廣播電視無線發(fā)射技術創(chuàng)新實踐探究

時間:2022-04-14 08:50:32

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廣播電視無線發(fā)射技術創(chuàng)新實踐探究

摘要:廣播電視無線發(fā)射技術在進入21世紀后產(chǎn)生巨大革新,希望以此提高廣播電視信號傳輸質(zhì)量,換取更穩(wěn)定、高效、高質(zhì)和快捷的個性化用戶服務體驗。對廣播電視無線發(fā)射技術的現(xiàn)實優(yōu)勢作簡要闡述,重點探討虛擬儀器在廣播電視無線發(fā)射技術體系監(jiān)測系統(tǒng)中的創(chuàng)新應用。

關鍵詞:廣播電視;無線發(fā)射技術;優(yōu)勢;虛擬儀器;監(jiān)測系統(tǒng)

1廣播電視無線發(fā)射技術的基本內(nèi)涵與應用優(yōu)勢

1.1基本內(nèi)涵

廣播電視無線發(fā)射技術是數(shù)字化廣播電視的基礎技術之一,在信號傳輸覆蓋范圍較廣、安全可靠性較高且能實現(xiàn)對信號傳輸損失的有效控制。其主要應用機制是無線電波,廣播電視節(jié)目播放過程中,技術后臺會根據(jù)技術調(diào)制將信息加載于無線電波上,使其能通過空間傳播順利到達收信端。電波引起的電磁場變化也會在導體中不斷產(chǎn)生電流循環(huán),并通過解調(diào)程序?qū)⑿畔碾娏髯兓刑崛〕鰜?,以此達到信息傳播目的。

1.2應用優(yōu)勢

首先,廣播電視無線發(fā)射技術具有很高的信號傳輸安全穩(wěn)定性,運用高頻電磁波信號發(fā)射技術,可實現(xiàn)對信號由點及面的發(fā)射與傳輸,有利于廣播電視節(jié)目的自動播出與控制功能發(fā)揮。其次,有效減少信號發(fā)射工作量?,F(xiàn)代社會發(fā)展節(jié)奏快,工作壓力大,廣播電視成為人們業(yè)余生活中最重要的娛樂休閑手段。在這一背景下,廣播電視無線發(fā)射技術的信號傳輸工作量也越來越大,采用傳統(tǒng)技術設備進行信號傳輸不但不能保證信號傳輸損益,還可能由于操作失誤而導致廣播電視節(jié)目無法正常播出。現(xiàn)代無線發(fā)射技術具有較高實用性和智能性,在該特征機制下信號發(fā)射與傳播的自動化控制程度與傳播效率都相當之高。通過無線發(fā)射系統(tǒng)控制單元的計算機終端實施信號輸出輸入,基于系統(tǒng)通信線路連接各個設備子系統(tǒng),實現(xiàn)遠程操作技術流程。一方面降低工作人員日常操作量,一方面大幅度提升無線發(fā)射信號的穩(wěn)定性與安全性,對信號高質(zhì)量、低故障發(fā)射傳輸非常有好處[1]。再者,對信號傳輸過程中信息的智能化自動統(tǒng)計,實現(xiàn)了發(fā)射機開關機有效控制,提升發(fā)射器監(jiān)控水平,自動查找及發(fā)現(xiàn)信號發(fā)射過程中可能存在的問題,確保信號傳輸?shù)陌踩€(wěn)定性,提高節(jié)目播出的信號質(zhì)量。

2廣播電視無線發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)中的虛擬儀器創(chuàng)新技術應用

2.1虛擬儀器技術概述

廣播電視采用無線信號發(fā)射,這種信號主要以空間電磁波形式傳送,看不見摸不到,實際上很難對其傳輸效果進行科學客觀評價。傳統(tǒng)監(jiān)測多采用場強儀單點、手工測量統(tǒng)計等方法,其匯總數(shù)據(jù)及推測過程會出現(xiàn)測量不夠精確、推測結論有偏差等問題。因此,需對廣播電視無線發(fā)射技術體系中的信號監(jiān)測系統(tǒng)進行創(chuàng)新,基于虛擬儀器技術,運用LabVIEW與GPIB控制技術共同開發(fā)和應用軟硬件。虛擬儀器技術的引入大幅度縮短系統(tǒng)開發(fā)周期,提高系統(tǒng)運行效率,應用價值可觀。

