中波广播发射的信道噪声问题与对策

马忠魁

甘肃省广播电视局临夏广播转播台 甘肃 临夏 731100

引言

现代人的生活和娱乐方式有了很大改变，但是大部分人对广播电视的喜爱仍是不改初衷，为了回馈广播电视受众的喜爱，广播行业应通过不断优化和改善广播信号发射质量，来为人们提供更加良好的电视节目收看体验，中波广播发射是无线广播的重要传播方式，但是长久以来，在中波广播发射中就存在信道噪声问题，由于信道噪声会对无线广播信号传播质量和效率造成不良影响，因此很有必要全面细致的分析导致中波广播发射信道噪声的具体原因和应对信道噪声问题的主要方法。

1 信道噪声概述

中波广播发射运行过程中会有一些无用信号产生，这些无用信号就是噪声，它们的存在会给正常播出造成异常干扰。干扰有两种主要形式，即传导与辐射。噪声按其产生来源主要分为自然噪声、热噪声和人为噪声三种形式。信号是以信道为介质实现传播的，包括馈线，发送装置以及天线等在内的信号变换设备都统称信道。广播信号只有经过信道才能实现传播，这个过程会有噪声带来干扰，导致无法实现预期的信号质量，这就是信道噪声的来源，当然叫作干扰更为通俗直观。噪声给信号传播带来负面干扰，信号无法达到预期的传播效率，完整性也会受到损伤。有些信道噪声具有超高稳定性，其他外部因素几乎无法干扰到它们，这类信道噪声就是平稳噪声，与之相反对应的就是非平稳噪声。鉴于中波广播发的信号传播途径都在空中，传播过程的影响因素种类数量都比较多，这些信道噪声带来的干扰会导致广播质量的大幅下降。

2 中波广播发射的信道噪声影响

2.1 中波广播发射的特殊性

当不同广播信号都处于一个信道之中时，各自产生的信道噪声的影响程度是不一样的。中波广播发射的信号传播途径无法提前设定，给信号带来某种程度的特殊性，即信号在到达信道进行传播时，自身无法对信道途径进行选择，传播路线也无法提前设定，导致广播信号传播被严重削弱了目的性，这也使得传播过程干扰因素的影响力被放大，声波信号的传播极易失真，信号原有的完整性也会大幅下降[1]。较之其他波段的传播信号，发射中波广播信号需要极高的信道环境质量，为了尽量规避因信道噪声给中波广播发射信号带来的上述不利影响，在中波广播信号发射之前，技术人员须提前对信号编码，以此尽量确保信道噪声给传播中的中波广播信号带来负面影响。

2.2 质量效率影响

如果中波广播信号发射处于正常状态，当中波信号已经到达信道，技术人员就会立即启动接收设备，确保对信号的迅速捕捉。如果信号传播途中被信道噪声所干扰，接收设备就无法完整接收到全部中波信号，很多信号也有可能游离在接收区域之外，这就导致信号被严重掩盖的位置特性，传播效率因此被大幅降低，覆盖面积也会被大幅缩减，情况严重到一定程度中波信号的高频段就无法达到预期的传播效果[2]。由此可见，信道是中波信号传播过程的关键影响因素，信道质量好，则信道噪声就弱，反之信道噪声就会严重干扰传播质量。站在这一角度，要实现中波广播信号的高质量传播，必须有效降低信道噪声的严重干扰。

2.3 诱发信号污染

信道噪声给传播途中的信号带来负面干扰，导致信号原有的资源特质被破坏，这就是信号污染。这种污染会自始至终伴随信号整个传播全程，相关部门要实现中波信号传播质量和效率，会受到这种污染的严重阻挠。站在接收设备的角度，接收设备接收了污染信号，原有信号的信息有效性被打乱，设备的正常判断受到影响；站在传播效率的角度，信号发射会有固定频率，而污染信号的频率和正常频率是有差异的，污染信号的频率是错误的，极有可能被错误地向其他信道分配，给这些信道内的传播信号造成干扰。因此。有必要对信道噪声干扰提起高度重视。

3 中波广播发射噪声的成因

3.1 发射设备和接收设备均落后

我们国家在中波广播发射技术的研发方面落后于世界领先水平，而相关领域的科技工作者的研发偏重于新媒体设备，广播设备的技术研发被严重忽视，致使广播领域的发射和接收设备均处于极度落后的状态。中波广播发射的传播信号会被信道噪声干扰，接收设备的故障率也高居不下，广播领域的发射和接收设备都还处于传统模式状态，相关技术又严重落后，发射设备运行期间线路电流又会产生互相干扰，导致感应磁场的出现，传统模式的设备恰恰忽略了这一因素，使这种设备条件下的电波出现较大偏差[3]。同时，落后的广播技术使接收设备无法有效鉴别偏差信号，只能对看似完好的信号照单全收，对偏差信号无法自动屏蔽，接收区域之外的信号也无法接收，导致信道噪声出现而干扰节目质量。

3.2 值检人员检修设备能力不足

科技进步和新媒体设备的出现，给转播台站带来前所未有的冲击，其本身就起步落后，冲击之下的前景愈发暗淡。广播站设备的日常运维需要投入相关资金，不利局面下的设备维护保养被长期搁置，一些本该早已解决的信道噪声问题也因维护保养不力而愈演愈烈；而且在设备维护方面，本专业毕业的技术人员寥寥无几，同时很少有机会再接受新知识、新技术的教育，知识老化等，加上理论与实际脱节，即使存在信道噪声的问题，维护作业也难以有效开展。

