广播电视信号传播中抗干扰技术

韩建明

【摘要】广播电视节目播放时，广播电视信号传播是一项重要工作，若广播电视信号传播环节遭受干扰，则会降低广播电视信号传播的安全性和稳定性，进而影响广播电视节目的播放质量，降低观众观看满意度，不利于广播电视媒体的发展，如何提升广播电视信号传播环节的抗干扰水平成为研究思考的关键问题。基于此，本文分析了广播电视信号传播干扰因素，并重点探讨了广播电视信号传播抗干扰技术。

【关键词】广播电视；信号传播；抗干扰技术；研究

中图分类号：TN929                           文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.08.002

广播电视信号的传播，涉及到信号采集、信号传输、信号处理等多项内容，若此环节受到自然因素、人为因素以及其他因素的干扰，会对广播电视信号的高效传输和广播电视节目的安全播出產生极大的影响，进而引发播出事故。为筑牢广播电视工作生命线，保障广播电视节目的安全播出，做好广播电视信号传输抗干扰工作具有重要的现实意义。

1. 广播电视信号传播干扰因素分析

1.1 自然因素干扰

自然因素，是干扰广播电视信号传输的一项重要因素。近年来，地震、洪水、冰雹、泥石流、雷击、台风、暴雪等极端恶劣天气呈现出高发趋势，对广播电视信号的安全传播产生了极大的影响。以雷击灾害为例，对广播电视信号传输的影响主要体现在强雷击损坏、弱雷击损坏、雷电感应损坏三个方面。遭受雷击的设施设备破坏严重，甚至导致供电中断，这必然会影响信号正常传播。以暴雪为例，冬季雪花掉落在导线表面，温度持续下降时导线表层形成覆冰，不仅损坏导线，而且影响信号传播稳定性。而台风、地震，可直接将广播电视信号传播设备损毁，影响正常使用。此外，广播电视信号传播时，卫星发挥着重要作用，太阳辐射、耀斑，亦会导致卫星信号衰减，进而对广播电视信号传播质量造成不利影响。

1.2 空间环境干扰

广播电视信号传播时需连接卫星，但受到空间环境的干扰，会对信号的传播产生一定的影响。如：日凌干扰。春分、秋分节气来临时，太阳、地球以及卫星三者呈直线，太阳直射地面站卫星，会产生太阳辐射干扰，进而中断卫星信号。再如：电磁干扰。工业设备输出功率极高，使用时会产生较大的空间辐射干扰，会对通信设备及系统运行产生影响，进而导致卫星信号接收终端异常。又如：电离层干扰。电离层中电子数量较多，电磁信号传输时会和电子产生作用，进而发生折射、闪烁、散射等反应，均会干扰广播电视信号的正常传输。

1.3 卫星信号间干扰

卫星信号间干扰，属空间段干扰的范畴，是影响广播电视信号安全传输的常见干扰因素，主要体现在两个方面：首先，邻星干扰。当前同步卫星轨道数量增多，卫星间距缩短，这极大地增加了邻星干扰概率。相邻卫星间距过近的情况下，会形成重叠区，在这一区域内相邻卫星信号就会相互干扰，增加卫星信号接收端误码率增加，降低信噪比。其次，相邻信道干扰。用户载波频率分配和相邻信号频带出现重叠，保护带宽缺乏，用户载波频谱不达标，会导致副瓣、噪底过高现象，进而对广播电视信号传播产生不利影响，降低广播电视信号传播效率和质量。

1.4 设备故障干扰

广播电视信号传播设备若出现异常故障问题，会阻断信号传播，影响节目的正常播出。设备故障主要体现在两个方面，一是地面接收设备故障，如：数字/模拟接收机、高频头、天线等，二是卫星发射设备故障，如：上行发射站、广播卫星、卫星电视接收网、卫星发射天线及配套设备等。若日常忽视排查、维护工作，会极大地增加故障问题发生率，影响系统和设备的正常运行，导致广播电视信号传播效率、收看质量下降。以地球站设备为例，若地球站电缆不具备较强的屏蔽功能或屏蔽功能失效，一旦周围磁场环境恶劣，就会产生大量杂波，导致广播电视信号传播时候出现杂音，产生强烈干扰。