2.2虛擬儀器技術系統(tǒng)的設計

虛擬儀器技術是基于廣播電視無線發(fā)射技術檢測系統(tǒng)的軟硬件構建而形成的,其將發(fā)射系統(tǒng)作為被監(jiān)測對象,接收天線在發(fā)射系統(tǒng)有效覆蓋區(qū)域內(nèi),通過接收射頻信號場強將信號提供給頻譜儀進行處理。頻譜儀主要通過GPIB接口卡與計算機傳輸測量結果,接收計算機程序的各種命令,展開計算機采集數(shù)據(jù)處理,顯示監(jiān)測過程所需要的實際測量數(shù)據(jù)結果。硬件設計方面。在實際設計流程中,使用對數(shù)周期天線,該天線具有固定接收方向,監(jiān)測人員一般會在接收信號之前調(diào)整旋轉天線位置,保證場強值達到最大。通常情況下測量接收設備都會采用E4402B頻譜儀,該頻譜儀帶有GPIB接口卡和USB-GPIB連接橋,且能為計算機提供從USB斷口到GPIB儀器的直接連接,此設計也提高了方案可操作性。軟件設計方面。該監(jiān)測系統(tǒng)為設計軟件專門采用LabVIEW測試程序開發(fā)平臺,這種典型的圖形化編程語言平臺,能將圖形化虛擬面板應用于用戶界面及框圖建立,優(yōu)化虛擬儀器整體程序功能。配合正在運行的集成化環(huán)境,可使廣播電視無線發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)技術編程過程更加直觀。自動監(jiān)測流程軟件主界面包括以下4種設置參數(shù):廣播電視跳頻及選擇參數(shù),測量跳頻頻率設定參數(shù),發(fā)射臺距離監(jiān)測點的直線距離計算參數(shù)和測量頻點頻道的告警門限場強值設置參數(shù),如圖1[2]。圖1廣播電視無線發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)中的自動監(jiān)測技術環(huán)節(jié)流程圖Fig.1Automaticmonitoringtechnologylinkflowchart如圖1所示,監(jiān)測系統(tǒng)利用虛擬儀器技術來檢測電視頻道與調(diào)頻頻點設置及目標場強報警門限值,其中目標頻道頻點場強值保持在每隔5s測量一次的基本頻率,測量結果保存在excel表格中。在頻譜儀顯示界面,主要為技術人員提供目標頻道頻點發(fā)射設備的計算機相關理論功率值。

2.3監(jiān)測系統(tǒng)主界面的虛擬儀器技術設計

在監(jiān)測系統(tǒng)主界面,通過虛擬儀器技術中外層While循環(huán)結構來保證系統(tǒng)程序持續(xù)良好運行,只有人為主動中斷程序才會結束,否則將連續(xù)測量。為進一步優(yōu)化無線發(fā)射技術,還應設計“補償”模塊,以此選擇監(jiān)測頻道頻率,目前虛擬技術監(jiān)測系統(tǒng)能實現(xiàn)對4個頻點同時監(jiān)測,利用GPIB模塊將測量的4個場強值表現(xiàn)出來,這就是對目標頻點場強值(μV/m)的有效測量。通過補償模塊自動補償對周天線場強值校正系數(shù),利用補償換算算法計算場強值,將計算結果送入波形圖表中,并保持每4s對所存儲數(shù)據(jù)監(jiān)測一次的基本頻率。從補償模塊技術結構角度分析,虛擬儀器技術有兩個模塊結構組成條件,分別為外部與內(nèi)部結構組成條件。在該模塊設計中,借助發(fā)射天線信號的發(fā)射標準測量跳頻段場強補償效率,輸入任意調(diào)頻段任意頻點對監(jiān)測系統(tǒng)進行全面測量。虛擬儀器技術對廣播電視制式采用寬頻信號傳輸方式,每個頻道都會設置一個對應頻率,不同頻道有自己對應的補償參數(shù)。該程序中的條件結構能有選擇的進行頻道頻率監(jiān)測,同時基于自動補償功能強化頻道中的場強值,優(yōu)化無線發(fā)射信號質(zhì)量??傮w而言,廣播電視無線發(fā)射監(jiān)測在引入虛擬儀器技術后可實現(xiàn)同時對4個廣播電視頻道信號同步測量、分析與計算,通過后臺動態(tài)監(jiān)測發(fā)射信號質(zhì)量變化與損益變化,觀察發(fā)射地發(fā)射設備實時狀態(tài),進一步驗證虛擬儀器技術之于廣播電視無線發(fā)射技術系統(tǒng)的應用功能可行性[3]。

3結語

廣播電視無線發(fā)射技術要不斷創(chuàng)新信號傳輸手段,優(yōu)化和豐富自身功能性,體現(xiàn)無線傳輸技術的優(yōu)越性。希望未來能深入研究并開發(fā)更多創(chuàng)新技術,應用于廣播電視系統(tǒng)中,為國民提供更優(yōu)質(zhì)、智能的廣播電視服務內(nèi)容。

作者:張瑞濤 單位:通化廣播電視臺中波發(fā)射臺

參考文獻:

[1]張建偉.廣播電視無線發(fā)射技術的優(yōu)勢分析及發(fā)展建議[J].中國有線電視,2015,(05):591-592.

[2]劉俊林.廣播電視無線發(fā)射臺遠程自動化監(jiān)控系統(tǒng)及其應用略述[J].西部廣播電視,2015,(07):234.

[3]朱泉威.虛擬儀器在廣播電視無線發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)的應用[J].廣播與電視技術,2014,41(02):50-56.