4 中波广播信道噪声问题的应对措施

4.1 用过滤法降低信道噪声

中波广播发射对信道进行降噪处理的常用方法是过滤法，这种方法是用来过滤信号的，过滤掉的是无用信号，以此为有用信号提供传播过程的优质高效保障。要实现过滤法在中波广播发射过程中的精准高效利用，需要设计人员在设计电路模块内容时引入大数据技术，在此基础上完成采样和设计过滤模块等内容，以此达到过滤法在中波信号处理中的精准利用[4]。同时，过滤模块设计需要与多项性能指标相结合，把它在中波信号发射过程中的功能作用进行补强，提升其抗干扰能力，在此基础上检测比对有用信号和噪声之比，同步检测接收端的信号抗干扰能力，确认技术标准达标后再投入运行。

4.2 提升中波广播发射率

根据中波发射电磁理论可知，中波段的电磁波沿地面传播时，损耗比较小，传输距离远，覆盖面积大。但由于调制频率相对较低，波长也相对较长，导致信号对障碍物的没有较强穿透能力，在这一点上明显比高频调试模式偏弱，电磁波能量的空间传播能量迅速降低，相较于信号的高波段和有线传输方式，受到噪声影响的概率和程度都很大。如果在信号传播方式上改为有线传输，则可以实现传播途径的追根溯源，有效提升的目标性，如果信号传播以空气为介质，则传播效果方面与有线传输正好适得其反，传播会严重削弱目标性或者根本完全失去目标性。信号接收设备对处于接收区域内部的所有信号来者不拒，致使传播途中和已经接收的信号都面临信道噪声的大概率干扰，从而缩小传播覆盖面积，降低传播质量，信号中断或失真现象呈高发态势[5]。要彻底改变这种不利局面，提升信号传播质量和覆盖面积，需要采取一切可行性措施让中波广播发射信号提升成功率，具体措施可把信号调制度进行适度提升，或者对发射机三种电声进行有效控制，这些措施在一定程度上会使日常运维成本出现上涨，但是要达到中波广播发射信号提升抗干扰能力的目的，这些措施的执行必不可少且属于基础性关键措施。

4.3 加大广播基站发射强度

广播信号传播途中外部磁场带来的干扰性破坏作用较大，致使接收设备噪声污染高发，带电粒子自身的运动方向很不规则，极易变化，致使信号容易出现失真等问题而引发噪声。虽然外部磁场干扰能力有限，但是接收设备却还是会接收一些因磁场作用而发生运动轨迹改变的类似带电粒子，如果要确保把外部磁场噪声干扰进行有效控制，需要相关广播基站把信号发射强度提高上去，发射的电波信号越强，抗干扰能力就越大，干扰的破坏作用就会被限制，电波信号得以在固定范围内出现被有效接收，从而规避信道噪声的干扰。

4.4 改进设备并做好噪声预估[6-7]

①发射设备技术改进。把抗磁场干扰设施加装到发射设备，提升发射强度，控制外部磁场干扰出现的概率；②改进接收设备。第一，把信号接收区间进行合理调整，确定中波信号频率接收的最佳区间，规避外部干扰因素；第二，对接收设备实施天线设施改进，确保信号接收能力有较大提高，规避传播途中信道噪声的产生概率；③改进接收和发射天线。天线在设备选购过程中要确保质量，积极引入国际领先技术，确保天线具备较强的方向性，使信号传播效率得到提升，有效抵抗信道噪声的干扰；④做好噪声预估。信号传播的波形特性各不相同，对信号传播过程潜在的信道噪声干扰进行预估预判，准确评估干扰程度，在大数据技术的加持下实现准确评估，减少信道噪声干扰的破坏性影响。

4.5 培养专业人员，加大监督力度

中波广播发射设备的日常运维需要高素质专业人才完成，有关部门须加大相关人才的培养力度，确保广播设备实现科学规范的日常运维。在新媒体占据传播主阵地的现实状况下，广播站的作用仍然不可低估，有关部门须着力打造优秀人才队伍，研发先进设备，确保广播事业的长远发展。目前国内广播专业的人才缺口很大，新设备研发又面临严重阻力，有关部门可在国外聘请业内专家开展业务培训，打造高素质广播专业队伍[8]。需要注意的是，培养优秀人才和研发新设备都需要注入大量资金，有关部门须为此提前准备，除了资金扶持要到位，广播站管理部门还要加强日常监管，发射设备须按期维护保养，尤其要重点关注维修作业后期的监督管理，确保维修作业达到标准质量，在此期间还要详细记录信道噪声的成因排查情况。

4.6 控制温度

发射机的日常运行须在合理的温度区间进行，中波发射机房通常采用的是全固态发射机，其适宜运行温度区间是15～40℃，须保证环境湿度不超过85%。发射机多采用风冷系统，其功率放大器在正常运行时，如果运行温度有7～10℃的升幅，功放管会随这个温度区间而出现工作寿命的成倍递减规律，系统为管芯设置的适宜温度区间是低于110℃，因此必须确保风冷系统的安全运行，这是实现发射机正常运行的最重要一步[9]。最佳方法是机房保证长期的温度和湿度恒定，发射机须保证机房开机温度不宜过低，否则放大器功放管会出现过大的冲击电流而毁掉功放管。

5 结束语

综上所述，中波广播发射过程中一定出现信道噪声，就会产生降低中波广播信号传播质量和传播效率以及信号污染等负面影响，而导致信道噪声的原因主要来自发射设备和接受设备都不够先进、广播站设备检查不够及时高效等方面，因此，笔者建议采取应用过滤法降低信道噪声、改进设备并做好噪声预估以及提升中波广播发射率等措施，合理应对中波广播发射的信道噪声问题。