林 芳
(濟寧市廣播電視傳輸保障中心,山東 濟寧 272000)
在廣播行業(yè)發(fā)展中,中波發(fā)射以其低成本、廣覆蓋等優(yōu)勢,實現了廣泛應用。但是,在現代信息技術快速發(fā)展過程中,中波廣播發(fā)射受到了一定的沖擊,其生存與發(fā)展面臨著威脅與挑戰(zhàn)。同時,在實際應用中,中波信號發(fā)射機受電磁干擾作用較大,導致后期信號發(fā)射受到影響,雖然能夠運用窄波段接收機避免這一問題,但是實際應用效果不夠理想。因此,加強對現代技術的運用,深入研究開發(fā)數字中波廣播發(fā)射機是行業(yè)發(fā)展的重要課題。
在中波廣播發(fā)射機中,射頻系統是關鍵構成部分,該系統的主要職責在于信號發(fā)射,由功率擴大器及合成器、激勵信號源等部分組成,各部分共同作用,相互支持,最終確保系統得以安全穩(wěn)定的運行。在射頻系統中,能夠使中波信號逐步增強,然后實現廣泛傳播,通過增強的信號可以使聽覺效果得到有效保障。對于機內網絡來說,其構成包括帶通濾波器和調配網絡等,其中的調配網絡可以對收集信號進行合理的調配,從而確保其在軌運行,使發(fā)射機穩(wěn)定發(fā)射信號。對于帶通濾波器來說,主要作用是過濾中波里面存在的雜波,以支持功率合成器工作。
音頻系統由編碼器、音頻處理器以及轉換器構成。其中,編碼器主要負責進行音頻信號的轉換,同時負責確定射頻輸出功率;音頻處理器是系統關鍵組成部分,主要負責對收集的音頻信號進行處理,使其滿足射頻系統的要求;轉換器主要是負責對信號的編碼進行轉換,逐步轉成數字信號,從而促進信號更好地發(fā)射和輸出。
在音頻系統中,其通過一定的音頻信號處理,來幫助射頻系統更好地運行,滿足射頻系統要求,提高中波廣播的實際效果。
控制系統的主要責任是對數字中波廣播發(fā)射機各組成部分進行有效的控制,通過系統能夠實現對程序電路控制、進行故障檢測等,以充分確保廣播發(fā)射機的運行安全。
因此,在數字中波廣播發(fā)射機中,控制系統屬于服務系統,服務于信號的順利發(fā)射。
隨著現代信息技術的發(fā)展,在數字中波廣播發(fā)射機中,計算機系統的作用越來越明顯,通過將系統與發(fā)射機有機結合,能夠實現對中波廣播的實時監(jiān)控,從而實現對信號的網絡控制和遠程控制,使中波廣播發(fā)射技術逐步走向現代化。
供電系統是保證數字中波廣播發(fā)射機正常運轉的基礎系統,該系統能夠為發(fā)射機的發(fā)射需求提供充足的電源支持。
在供電系統中,為確保電源穩(wěn)定性,還需要增設散熱冷卻系統等配套輔助系統,從而防止供電設備由于長時間使用而出現發(fā)熱問題,影響發(fā)射機的穩(wěn)定安全運行。
20 世紀90 年代,美國對高清廣播系統等項目的研究就已經開始,通過投入大量的資源成本,不斷加強對數字廣播技術的深入研究,最終在21 世紀初,成功研發(fā)出IBOC 數字發(fā)射系統,這一成果標志著數字廣播技術新紀元的到來。同時,研究提出的MRSC-5C 配套技術標準也得到國際電聯的高度認同。此外,歐洲在1989 年就提出了利用數字權限管理技術(DRM)來提升中波發(fā)射技術水平,提高發(fā)射質量和效率,DRM 技術在當時是非常先進的,這一規(guī)劃也具有長遠眼光。隨著相關研究不斷豐富,到2004 年,DRM 技術在長、中、短波廣播發(fā)射中均實現了深入應用。尤其是當前,DRM 技術應用范圍基本實現了全球覆蓋,其中印度、俄羅斯等國家已是中波行業(yè)標準。在我國,應用DRM系統進行了DRM10kW 數字中波廣播發(fā)射機的研發(fā),其是我國完全自主研發(fā),實現了廣泛應用。并且應注意,在DAM 發(fā)射機中,通過增加DRM 數字基帶編碼調制器和適配器板,則可以在模擬廣播之上實現數字廣播,其應用效能進一步提升[1]。
2.2.1 工藝進一步優(yōu)化
