摘 要：調(diào)頻同步技術(shù)能夠有效避免區(qū)域內(nèi)頻率資源飽和而產(chǎn)生干擾的問題，通過全面整合將應(yīng)急廣播內(nèi)容更快、更大范圍的進(jìn)行傳播，文章針對應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)的設(shè)計和建設(shè)展開分析。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急廣播;調(diào)頻同步網(wǎng);設(shè)計;建設(shè)

當(dāng)出現(xiàn)重大突發(fā)性事件時，應(yīng)急廣播系統(tǒng)能夠?qū)⑿畔⑦M(jìn)行及時且大范圍的傳播，從而發(fā)揮疏散群眾、安撫群眾恐慌心理以及維護(hù)社會穩(wěn)定的重要作用。在如今廣電行業(yè)發(fā)展的新形勢下，建設(shè)全域覆蓋的應(yīng)急廣播系統(tǒng)已成為當(dāng)前階段的重要工作內(nèi)容，尤其是在部分地形復(fù)雜、頻率資源稀缺的地區(qū)，應(yīng)急廣播工程建設(shè)難度高、任務(wù)重。因此，可嘗試?yán)谜{(diào)頻同步技術(shù)，基于調(diào)頻同步網(wǎng)去新建發(fā)射臺或是對舊發(fā)射臺展開改造，遵循調(diào)頻同步技術(shù)規(guī)范去設(shè)計應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)的建設(shè)方案，確保在突發(fā)險情發(fā)生時能夠利用統(tǒng)一頻率去展開應(yīng)急廣播。

1 應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺的必備功能

廣播屬于一種點對面的信息傳播形式，具有調(diào)度靈活、接收方便、傳播速度快等優(yōu)點，所以可以更加及時地將應(yīng)急信息在同一時間傳播到各個終端。應(yīng)急廣播系統(tǒng)除了能夠發(fā)出預(yù)警信息之外，還要在自然災(zāi)害、突發(fā)性事件發(fā)生時，能夠起到動員指揮、協(xié)調(diào)搶險等作用[1]。因此，應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)的建設(shè)是目前國家應(yīng)急體系完善中的重要任務(wù)。具體來講，應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺需要具備如下幾點功能。

1.1 應(yīng)急廣播播出功能

當(dāng)發(fā)生突發(fā)性事件（公共衛(wèi)生和社會安全方面）或重大自然災(zāi)害時，發(fā)生可能帶來重大人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境破壞、危害社會公共秩序和安全時，應(yīng)急廣播系統(tǒng)要能夠及時切斷正常廣播，同步播送應(yīng)急廣播信息。

1.2 電話廣播功能

能夠利用固話或移動電話向前端控制中心傳送音頻信號與文字信息，之后由前端控制中心按照設(shè)定的優(yōu)先級別去逐個廣播音頻信息與文字信息。當(dāng)電話廣播時，系統(tǒng)必須要對來電是否合法進(jìn)行驗證，而驗證方法需要結(jié)合實情去選擇，目的在于避免非法電話進(jìn)行廣播。

1.3 優(yōu)先廣播播出功能

日常的廣播模式會默認(rèn)為上級部門廣播優(yōu)先，而應(yīng)急廣播則會結(jié)合實際需求去設(shè)計上下兩類優(yōu)先模式。結(jié)合優(yōu)先原則設(shè)計，上級廣播能夠?qū)ο录墢V播隨時切斷而優(yōu)先播送上級廣播內(nèi)容。當(dāng)然，優(yōu)先級別也可進(jìn)行多級數(shù)設(shè)置。

1.4 防插播功能

基于對控制信號的加密，可尋址收擴(kuò)機(jī)能夠?qū)斎胄盘柺欠窈戏ㄕ归_自動化識別，一旦察覺有非法信號在展開同頻干擾攻擊，可尋址收擴(kuò)機(jī)便會在極短時間內(nèi)中止廣播，直到干擾信號消除，可尋址收擴(kuò)機(jī)便會恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

1.5 定時自動廣播功能

正常狀態(tài)下應(yīng)急廣播系統(tǒng)能夠結(jié)合預(yù)設(shè)的時間段與內(nèi)容去展開自動化廣播，而且能夠按照預(yù)設(shè)自動選擇內(nèi)容，做到無人化的值守。

1.6 可尋址廣播功能

基于前端控制中心對可尋址接收終端進(jìn)行點對點的遠(yuǎn)程控制，或是結(jié)合實情對可尋址收擴(kuò)機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，主要進(jìn)行開關(guān)控制、音量調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)等，從而滿足因地制宜的廣播要求以及不同廣播管理人員的具體需求。

2 應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)設(shè)計與建設(shè)

2.1 調(diào)頻同步網(wǎng)架構(gòu)與實現(xiàn)

應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)的架構(gòu)主要由信號源和覆蓋網(wǎng)組成：