1.5 人为因素干扰

广播电视信号传播时，工作人员发挥着重要的作用，人员自身专业能力、水平的高低，直接影响着广播电视信号传播质量。部分工作人员缺乏责任意识、工作态度不端正，对各项设备的操作不规范，导致载波信号误发、错发，进而对上行播出的节目造成干扰。同时，上行设备的参数的设置错误，亦不利于广播电视信号的稳定、高效传播。此外，当前受到恶意竞争、不法分子的影响，黑客非法入侵广播电视通信系统，并植入木马、病毒，恶意干扰广播电视通信系统的运行，甚至引发播出事故，产生恶劣的社会不良影响。

2. 广播电视信号传播的抗干扰技术

2.1 信号隔离技术

信号隔离抗干扰技术，指的是在信号传输时进行加密，然后在接收器上设置相应的解密、认证装置，信号接收方利用密钥可将信号解密，最终得到广播电视信号，在该环节，密码正确时方可转化信号。同时，信号隔离抗干扰技术在地球站序列扩频装置中也发挥着重要作用，通过在卫星上配备相应设备，屏蔽不必要的信号，降低信号干扰的概率，实现对广播电视信号的安全传输。信号隔离抗干扰技术实践应用中，借助信号隔离器+非隔离卡件，发挥信号隔离器的诸多功能，灵活转化信号接口并分配信号，提高广播电视信号传播流畅性。此外，信号隔离器的应用，在不影响信号正常传输的情况将环路断开，减轻电磁干扰，从根本上解决环路接地问题，确保广播电视信号传输安全及电视节目质量。

2.2 频率隔离技术

频率隔离抗干扰技术，是广播电视信号传输抗干扰中环节一项常用技术。该技术主要是通过将上行信号频率改变的方式提高广播电视信号的抗干扰能力。上行信号遭遇干扰的情况下，转发器改变信号传播频率，进而减轻非法信号所造成的干扰和影响。亦可通过改变地面上行站的信号发射频率的方式，让转发器能够正确接收、转发合法、有价值的广播电视信号，确保广播电视信号保持正常的传播频率，提高广播电视节目播出质量。

2.3 空间隔离技术

空间隔离抗干扰技术，广播电视信号传播抗干扰中发挥着重要的作用，该技术是在广播电视信号传播环节结合信号传播需求，科学合理地确定波段、波长等传输覆盖范围，然后屏蔽覆盖范围之外的传输信号，通过这样的方式，可防止相邻信号干扰正在传输的广播电视信号，确保广播电视信号的传输安全性和穩定性。空间隔离抗干扰技术下，针对相似频率的干扰信号，可改变广播电视信号传播、发射频率，让正常信号和干扰信号的频率产生差异，然后再确定传输覆盖范围，最后将传输覆盖之外的信号屏蔽掉。

2.4 信号压制技术

现阶段，广播电视信号传播中抗干扰技术中信号压制技术是其重要组成部分，该技术通过对信号加强和降低用户接受射频信号强度的方式实现对干扰信号的有效防范，提升广播电视信号传播抗干扰能力。现阶段，信号压制技术应用时主要包括三种，分别是低增益转发器、多路单载波系统、加强上行信号。以低增益转发器为例，主要是结合用户的最大上行射频信号功率、干扰信号强度的方式灵活设计卫星转发器，进而调节卫星转发器接收机的增益档范围，将其始终保持在最低增益档上，这能够显著提升转发器的抗干扰水平。以多路单载波系统为例，是利用多路单载波信号替代常规单路单载波信号，使得射频信号功率强度提升，防止出现输入补偿现象。以加强上行信号为例，该技术是将高功率发射机、高增益发射天线设置于地面信号发射站上，进而实时化检测广播电视信号传播状况，若检测到有信号干扰问题，能够及时启动发射机加大射频信号功率强度，提高输入信干比，最终达到规避信号干扰的目的。

2.5 监控系统技术

将监控系统应用于广播电视信号传播中，可动态化检查信号传播情况，确保传播信号质量，防止发生播出事故。目前，监控系统抗干扰技术主要由码流对比抗干扰技术、水印对比抗干扰技术组成，两者均发挥着非常关键的作用。首先，应用码流对比抗干扰技术时，需安装专用的码流对比仪、信道检测仪，然后对比电视节目源信号与卫星传输信号的码流，若两者存在明显差异则代表存在干扰，此时可结合实际监测情况选用灵活的措施加以规避，减轻干扰因素影响。其次，水印对比抗干扰技术指的是将水印加入广播电台发送端传输流复用器当中，在卫星地球站转发时对比水印，若水印一致则代表信号正确，相反地，若水印不一致则代表出现干扰因素，此时结合实际情况予以处置即可。

