中波广播在应急广播系统中的重要性及技术实现

■ 单县融媒体中心：霍启会

应急广播系统在国家、地区的公共安全及防灾减灾领域具有特殊意义。近些年，我国中波广播系统得到了极大的完善，且应急广播也受到越来越多的关注，因此中波广播逐步成为了一项重要的技术。目前，中波广播凭借自身独特的竞争优势，在应急广播建设体系内发挥着至关重要的作用，并很好地解决了传统应急广播存在的检出率不足、信号不连续等问题。在这样的背景下，强化中波广播的技术实现及路径研究，就显得尤为必要。

1.应急广播系统的建设要求

1.1 安全系数高

在应急广播系统构建的过程中，应当将安全性作为首要因素。为了保障人民的生命财产安全，应确保应急广播始终处于安全可靠的状态下。所以在应急广播系统建立初期，应对广播基地建设的环境展开全面勘察，使得发射台在各类极端条件下仍能够维持正常的运转状态。譬如，在海啸、地震等自然灾害发生后，应急广播系统应当承担信息传播的主要功能，在关键时间能发挥其应有的价值。此外，中波广播的安全性还体现在当与国家应急广播系统相连后，应确保系统自身的完好性，不受到外部力量的入侵、操控。

1.2 高效快速

目前，我国已经建立起了体量庞大的网络系统。而在应急广播系统拓展的过程中，也应充分发挥这一便捷条件，提升应急广播系统响应的速度。这样才可以在最大程度上提升信息处理的效率，发挥应急广播应有的作用。在实际建设中，相关技术人员还应积极采用高新技术、设备完善系统结构。

2.中波调幅应急广播系统的构成

在传统的中波广播系统中，发射信号源应当配置至少两路，采用一主一备的模式，对于部分重要性突出、符合条件要求的可配置多路。多路信号源经由音频切换器完成切换处理后可选择其中一路接入中波调幅发射机并调制发射。在传统设计结构中，中波调幅广播系统如图1所示。

图1 中波调幅广播系统框图

为了进一步完善应急功能，目前对中波发射系统采取了升级改造处理，配置应急广播管理软件、应急控制信号处理设备等，且增设本级应急节目源，得到的系统结构如图2所示。其中，应急控制信号处理设备主要承担接收上级平台应急广播节目及指令的功能，经由指令验证的方式即可切换调节播出系统，且远程进行格式转换、指令插入等；应急广播管理软件则主要承担解析上级平台控制指令的功能，同时在未接收上级平台指令时能够通过指令形成对本级系统的控制；指令插入承担了远程非接触唤醒中波应急接收机的功能，且对于普通接收机不产生影响。

图2 中波应急广播系统框图

2.1 中波应急控制信号处理设备

中波调幅广播受到调幅特性的限制，其在传输应急控制信息时所面对的技术难度更大。当前大多数应用选择在音频信息内置入控制信号来达到这一传输目的，其传输原理如图3所示。设备主要承担DTMF编码、DTMF插入、音频切换、等功能。其中音频切换的主要功能在于切换不同信号源，使得上级应急、本地普通节目以及本地应急的节目源能够做到灵活切换；DTMF编码的主要功能则在于编码管控信息码流；DTMF插入的主要功能则是为了在音频信号内置入DTMF编码信号，进而起到远程唤醒的作用。

图3 中波应急控制信号处理设备

2.2 中波应急广播管理软件

对于应急广播管理软件而言，其所要实现的功能包括解析上级控制指令和生成本级控制指令两部分。当完成对来自于上级平台控制指令的解析后，则需要生成相应的本级控制指令，用于远程唤醒在本级内的控制。而在没有接收到来自上级平台的控制指令时，管理软件可对本级平台做出控制，且上级指令的优先级高于本级、应急指令的优先级高于普通指令。其对应的系统操作界面如图4所示。

图4 中波应急广播管理软件

命令编辑功能包含模式选择区、命令显示区及开机/关机选择区等模块，对应终端在操作模式上又有分区模式及终端模式两类。当处于分区模式下时，终端能够以分区为单位执行整体的关机、开机命令，同时通过命令显示区向用户展示当前模式、地址等基本信息；当处于终端模式下时，则需要首先选定对应分区号，在终端列表内锁定终端号，并通过命令显示区获取当前模式、地址等基本信息。

2.3 中波应急接收机

中波应急接收机的运行结构如图5所示。中波接收模块捕获、接收并解调中波信号，而解调得到的混合信号则分别被传导至DTMF解调模块及音频功率放大模块。经DTMF解调获得的数字控制信号进入MUC。基于所收到的指令内容，MCU可对中波接收模块内的参数设定作出调整，同时实现对音频功放模块的开关机控制，进而达到远程唤醒的目的。

