无线广播电视发射台站自动化信号电子检测系统设计与实现研究

刘鹤

【摘要】发射台主要负责广播电视信号电磁波传送，是保证电视、广播节目正常播出的基础设施。构建完善发射台自动化信号电子检测系统，可自动展开信号问题甄别，为发射台安全播出提供数据依据，作用较为突出。本文将以系统设计原则介绍为切入点，对无线广播电视发射台站自动化信号电子监测系统设计与实现方式展开深层次分析，旨在优化自动化信号监测现状，保证无线广播电视发射台运行质量。

【关键词】设计原则 发射台 广播电视节目 自动化 信号电子检测系统 系统设计

随着科学技术进步，人们对生活享受要求越来越高，观看广播电视节目成为人们业余生活必不可少的选择之一，而无限广播电视信号直接影响人们观看广播电视效果，为保证无线广播电视节目信号传送效果，优化观看电视效果，无限广播电视发射台需要具备较强无限信号发送维护与管理整体能力，鉴于此，无限广播电视发射台相关领域专家学者开始加大了对无限广播电视发射台自动化信号电子检测系统设计方式的研究力度，期望通过科学合理设计与优化设计，实现理想化无限广播电视信号电子自动检测模式，尽量避免无限广播电视发射台存在影响信号自动送货质量问题，实现电视发射台可以智能化及时检测到问题及时智能化解决问题，解决不了的问题第一时间报警，甚至电子检测、预防和提交警报可能存在的问题，保证无限广播电视信号高质量的顺利发送。该无限广播电视信号电子检测系统正式展开系统设计研究前，为对各项设计形成有效指导，保证每一环节设计质量，需要先对该信号电子检测系统设计原则、原理展开研究性分析。

1系统设计原则

系统设计需要遵从以下几项原则：①稳定安全性。信号监测与设备检测都应遵循稳定安全原则，科学对嵌入式以及热插拔方式展开运用，做好系统安全性设计，保证系统运行稳定性;②流程性。实施系统设计过程中，需要从用户模式层面入手，对部门职能予以高度关注，做好业务流程管控，确保整体流程明确、简化水平可以达到相应标准要求，所有结果可以得到顺利输出，并要做好配置简化处理，避免出现重复输入状况;③维护简便性。系统设计需要具备较高实用性、适用性，应保证整体系统建设与使用都是以实用为前提的，整体系统维护、操作较为简便，不会造成较大困扰，进而实现最优化系统使用效果，达到预期信號检测要求。

2自动化信号电子监测系统设计与实现

2.1系统基本概况

发射台在接收到兄弟单位传输无限信号之后，会通过台内中间链路，完成无限广播电视节目信号发送任务。为保证信号来源安全性、有效性，一套节目通常会设置多路信源，在专用分配器支持下，信号分配功能会得到高效率执行，信号会自动进入到信号电子监测系统以及下级切换系统之中。按照信号质量以及信号有无，信号切换器会展开逻辑判断，完成节目信号来源切换，确保信号可以得到安全输出。

根据系统链路特点，电子自动化监测系统会高质量展开各项监测任务，整体系统可以分为展示层以及处理层两部分内结构。其中展示层主要负责多画面监测，会对主机接收网络信号组播流情况展开全面管控，做好质量监测以及画面显示监测等工作。如果链路中信号出现问题，电子检测系统会自动生成文字、语言等警报形式通知工作人员。在信号电子检测系统设备报警信号以及信号报警智能分析共同支持下，可实现对关键环节的远程监控，做好切换器切换控制等管理。而处理层主要为嵌入式模块化板卡结构，会通过对硬件的运用，展开各类信源接收、解调以及监测等操作，能够将监测得到数据与完整码精准传输到网络之内。就设计层面而言，系统分为多画面节目质量监测、嵌入式信号监测等几部分内容，需要逐步展开科学设计。

2.2多画面节目质量监测

该部分电子检测系统会通过对无线空收、输入信号源以及分配器等节点节目质量的监测，对节目传输实施情况展开全面把控，能够自动发现节目问题，并形成预警。系统采用嵌入式前端输出TS over IP组播码流进行监测节目信息获取，会对画面组展开监测、监听以及监看全面管控。

信号电子检测系统主要功能与特点体现在几个方面：①灵活度较高，容易进行拓展。在获取到嵌入式信号电子监测系统输出组播码流之后，系统可对网络中信号节目展开科学调度，能够灵活对多画面屏幕展开部属，在对未来拓展信号实施处理过程中，只需通过对其IP的处理，便可在获得组播码流之后，对其展开监测，信号电子检测系统整体维护工作量得到了有效控制;②内容质量监测。系统能够实现对视音频内容的科学监测，可以在音量过高、图像黑场或视频解码异常等状况出现时，自动报警;③报警方式多样。系统报警形式种类较多，像标题变红、生成报警语音或日志等，能够通过电话或者短信等方式通知相关人员展开处理：④支持多格式节目。系统可同时支撑广播、数字电视以及模拟电视等节目形式，高标清兼容效果较为理想，可对诸多节目格式展开解码处理，对重点节目展开实时监控，并对普通节目展开轮巡检查，整体检查投入成本较为合理;⑤录像查询与储存。在系统支持下，可高质量展开故障出发、24小时全程以及定时三种形式录像。其中故障出发录像会在故障发生30秒前展开录像，能够为故障处理提供精准依据，保障故障处理质量与效率。由于硬盘属于容易损坏件所以为保证数据信息安全，可通过增加电视信号电子检测系统缓存块读写空间的方式，做好软件对于磁盘高频率读写次数控制。同时会按照文件大小或时间等规律展开磁盘空间分配'并设置录像索引文件，按照一定顺序展开录像文件写入操作，这样不仅可以实现对录像文件的快速查找，同时还可有效减少磁盘使用次数，延长磁盘使用寿命。