相較于傳統的中波發(fā)射機,數字中波廣播發(fā)射機的工藝得到了進一步優(yōu)化,從而得到了更好的應用效果,發(fā)射機的性能得到全面改善,使得廣播節(jié)目播出質量達到更高水平。工藝優(yōu)化與技術發(fā)展具有緊密聯系。在以前的廣播系統中,所應用的各方面技術都存在一定不足,整體性能不高,一些功能不能完全發(fā)揮出來,使得廣播行業(yè)發(fā)展遭遇瓶頸。并且在傳統技術應用中,其對于硬件的依賴性非常高,硬件設備具有體積大、管理困難等問題,一旦發(fā)生故障,還需要耗費大量的人力物力資源和時間成本進行維護,應用效率低下。而通過工藝優(yōu)化的數字中波廣播發(fā)射機,其硬件大多更換成為電子管,不僅將設備體積大大縮小,并且設備性能得到了顯著提升,維修難度和成本投入也更低[2]。同時,優(yōu)化后的工藝方式,還能夠使發(fā)射機的使用壽命更長,運行可靠性更高,進而保證節(jié)目播出質量。
2.2.2 具有更強的抗干擾能力
在數字中波廣播發(fā)射機中,其抗干擾的能力顯著提升。在廣播信號發(fā)射中,降雨、山勢阻擋等自然原因和電磁波等人為原因都可能對信號的傳播造成一定的干擾,從而導致信號傳輸的質量不高,直接影響廣播節(jié)目播出的質量。因此,在廣播發(fā)射機中加強抗干擾能力是非常關鍵的問題。但在廣播發(fā)射機中,影響其抗干擾能力的因素也比較多,如生產工藝方面、系統布設方面等,都會對其抗干擾性造成影響。在傳統的發(fā)射機中,其自身的內部結構復雜性較強,抗干擾的效果不佳,容易導致信號失真甚至丟失等情況出現。而在數字中波廣播發(fā)射機中,不僅有效解決了這些問題,同時還可以通過加強各系統之間的協調運行,有效降低電磁波對信號的干擾,提高信號傳輸的效率,提升自身抗干擾能力[3]。
2.2.3 運行的可靠性增強
廣播發(fā)射機的穩(wěn)定運行直接關系到廣播節(jié)目的質量。在以往的發(fā)射機中,由于運行影響因素過多,導致信號中斷的問題經常出現,對用戶收聽廣播節(jié)目的體驗造成不良影響,對廣播行業(yè)的發(fā)展造成一定的阻礙。而運用數字中波廣播發(fā)射機,可以對傳統發(fā)射機缺陷進行深入分析,并針對性優(yōu)化自身設計,實現功能集成,通過在系統運行中增加自我調節(jié)功能,有效提升了廣播發(fā)射機運行的可靠性,從而將發(fā)射信號中斷的情況降到最低,保障廣播節(jié)目觀眾獲得良好的收聽效果[4]。
在數字中波廣播發(fā)射機的控制系統中,控制接口中包括切換處理模塊,其主要作用就是對信號源數據進行切換。通過調解模塊的調解功能,可以使數據實現自動傳輸與自動處理,使數字中波系統可以實時獲取數據。在切換處理模塊中,還可以自由選擇手動或自動兩種切換模式,以有效提升控制接口運行效率。在光纖通信系統中,光發(fā)射機、光接收裝置以及傳輸繼電器等都是系統的核心組件,在光纖通信模式下,傳輸信號的穩(wěn)定性得到有效保障,且可以有效避免數據傳播中丟失的情況,該技術是信號內容準確和信號傳輸及時的重要技術保障。
在數字中波廣播發(fā)射機中,包含有多路系統信號源,而非是限制在單一廣播信號源中。當前發(fā)展中,多路信號源的數字廣播發(fā)射處理技術的應用范圍越來越廣泛,充分體現出其實際應用中的優(yōu)勢。在中波廣播發(fā)射機中,發(fā)射接收處理裝置在多路信號源技術下,可以實現數據接收、傳輸、監(jiān)控等各個系統模塊的獨立運行,從而有效避免了各模塊之間的相互干擾問題。在發(fā)射機中,對模擬廣播數據原始傳輸信號能夠借助D/A 板將信號實現模擬轉換,同時還可以完成數據的實時采集和監(jiān)控。廣播數據信號通過多路信號源網絡,可以實現更加清晰的傳輸效果,從而有效避免了數據失真的情況出現。在壓縮傳輸處理技術中,壓縮光波傳輸內容是重要前提,同時可以使壓縮后的數據內容向數據接收終端進行傳輸,從而提高廣播電視數據的傳輸效率?,F階段,廣播電視行業(yè)發(fā)展中,可以使用的網絡模式包括單纖雙波和雙纖三波兩種,選擇合適的網絡模式可以有效確保鏈路中的網關設備穩(wěn)定運行,便于對數據信號進行全面接收[5]。