2.6 天线系统

空间滤波技术在广播电视通信系统中的应用，可显著提升广播电视信号传播抗干扰能力。该技术的核心，主要是利用干扰和信号在空间特性方面的区别，加强对天线的优化设计，切实提高广播电视信号传输系统滤波能力、空间鉴别能力，将干扰信号过滤掉，确保有价值信号的正常传播。天线优化设计时，应重视对高增益、窄波束天线的应用，这是提高抗干扰能力的重要举措。同时，也要重视对SLB、SLC技术的应用，降低系统在旁瓣受到信号干扰的可能性。此外，还要重视对天线自适应抗干扰技术的应用，通过对天线的波形进行自动化的调整，接收更多的回波能量，降低干扰能量接收量，增大信干比，有效提升广播电视通信质量。

2.7 设备维护检修

为有效提升广播电视信号传播抗干扰能力及水平，要高度重视设备检修维护管理工作，结合广播电视信号设备及系统的运行使用特点，制定科学的检修维护管理计划和方案，明确检修维护内容及要点，在确保系统和设备安全、可靠运行的同时，提高广播电视信号传播效率及质量，具体来说，应做好下述几项工作：首先，广播电视通信系统和设备运行使用时，要定期检查线路状况，排除电源及线路故障，及时处理线路及设备老化的问题，预防短路等事故的发生，保障设备、线路安全运行。其次，要做好线路接地保护工作，定期检查配电设施及线路节点位置螺丝，若发现有松动现象要及时拧紧加固，确保接地安全。再次，要定期维护信号发射装置、信号传输预备装置，并结合广播电视通信系统常见故障问题及干扰因素制定科学的紧急事故应急预案，确保能够及时、正确、妥善处理各个装置的突发问题，降低所造成的干扰和影响。最后，要做好设备除尘工作，重点将过滤网、风扇的灰尘除掉，减轻对系统运行的影响，要合理控制设备机房温度、湿度，避免高温产生系统危害，甚至引发电路故障及火灾，延长设备的使用寿命，满足广播电视信号传播工作要求。

2.8 软件抗干扰

广播电视信号传播抗干扰中，在加强硬件抗干扰能力建设的同时，还要积极做好软件抗干扰能力优化工作，进而达到更加理想的广播电视信号传播抗干扰水平，确保信号安全、高效传播，提高广播电视节目质量。目前，软件抗干扰技术在广播电视信号传播中的应用主要体现在下述几个方面。

2.8.1 设置软件陷阱

广播电视通信系统运行时若遭受干扰影响，会导致程序运行时破坏指针PC，进而造成程序指针失控，破坏软件系统，影响其正常启动，阻碍广播电视通信系统的正常运行。技术人员通过在广播电视通行系统程序控制中设置单元空操作，每间隔一段指令就执行一次，但受到干扰影响后程序即将崩溃时会陷入先进，程序自动化检测到该情况后就会自启动、自恢复，排除干扰因素，避免对后续程序的执行造成影响，保证系统及时响应，提高广播电视通信系统运行效率。

2.8.2 出口编码闭锁

广播电视信号传播时若遭受干扰因素，系统控制设备极易失去控制，处于不可控状态下的系统设备往往会出现非预期操作，进而引发播出事故。此时技术人员可改良设计控制软件程序，设置出口编码闭锁，防止系统设备进入误操作的陷阱，摆脱系统干扰，恢复正常的运行状态，提高广播电视信号传播和通行质量。

2.8.3 软件狗应用

软件狗是一种计算机软件常用加密技术，其也被称为硬件加密锁或加密狗。软件狗用于广播电视信号传播抗干扰中，需要将计数器设置在信号传播系统的高级中断中，进而避免系统进入死循环状态。若系统不慎出现死循环现象，计数器则自动开启并进行计数，但死循环达到系统设定阈值的情况下，复位电路自启动然后复位，实现对干扰因素的消除，保证广播电视通行系统及软件的安全有序运行。

3. 结束语

广播电视节目传播具备较高的专业性、复杂性，受到设备、自然、人为等诸多因素的干扰，会对广播电视信号的安全传播及广播电视节目的正常播放产生不利影响。因此广播电视工作者要提高抗干扰意识，结合各项干扰因素制定有效的抗干扰措施，科学应用抗干扰技术，提升广播电视信号传播的抗干扰能力，保障广播电视信号安全传输及节目的正常播出，提高观众满意度，提高收视率，为广播电视媒体的高质量发展奠定有利的基础。

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