图5 中波应急接收机

3.中波广播技术在应急广播系统中的重要性

对于我国面积辽阔的农区、牧区，应用中波广播进行应急广播具有突出的优势，能够做到传播距离远、传导速度快、覆盖范围广。当出现突发紧急事件时，中波广播可以承担重要的信息传播作用。此外，中波广播在应急预警、谣言澄清、疏散管理等方面具有广泛的应用，对于维持社会稳定具有重大意义。在科学技术、管理理念快速发展的大背景下，在应急广播中应用中波广播技术也显得越来越必要。借助不同的技术手段，应急广播在应急信令、发射流程及状态监测方面趋于完善。总体来看，对于中波广播技术的发展有助于促进应急广播系统的结构完善、功能拓展。

4.中波广播在应急广播系统中的应用

4.1 双音多频技术

作为电话机被叫号码传输的一种常见通讯方法，双音多频技术最初广泛用于电话通信，能够做到FSK调制等功能，其基本原理在于借助不同频率的震荡源，采用数字信号实现控制，并构建数据通信通路。在接入双音多频技术的应急广播中，设备的信道板当接收到调度中心发送的指令后，接口以验证的方式解码节目信息。

主控板能够对音频PCM码做模数转换处理，并经由以太网接口对外传输切换指令。随后，在经过设定时间的延迟后，即向编码调制器中传输启动的命令，进而实现传输音频的功能。编码调制器的基本作用在于生成、发送设备远程唤醒指令，并以音频信号切换的方式来远程唤醒终端的接收设备；音频智能切换器的基本作用在于控制正常节目、应急广播节目之间的切换调整，当接收、识别到验证适配器指令后，就会将两路信号导入至主、备发射机，待收到启动指令时则会将音频通路由正常音频转变为应急广播音频。音频内容对比服务器的基本作用在于核验应急广播实际播出质量，以音频数据流、适配器数字音频流两者作为比对依据，与实际播出内容比对分析，并将比对结果向指挥中心反馈、报警。此外，当比对过程发生错误，则该设备还需要对故障情况进行记录，达到远程监听的效果。

4.2 数字水印技术

数字水印技术能够通过信号数字化的方式，在原有数据内置入隐蔽标记，同时用专用检测器完成提取。对应急广播而言，数字水印技术的关键在于终端远程唤醒、区域播出控制两个方面。借助嵌入数字信令的方法，数字信号能够在广播体系内实现传输，在这一技术的支持下完成终端控制的最终目的。该技术的核心原理可归为以下三个方面：首先是听觉掩蔽效应，这主要是对于当强信号对弱信号有覆盖作用时，被覆盖的信号难以被捕获。对掩蔽效应的模拟能够得到相应的最小掩蔽值，而当处于最小临界值状态下时则会出现听觉不失真。其次是以人耳听觉模型为基础的扩展频谱。基于通信系统的扩展频谱技术，在数字水印内得以应用，能够将窄带数据拓展至更广的频带范围中，使得数字水印序列、伪随机码可以实现相应运算，同时叠加至原始音频信号内。最后是将人耳心理声学置于数字水印内。人耳对于不同频段声音的敏感程度存在差异，将完整频率区段的计算结果置入数字水印信息，对于人耳听觉的影响可忽略不计。因此，在这样的原理下即可构建符合人耳捕获特定音频范围的掩蔽曲线。由此，发射机即可将数字水印嵌入至控制指令中传播出去。而当终端接收广播节目信息时，即可对指令内的水印进行识别剥离，做到区域控制。这一技术的优势体现在能够做到应急广播节目信息、控制信息在同一节奏下同步传输。此外，由于数字水印具有独特性，因此也能够保障信息控制的安全可靠。

4.3 中波数字广播技术

经过长期的发展、应用，目前中波数字广播技术已经较为成熟，能够支撑应急广播的传播覆盖，该技术主要具有以下几方面的优势：①具有建立单频网络传播的技术基础，能够显著节约频率资源。②支持多类型媒体形式，有助于丰富广播内容。③应用数字编码技术，可以从根本层面上改善广播传播、收听质量，对于不同传播距离下提供相同收听质量。④发射功率大且覆盖范围广，这与应急广播所要求的远距离传播、异地传播相适应。⑤应用信道规划技术，可以做到信令、业务的时间无差异传输，显著提升了终端捕获信息的效率、精度。⑥应用数字技术支持信令传输过程，为区域控制、身份识别提供了极大的便利，这与应急广播的功能需求相适应。

5.结语

目前，广播电视行业的发展中，应急广播已经成为了其中规模最大、覆盖面最广的公益项目，本文以中波广播为研究对象，探究了其在应急广播建设中所存在的技术路径及应用价值。首先以建设目的和特征两个层面分别论述了应急广播的结构。随后结合我国当前广播系统构建现状，深掘中波广播技术对于应急广播领域的应用层面、研究意义。最后，对中波广播技术下应急广播的实现路径展开论述，并重点介绍了其中常见的几类技术。通过本文的研究与探讨，以期能够为我国应急广播的长足发展、技术革新提供理论借鉴，为促进中波技术为应急广播的建设提供技术支持。