廣播信號是廣播節(jié)目內容的重要載體,如果在信號傳輸過程中傳輸設備突然發(fā)生斷電,必然會導致廣播節(jié)目內容中斷,嚴重影響廣播節(jié)目播放效果。因此,廣播電視臺在使用中波發(fā)射機中,必須要設置斷電保護模塊。在數字中波廣播發(fā)射機中,斷電保護系統具有數字化和信息化功能,其可以與廣播發(fā)射模塊直接連接,以確保廣播數據傳輸正常。而一旦數據傳輸出現異常,則會通過報警模組立即發(fā)出警報,為相關人員及時排查發(fā)現風險提供指導,從而確保廣播數據傳輸的安全性。
優(yōu)化結構可以使發(fā)射機性能更好,確保工藝選擇合適,達到一定優(yōu)化深度,是加強結構優(yōu)化的重要內容。一方面,要合理選擇優(yōu)化工藝。在發(fā)射機運行中,對硬件的依賴程度較高,因此硬件體積可以有效反映出發(fā)射機狀態(tài)?,F階段技術水平的快速發(fā)展,在降低設備體積、提高信號發(fā)射速率等方面具有顯著效果,從而實現設備功能的優(yōu)化。因此,在數字中波廣播發(fā)射機未來發(fā)展中,還需要加強對先進技術的應用,持續(xù)優(yōu)化設備結構,提高發(fā)射機性能。另一方面,要加深優(yōu)化深度。在以往的數字中波廣播發(fā)射機中,雖然信號發(fā)射及傳輸的效果大大提升,但仍舊存在一定的問題。例如,發(fā)射機要保持長時間運行,才可以確保廣播節(jié)目的持續(xù)提供,因而設備發(fā)熱問題較為突出,降溫手段效果不夠理想,加劇了設備老化,縮短了設備使用壽命,同時也增加了設備維護或更換的成本。因此,在未來發(fā)展中,還需要加強對有效的冷卻系統的應用研究,降低發(fā)射機運行中設備發(fā)熱的問題,降低過熱風險,提高設備性能[6]。
改善系統功能要從降低外部環(huán)境影響和改善內部系統功能兩個方面出發(fā)。一是降低外部環(huán)境影響。在數字中波廣播發(fā)射機運行中,還需要進一步優(yōu)化系統運行方式,降低外部環(huán)境對系統運行的影響。在實際研究應用中,相關技術人員可以加強對大數據、云計算等先進信息技術在發(fā)射機系統中的運用研究,進一步提高系統數字化水平,提高系統運行穩(wěn)定性,抵御外部環(huán)境影響,提高發(fā)射機抗干擾能力。二是改善內部系統功能。在目前的數字中波廣播發(fā)射機中,主要依靠系統自身完成抗干擾。因此,相關技術人員可以加強對發(fā)射機射頻系統的研究,加強多種設備的運用放大功率,同時改善系統內部性能,進而增強其抗干擾能力。
隨著人工智能技術快速發(fā)展,其在數字中波廣播發(fā)射機中也具有重要的應用價值,為實現智能控制提供技術支持。一方面,要加強智能控制來保證運行安全。在數字中波廣播發(fā)射機運行系統中,各部分之間相互支持、相互作用。因此,利用智能化技術可以通過對廣播信號的自動化、智能化采集與發(fā)送,有效提升系統運行效率,并在保障運行安全的同時,降低運行維護成本。另一方面,加強智能控制可以有效降低故障產生。在系統運行中,人為操作的精準度難以充分保障,并且在發(fā)射機運行中還可能會受到各種意外因素的影響導致信號傳輸質量下降。雖然目前的發(fā)射機中已經可以實現對故障的自動監(jiān)測與預警,但其故障處理能力仍舊有待提升,對故障的處理較多地依賴于人工。而在未來發(fā)展中,通過運用智能化技術手段,可以實現對發(fā)射機運行過程的智能控制,運用智能手段處理部分故障問題,從而確保系統運行的穩(wěn)定與安全。
數字中波廣播發(fā)射機技術在廣播行業(yè)發(fā)展中占據著不可忽視的重要地位,對行業(yè)發(fā)展具有重要轉折意義。隨著現代科技水平快速提升,數字中波廣播發(fā)射機技術也必須要加強對新技術的應用,不斷優(yōu)化完善自身技術水平,才能夠持續(xù)為廣播行業(yè)的發(fā)展提供源源不斷的動力。