廣播信號開路監測系統設計

一 . 概述

（1）現狀：對于廣電行業來說，安全播出的形勢日趨嚴峻，播出質量的要求也越來越高，監控系統的能力對于播出安全和播出質量都非常重要，為了提高信號監測的完整性和系統功能完善，我們提出了一種簡便的，低投入的廣播開路信號監測方案。目前，江蘇人民廣播電臺總控對5套中波和7套調頻節目的閉路信號關鍵節點都進行了監控，實現了信號的實時顯示，具備了相應的報警（電平、落差、相位等）功能，完成了一系列墊播、插播等應急功能，已基本滿足安全播出的要求。為進一步完善廣播播出信號質量的閉環控制，計劃對開路信號進行統一監控和分析，以便及時發現信號異常情況，對信號的發射效果可以做出準確的統計和評估。

（2）目的：建立一套開路監控和分析系統，實時循環監控開路信號，顯示信號頻率電平、調幅度（中波）、頻率偏差（中波、調頻）、調制度（調頻）和載波電平測量信息，按照要求對信號異常進行報警，多種方式提示信號異常情況，根據需要評估信號發射和播出效果，可以按多種方式查詢和打印報表。

二 . 系統業務模塊組成

1. 接收模塊；2.網絡傳輸模塊；3.錄音模塊；4.監測報警模塊；5.循環監聽模塊；6.效果分析模塊；7.界面顯示模塊；8.查詢輸出模塊；

三. 功能和性能要求

1.分別架設中波和調頻天線，獨立接受中波和調頻信號，接收效果清晰，信號的質量能夠滿足后續數據分析的要求。單個接收設備能接收多路信號，接收信號要求為立體聲。

2.循環監測錄音保存時間不少于一個月，錄音的格式符合標準（S48），可以按照時間節點查詢錄音內容，提供網絡在線訪問和拷貝輸出功能。

3.系統可以按照提供的頻率播音時間表（周期為一個月）自動建立監測運行圖，監測運行圖時間以一個月為周期，以日為單位方便修改。

4.（1）監測系統按照運行圖循環監測5路中波和7路調頻信號，每路信號監測時間周期不高于30秒，一個頻率循環周期不高于4分鐘。監測信號頻率電平、調幅度（中波）、頻率偏差（中波、調頻）、調制度（調頻）和載波電平。（2）載波電平值為實際監測值與參考值的比對，參考值可以是經驗值，或者是一定周期的實際測量值的平均數。信號的調制度或調幅度，測量誤差不高于5%。中波信號的頻率偏移值， 測量精度不高于1HZ。調頻信號的頻率偏移，測量精度不高于1KHZ。

5. （1） 提供信號頻率電平、調幅度（中波）、頻率偏差（中波、調頻）、調制度（調頻）和載波電平的門限報警。用戶可自定義設置每一通道的報警門限，支持多通道循環報警，當監測參數小于設置門限一段時間（可設定）時，在故障記錄表中自動記錄播音頻率、開始時間、結束時間、故障類型（分級），本地進行聲光報警提示。按照用戶設定的故障類型級別， 遠程通過短信方式通知聯系人（指定），系統誤報率不高于3%。

（2）載波衰落預警。當載波電平長時間（可設置，一般為60分鐘）低于標準電平值一定范圍（可設置，例如70%），又未跌落到門限報警值以下時，本地可通過聲光提醒。

6. 發射效果分析。系統能夠根據監測運行的數據統計，提供一年以內所有頻率，以日為單位的監測參數（調幅度、調制度、頻率偏差、載波電平） 偏離參考值的分布情況，提供數據表和餅圖方式輸出，提供對比。

7. 播音效果分析。系統能夠按照廣播收聽效果總評分的標準（GY/T176-2001），建立科學的評估模型，對監測運行的語音信號進行評分，提供以日、月、季度和年度的評估報表。系統評估誤差率不高于5%。

8. 系統可以按頻率運行圖自動循環監聽所有通路，用戶也可以手動選聽某一通路，可以選擇輸出靜音，也可以關閉監聽功能。

9. 界面顯示美觀大方，風格時尚，操作方便，符合廣電行業專業背景，同時可根據用戶需要進行調整。系統提供到電視的HDMI顯示接口。

10.所有監測數據以數據庫形式保存，時間為兩年，提供多種查詢方式（按時間，按頻率，按類型等），提供常用的輸出接口和打印功能。

四. 系統構架

本監測系統由2臺計算機、三臺PCR-1500接收機和一套指標測量卡組成，一臺是計算機通過控制二臺PCR-1500接收機的頻率通過中頻到指標測量卡測量該頻率調幅度（中波）、頻率偏差（中波）、調制度（調頻）和載波電平測量，另一臺計算機控制PCR-1500接收機的頻率進行音頻播音效果分析和循環監聽。

軟件部分也包括機房監測（服務端）軟件和網絡監測（客戶端）軟件兩個部分。服務端軟件采用VC++編寫，完成接收機的控制和指標測量和報警及監測業務的執行和管理，監測數據的存儲、顯示和管理等功能。客戶端軟件采用功能強大的JAVA語言和JSP網絡編程，實現基于B/S結構的網絡監測系統。

五. 系統功能

（1）指標監測系統：根據“頻率運行圖”要求自動進行任務分解，根據任務的要求自動控制相對應的PCR-1500接收機進行換頻，自動生成頻率日、月、季報表和故障報表，并實時將相應測量數據存儲到數據庫中。

主要功能：

1. 實時動態顯示：工作狀態、載波電平、調幅度、頻率偏差、載波報警、調幅度報警、頻率偏差報警；

2. 頻率播音表建立與頻率運行圖顯示；

3. 報警門限設置表；

4. 報表：根據“頻率運行圖”自動生成日、月發射機的優播、劣播、停播對應頻率統計報表（餅圖）；

5. 告警提示：當監測參數小于設置門限時，自動記錄播音頻率、開始時間、結束時間、故障類型記錄在故障記錄表中，并進行聲光報警提示；

（2）效果分析系統：根據“發射機播音表”要求自動進行任務分解，根據任務的要求自動控制PCR-1500接收機進行換頻，實時顯示音頻、頻頻譜、和效果分析并實時將相應測量數據存儲到數據庫中。

主要功能：

1. 實時動態顯示：監聽音頻率、載波電頻、音頻電平、音頻頻譜和效果分析；

2. 頻率播音表建立與頻率運行圖顯示；

3. 報警門限設置表；

4. 報表：根據“頻率運行圖”自動生成日、月發射機的優播、劣播、停播對應頻率統計報表（餅圖）；

5. 告警提示：當效果分析參數小于設置門限時，自動記錄播音頻率、開始時間、結束時間、故障類型記錄在故障記錄表中，并進行聲光報警提示；

6. 自動循環監聽：根據“頻率運行圖”控制PCR-1500接收機頻率自動進行循環語音監聽；

六. 總結

根據廣電總局安全播出管理規定的相關信息，我們設計的開路監測系統是完全獨立于播出系統的一個獨立系統，對安全播出和提高播出質量起到了良好的補充，同時不會影響到正常信號的傳輸.該系統增加的效果分析功能， 開創性的從技術手段上提供了一種對播出信號的質量進行評估和分析的方法，提高了運行和管理的能力。