（1）信號源。一般配備兩種模式，一種是廣播中心在正常工作狀態(tài)下，通過提供數(shù)字音頻信號以DVB/MPEG-2編碼進(jìn)行壓縮后在中星6B傳輸;另一種則是廣播中心以及應(yīng)急廣播系統(tǒng)無法正常工作，要配備好應(yīng)急移動廣播車系統(tǒng)，利用車載Ku波段衛(wèi)星系統(tǒng)向Ku數(shù)字衛(wèi)星傳輸應(yīng)急信號。當(dāng)然，無論哪種信號源都需要在前端加水印，通過接收端的音頻切換器對音頻的合法性進(jìn)行驗證，并及時切換信號源，確保信號傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性，提高應(yīng)急廣播的應(yīng)變能力。

（2）覆蓋網(wǎng)。不同調(diào)頻同步發(fā)射點都要配備好C波段衛(wèi)星、Ku波段衛(wèi)星接收系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星同步接收機(jī)、數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)、數(shù)字音頻切換器、數(shù)字同步激勵器、調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)。當(dāng)信號源處在正常傳輸狀態(tài)時，音頻切換器默認(rèn)對C波段衛(wèi)星信號進(jìn)行接收，其中數(shù)字衛(wèi)星同步接收機(jī)要確保接收信號時延差不得超過2 μs，由GPS標(biāo)頻器設(shè)定時間基準(zhǔn)，數(shù)字同步激勵器做好時延校正工作，在對時延、調(diào)制度等參數(shù)不斷動態(tài)調(diào)整下，確保滿足調(diào)頻同步網(wǎng)要求[2];而當(dāng)信號源處在異常狀態(tài)時，便要啟動Ku數(shù)字衛(wèi)星應(yīng)急傳輸通道，發(fā)射點所配置好的普通數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)和音頻切換器開始工作，自動切換到Ku數(shù)字衛(wèi)星應(yīng)急信號，所有同步發(fā)射點，保證頻率、調(diào)制度相同。

2.2 調(diào)頻廣播同步技術(shù)

由于未同步的所有相鄰且頻率相同的調(diào)頻發(fā)射點在場強(qiáng)差值小于6 dB的覆蓋區(qū)內(nèi)會導(dǎo)致收聽質(zhì)量明顯降低，這是由于存在頻率、相位、調(diào)制度等方面的差異而出現(xiàn)相干區(qū)，在這一區(qū)域內(nèi)甚至無法正常收聽廣播，所以要用到調(diào)頻廣播同步技術(shù)去改善相干區(qū)無法正常收聽的問題。通過進(jìn)行調(diào)頻同步網(wǎng)的建設(shè)，能夠提高相干區(qū)的收聽效果，并且實現(xiàn)相干區(qū)范圍縮小的目的。

嚴(yán)格按照《調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中提出的要求，確保覆蓋網(wǎng)內(nèi)部各個發(fā)射點的相對頻差不得超過1×10-9，調(diào)制度偏差不得超過3%以及立體聲時延差不得超過5 μs，確保相位、頻率及調(diào)制度相同且相干區(qū)最低接收場強(qiáng)。其中頻率和調(diào)制度相同并不困難，但是同相有一定難度，所以大部分地區(qū)會采取小功率布點的方式去開展調(diào)頻同步網(wǎng)的建設(shè)。當(dāng)然，在部分地形復(fù)雜且地域遼闊的地區(qū)，采取這種建設(shè)方式需要投入極大成本，所以在此類地區(qū)可嘗試采取利用大功率發(fā)射臺展開大范圍覆蓋，而在人口密集區(qū)域的空白點和高速公路的沿線盲區(qū)，輔以小功率發(fā)射臺補(bǔ)充，再加上對覆蓋場型、發(fā)射功率以及時延參數(shù)等進(jìn)行調(diào)整，確保相干區(qū)能夠轉(zhuǎn)移到人口稀疏區(qū)，從而提高覆蓋區(qū)的收聽質(zhì)量。

2.3 時延參數(shù)設(shè)置

為了保證同相，一定要對時延參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，該項工作屬于應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)建設(shè)中的重難點，主要包含確定相干區(qū)、計算時延參數(shù)兩個部分。

2.3.1 確定相干區(qū)

主要利用ADTI的ICS TELCOM仿真工具，輸入發(fā)射點的經(jīng)緯度、天線參數(shù)、功率、海拔等參數(shù)，基于相鄰發(fā)射臺交叉覆蓋區(qū)域場強(qiáng)差不超過6 dB的條件，推算出相干區(qū)范圍，找到相干區(qū)中心區(qū)域，確定此處信號接收質(zhì)量最差。

2.3.2 計算時延參數(shù)

