全方位扫描监测,建立频率资源数据库,将监测数据与数据库资料进行比对,将台站数据库中合法广电台站使用频点标记为合法,对监测中发现的新频点用其他颜色标记,并通过颜色深浅表示场强大小来识别异常干扰信号,工作人员再对这些异常信号实时监听,甄别出是否为黑广播干扰。把网络化监测结果利用三点定位法根据监测场强大小在地图上绘制出干扰信号覆盖区域图。然后利用固定监测站分析数据用移动检测车对可疑区域进行移动监听检测,实现准确定位发现非法干扰频率目标。

2 非法干擾信号检测定位方法

在城市里特别是在高层建筑林立的环境中,电磁环境相当复杂,电磁波受到各建筑物多次反射出现多径干扰情况,当反射波与直达波进行叠加合成后就造成电波分布不均匀,场强不稳定情况,用定向接收天线去收测干扰信号,就会出现忽东忽西情况,无法确定电波来自那个方向。只能采用常规全向收测方式来首先确定覆盖小区域,再精细化收测定位,最终确认干扰源。

为了在市区找到黑广播干扰源大致发射区域,技术上我们在市区规划几个有代表性的东西向(陇海高架快速路、东风路)、南北向(京沙快速路、花园路、紫荆山路)路线,组成一个十字架或井字型结构路测黑广播干扰信号场强,再规划一个环形绕城线路(三环绕城或绕城高速)路测黑广播干扰信号场强,将两个路测结果进行叠加统计出市区干扰信号覆盖模型结构,根据收测场强覆盖模型结构基本上可以确认黑广播重点发射覆盖区域。

为了掌握郑州市区广播信号的总体情况,根据工作安排,我们在市区对调频干扰情况进行全频段扫描,发现黑广播FM93.4MHz信号强度较高,如图2所示。随决定以干扰源FM93.4MHz为突破口进行全方位排查。

我们利用南京新兴无线调频检测仪、德力DS1823AM/FM场强仪、全向调频接收天线、定向调频接收天线、德生PL390收音机等设备对非法黑广播干扰源FM93.4MHz进行综合检测。把两套测试仪各接一个全向接收天线,在市区内东西和南北方向组成一个十字架收听、路测,沿郑州市三环路绕市区一周收听、收测干扰源FM93.4MHz覆盖场强。从实测数据发现在整个市区的覆盖场强虽有变化,但相对都比较稳定,场强范围在28-35dbμV之间,在南三环、西三环、北三环部分路段偶尔出现过40dbμV情况。对这几个场强相对高的个别区域进行排查时,发现信号也极不稳定,可以判断是受多径干扰引起,排除这些区域是发射点疑问,基本上确认干扰源发射点不在市区内部。综合分析市区收测的场强分布以及路测实际基本上可以判断干扰发射源应该在郑州市以西方位,随对此干扰源排查重点转向市区以外。

在市郊找几个相对开阔区域,利用测向接收天线对干扰信号进行测向,发现覆盖场强方位指向郑州西部略偏北区域。于是沿连霍高速向西、郑云高速向北组成一个大十字架结构,对干扰源93.4MHz进行拉网式大区域收听、收测。从郑云高速向北过连霍高速后干扰源FM93.4MHz收测场强逐渐增强,相对稳定的维持在40dbμV左右,接近广武附近场强一度达到65 db μV,过黄河向北信号逐渐减少;连霍高速向西,信号逐渐增加,

在荥阳高速下站口附近场强接近70dbμV,并且相对稳定。在荥阳高速下站口再次进行测向检测发现指向西偏北方向。随按照接收场强强弱,进行规划路线,在接近荥阳孤柏渡附近德力场强仪测量场强峰值突破llOdbμV,德力收音机场强显示50dbμV左右,基本上确认接近目标了。于是我们把德力场强仪去掉全向接收天线,采取让测试仪自身感应信号继续收测,在接近发射点附近德力场强仪裸机显示场强峰值超过90dbμV,用望远镜巡视周边环境能够直接发现黑广播的发射天线。到实地巡察确认些发射点就是黑广播FM93.4MHz发射点所在地,也是黑广播干扰源FM102.9MHz发射点所在地。德力收音机场强显示56dbμV,信噪比接近50db。

通过这次对黑广播FM93.4MHz干扰源的市区及高速公路的收听、检测,从其覆盖场强、覆盖面、影响区域等综合情况的收听、收测,给我们积累了一定的成功经验。当对黑广播设备进行查处收缴时,查处两部5kW调频发射机,自建拉线铁塔近50m,12个单偶极子发射天线振子,全部定向郑州方向。图3黑广播FM93.4MHz、FM102.9MHz发射现场。

3 常用收测场强仪在收测中存在的问题

通过这次对黑广播FM93.4MHz干扰源的检测,常用场强仪器也能够实现对黑广播非法频点的检测定位,定位精准及定位速度与实践经验有直接的相关性。主要检测依据是对干扰信号的场强大小及分布区域的稳定性甄别,正常情况下,在接近发射点附近信号场强是衰减变化趋势相当明显,越接近信号发射点,场强的变化趋势越大。德力场强仪由于不能对收测趋势进行存贮,沿途人工干预较多,需要一直盯着场强面板观察测量数值变化,来确认场强趋势南京新兴设备可以对路测情况进行存贮,并能在地图上显示收测情况及路线图,方便对信号的场强进行综合分析比较,判断出信号趋势。在近场区德力场强仪可以去掉接收天线裸机直观收测,南京新兴屏蔽较好,无法去天线收测,同时需要计算机配合应用软件才能正常使用。

场强仪与调频定向接收天线相结合能完美的对发射信号方位進行判别,但只能在区域相对开阔地方进行测量,在城市高层林立的环境中容易受到周边环境干扰、信号多径传播源及高层阻挡影响,无法准确判别远处信号方向。同时测向天线在实际应用中,使用技巧在实际测量中会发挥出积极作用。

4 建立完善监测网,用高科技监测手段应对非法干扰信号源

在城市高层林立的环境中,能够快速准确发现非法干扰发射源是广播从业人员重要任务,利用高科技手段快来准确排查深藏于高层建筑物中的无线电设备,未来应该是高科技无人机遥测技术的广泛应用取代人工机械化寻找,特别是部分嫌疑人把干扰源发射天线放置在楼顶或从房间阳台、窗户伸出来一点,用常规方法很难发现这些发射装置,工作人员也不可能逐个排查各社区楼面或阳台窗户,而无人机遥测技术就可以取代人员去逐个排查楼面阳台等,在查找黑广播信号及设备方面会发挥出重要作用。

对无线干扰信号的监测是一项长期而艰巨的工作任务,无线电技术的快速发展,不法分子利用无线电设备进行非法活动的情况也在日益增多,无线电管理者要不断发展和完善各种新的监测手段与应对技巧,完善监测应用平台,形成全频段、多方位、广覆盖的监测体系,真实掌握电磁环境情况,才能第一时间了解广播频段的实时电磁环境情况,及时发现“黑广播”等非法干扰源,主动出击。同时加强执法联动机制,与相关部门之间建立统一规范的查处工作机制,有效净化空中电磁环境,维护合法无线电业务的正常开展。