2.3综合报警与系统管理

从发射台运行效果来看，发射效果影响因素主要集中在编码、数据格式两个方面。如果两者控制不当，很容易会对电子检测系统运行产生较大影响。因为自动化信号电子监测系统在发射台运行中起着不可替代的作用，会对电子检测系统运行效率与安全性产生直接影响，属于保障性系统，并担负着内部故障监测任务，所以电子检测系统综合报警以及系统管理水平需要达到一定高度，要保证系统可以在发射台运行全过程中发挥出相应作用，做好信号接收、发射等操作保护。实施信号监测时，需要做好监测控制权限制，应按照人员工作岗位以及工作级别等，对其监测权限展开科学设置，做好监测信息保护，保证各项监控工作可以顺利展开。因为在进行信号监测时，系统自身会受到一些外部因素的影响，所以需要做好数据传输链路设置应对身份验证方式展开优化，展开防火墙安装，会通过设置其他安全隔离措施实施保护，应保证综合性报警系统建设质量。

信号电子监测系统中的报警系统主要采用人机交互模式，会在出现问题时及时提醒值班人员，并为其提供相应数据，可以辅助人员快速完成系统故障排查与处理，保证节目高质量播出。为保证预警效果，在进行综合报警系统设置时，应保证系统可以支持多种报警模式，能够以短信、语音等方式发出警报。其中语音报警会在进行监测时，在经过一系列逻辑处理后，按照报警规则以及信息等内容，展开故障分类，同时会在音频混合器租用下，以伴音方式展开节目输出，运用无线网络，人员可以对电视节目展开集中监听，可达到切实强化伴音效果的目标。就系统管理情况来看，在无线网络辅助下，系统可对各项数据展开实时监测，并可选择指定节目展开全面管控。此外，结合用户权限设置手段，系统安全性会得到进一步提升，发射台正常运行会得到有效保护。

2.4嵌入式信号监测

信号电子监测系统主要包括电信级直流供电电源、嵌入式监测板卡以及工业机箱几部分内容。

（1）监测板卡。板卡运用DEP+FPGA构架模式，可在保证设备运行稳定性的同时，将硬件数据处理以及计算优势充分发挥出来，优势较為明显。板卡具有对自身关键部件固件展开报警与检测的功能，如果板卡出现无法运行状况，会在监测前端自动生产故障报警信息，并传输到相应客户端。在得到监测信号之后，板卡会将信号打包成IP，并在网络组播技术支持下，完成数据传输任务。在经过IP封装处理后的信号，能够随意展开录制、调度与监控等操作，接线较为简单且信号应用效果也较为理想。

（2）工业机箱。本次系统机箱主要采用机架式设计模式，在进行满配过程中，在其中安装了四块功能板卡，可为各种类型模块混插提供有利支撑。所有功能板卡均执行后装载设计模式，支持热插拔，而机箱内部风扇模块为可插拔抽取模式。在机箱两侧，空气会形成流通，会为横插板卡散热冷却创造出有利环境，防止出现板卡过热问题。

（3）电信级直流供电电源。机箱外部供电电源为电信级直流供电电源，电源整体设计为机架式，能够为三路交流电输入提供可靠支持，可实现三路完全并联直流输出效果。因为可以配置三组150W电源模块，具有良好负载均衡效果，所以可支持2+1或1+1冗余热备份，整体电源具有良好的短路保护、过温保护以及过流保护等功能，可为电源远程监控与预警提供可靠保障。

2.5系统应用效益

通过实践应用发现，系统运用具备两方面的应用效益：第一，提升发射台工作效率，实现对发射台信号监测的自动化、智能化处理，减少不必要人工投入，保证整体工作效率;第二，保障节目安全性，做好系统故障识别，能够实现对不良事件的有效防控。

结束语：本文所介绍嵌入式监测系统，属于行业内较为先进的信号电子监测系统，具有环境适应能力强以及运行稳定、长效等优势，可对发射台信号形成有效监测。设计人员在具体展开系统设计时，需要做好发射台信号要求分析，并要在明确系统设计原则与目标的基础上，按照发射台具体情况展开信号电子智能化监测系统设计与建设，确保信号监测系统以及其他系统设计均能达到发射台信号监测与管控要求，进而实现理想化信号监测模式，确保信号发射台运行质量可以得到预期，从而为广大民众创造出更加优质、稳定的节目收听、观看体验。