確定了相干區(qū)范圍之后，便要展開時延參數(shù)的計算工作，為了確保相干區(qū)范圍內(nèi)的任意一點能夠正常地接收到其他區(qū)域發(fā)射出的信號，要做好時延參數(shù)的設(shè)置，主要要對下行信號傳輸時延與FM信號地表傳輸時延進(jìn)行調(diào)整。

2.4 調(diào)頻同步網(wǎng)調(diào)試

在對應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)的建設(shè)過程中，還需要做好調(diào)試工作，而該項工作具有明顯的復(fù)雜性與系統(tǒng)性，存在一定難度。在調(diào)試的過程中，要綜合考慮時間、地點、收測手段與標(biāo)準(zhǔn)等因素。

電磁波在自由空間中會出現(xiàn)一定的衰落現(xiàn)象，而此處的衰落又可分成慢衰落與快衰落兩種。其中，之所以出現(xiàn)慢衰落現(xiàn)象，原因在于傳輸媒介的結(jié)構(gòu)有所變化，比如常見的大氣折射、大氣層結(jié)等大氣方面的條件改變，而與頻率并無太大關(guān)系，最為主要的原因在于氣象環(huán)境、電路長度以及地形地貌等?？焖ヂ湓蚨嗉性诙嗦窂絺鬏敚缋纂娞?、雨霧天等，有著更強(qiáng)的頻率及空間選擇。在相同區(qū)域內(nèi)的同一個地點所得到的收聽效果并不是每一次都一樣，所以在對應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)展開調(diào)試時，盡量要選擇大氣干凈且空氣懸浮顆粒少的雨后晴天開展。借助定點收測驗證軟件對相干區(qū)范圍進(jìn)行模擬仿真，判斷范圍確定的準(zhǔn)確性，在相干區(qū)、高速公路沿段展開多輪路測，判斷基于理論計算出的時延參數(shù)準(zhǔn)確性，在調(diào)整時延參數(shù)的同時也要對發(fā)射點覆蓋場型以及發(fā)射功率進(jìn)行同步調(diào)整，確保將相干區(qū)轉(zhuǎn)移到人口相對稀疏的區(qū)域，從而保證人口密集區(qū)的覆蓋質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上對相干區(qū)收聽效果進(jìn)行優(yōu)化、完善[3]。

應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)的調(diào)試還會在高速公路進(jìn)行，此時需要重點關(guān)注多普勒效應(yīng)，其可能會對調(diào)頻同步網(wǎng)調(diào)試結(jié)果產(chǎn)生影響。大量數(shù)據(jù)表明，沿著高速公路進(jìn)行相干區(qū)收測，會發(fā)現(xiàn)往返得到的收測效果存在差異，而且相干區(qū)范圍也發(fā)生改變。所以，針對同一路段的收測需要經(jīng)過多輪往返驗證，結(jié)合實際情況去調(diào)整相鄰發(fā)射點的同步參數(shù)，確保得到相干區(qū)內(nèi)最完美的收測效果。實際上，在高速公路沿線對調(diào)頻同步網(wǎng)進(jìn)行收測效果驗證，最便捷有效的方法就是按照CCIR-562建議去展開，分為5個級別的主觀評價，通過多輪實地收測與調(diào)試，再對各個發(fā)射點的時延參數(shù)理論值展開微調(diào)，最終得到最好的收聽效果，顯著優(yōu)化相干區(qū)內(nèi)的收聽質(zhì)量，縮小了相干區(qū)范圍。

3 結(jié)語

綜上所述，面對突發(fā)的災(zāi)情險情，為了保護(hù)好人民群眾的生命財產(chǎn)安全，一定要重視應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)的建設(shè)工作，確保在最短時間內(nèi)疏散群眾且進(jìn)行搶險指揮。而具體的應(yīng)急廣播調(diào)頻同步網(wǎng)建設(shè)需要立足當(dāng)?shù)貙嵡檎归_，在應(yīng)急調(diào)頻廣播建設(shè)被納入“十三五”國家廣電建設(shè)重點工程的新形勢下，身為廣電人更要重視這一系統(tǒng)工程的建設(shè)，致力于建成更多更高質(zhì)量的應(yīng)急廣播無線覆蓋網(wǎng)。

作者簡介：王得生（1977— ），男，河南淮濱人，工程師，學(xué)士;研究方向：廣播電視無線發(fā)射。

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Research on the design and construction of emergency broadcasting frequency synchronization network under the new situation

Wang Desheng

（Xinyang City Huangchuan TV Relay Station， Xinyang 465141， China）

Abstract：The frequency modulation synchronization technology can effectively avoid the problem of interference caused by saturation of frequency resources in the region. Through comprehensive integration， the emergency broadcast content will be spread faster and wider. The article analyzes the design and construction of emergency broadcast FM synchronization network.

Key words：emergency broadcast; frequency modulation synchronization network; design; construction