電磁干擾對電視廣播信號檢測的影響與處置

杜學(xué)舟

陜西省延安市廣播電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺

電磁干擾對電視廣播信號檢測的影響與處置

杜學(xué)舟

陜西省延安市廣播電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺

中短波發(fā)射是廣播電視通訊系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的一項技術(shù)，但是在信號檢測中常會受到電磁干擾，這已經(jīng)成為廣電技術(shù)人員關(guān)注的重點問題之一。本文主要對電視廣播信號檢測中存在的電磁干擾現(xiàn)象進行分析，基于此提出了電視/紅外視頻信號檢測電路設(shè)計方法，以期能夠避免電磁干擾對信號檢測的誤檢測。

廣播電視；通訊系統(tǒng)；信號檢測；電磁干擾

電磁干擾是大頻率發(fā)射中心普遍存在的一種電磁現(xiàn)象，電視廣播發(fā)射系統(tǒng)處在最佳工作狀態(tài)是不受任何電磁干擾，但是電子系統(tǒng)之間具有較強的相互感應(yīng)，在現(xiàn)實環(huán)境中很難達(dá)到這種理想狀態(tài)，減輕或盡量避免電磁干擾對于信號檢測的影響，一直都是電視廣播發(fā)射中心關(guān)注的焦點問題，對此進行有效處置，有利于進一步提高電視廣播信號質(zhì)量。

一、電磁干擾對電視廣播信號檢測的影響

信號干擾包括被測信號干擾、程序干擾、線間耦合干擾和地面干擾，首先的被測信號干擾問題，信號干擾是電磁信號的主要途徑，信號干擾方式又可分為常態(tài)干擾和共模干擾，前者是指被測信號上疊加干擾噪聲，此時的信號或是可以利用的直流信號，或是未發(fā)生改變的交變信號，干擾信號即為無用交變信號；后者是轉(zhuǎn)換器輸入端出現(xiàn)干擾電壓而影響信號檢測的一種現(xiàn)象，在這些被測信號中，最為關(guān)鍵的是監(jiān)控系統(tǒng)里被測信號，若采用單端輸入方式，電壓容易從共模干擾轉(zhuǎn)變成常態(tài)干擾，而采用雙端輸入而可以解決這一問題[1]。其次是程序干擾，目前，各發(fā)射站均基本上都配備了自動化監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，而在復(fù)雜的工控機箱及邏輯控制器等電磁環(huán)境中，均存在程序干擾問題，若電位屏蔽、接地等處置不當(dāng)，系統(tǒng)將會受到電磁干擾，直接影響到信號發(fā)射程序的、運行的穩(wěn)定性和安全性。再次是線間耦合干擾，無論是電容性耦合還是電磁性耦合，其耦合干擾均處在多線路中，即電場的相互作用會引發(fā)電容性耦合、電場與電磁之間的作用會引發(fā)電磁耦合，而線間磁場的作用則會引發(fā)電感耦合；最后是地面干擾，信號在發(fā)射時未達(dá)到相關(guān)指標(biāo)，多由地面發(fā)射設(shè)備引起，如變頻器位置未擺放正確等，這些地面干擾也會影響到信號的傳輸效果。

二、電視廣播信號檢測中電磁干擾的處理

（一）信號發(fā)射機之間電磁干擾問題的解決

由于中短波信號發(fā)射在運行過程中會出現(xiàn)很多問題，尤其是電磁干擾問題，對整個系統(tǒng)的正常運行造成了很大的影響，因此，有必要對該類問題進行合理、有效的處置，以提高信號發(fā)射質(zhì)量，確保電視廣播系統(tǒng)的正常運行。建議從以下三個方面入手：其一，提高機房的干擾抗性，即從根源處解決電磁干擾問題，通常會采用隔離屏蔽法，根據(jù)工作原理的不同，可細(xì)分為磁屏蔽、電屏蔽和靜電屏蔽，其中磁屏蔽更適合在強磁場中應(yīng)用，主要采用導(dǎo)磁率較高的材料來增強磁力線感應(yīng)，進而起到屏蔽的作用；其二，提高節(jié)目信號線的抗干擾性，信號線的抗干擾性直接影響到信號的發(fā)射，對信號發(fā)射機電磁干擾問題的處置，多采用屏蔽層音頻電纜線的方法，通過對金屬管進行屏蔽來達(dá)到抗干擾的效果；其三，提高系統(tǒng)的抗干擾性，系統(tǒng)由發(fā)射機和屏蔽層組成，均需與地相接，而地線過多或過長又會增加地線電感，為增強系統(tǒng)整個的抗干擾性，多采用多點接地系統(tǒng)，將地極直接埋放在發(fā)射機下面，在固定后還需加入降阻材料。當(dāng)前中短波發(fā)射技術(shù)與抗干擾技術(shù)的發(fā)展并不同步，前者進步較快，而后者的發(fā)展相對較慢，這一矛盾對廣電信號檢測的影響較大，只有不斷提高共模干擾抗性、常態(tài)干擾抗性以及線間干擾抗性，才能最大限度地降低電磁干擾對電視廣播信號檢測的影響[2]。

（二）電視廣播信號檢測電路設(shè)計的優(yōu)化

信號經(jīng)長距離傳輸或電磁干擾疊加在信號上均可能造成信號不穩(wěn)、丟幀，此類現(xiàn)象又會引起信號檢測異常，因此，有必要在處理器中設(shè)計信號檢測電路，避免出現(xiàn)誤報故障。以往信號檢測電路的設(shè)計多采用分立器件，但是該類器件的使用周期較短，通用性較差，為提高信號檢測電路的抗干擾能力，有必要對信號檢測電路設(shè)計進行優(yōu)化，建議利用FPGA設(shè)計資源來提高設(shè)備的可靠性。以紅外視頻為例，信號檢測電路由數(shù)字和模擬兩部分組成，前者可對場同步信號進行整形，后者可對同步信號進行分離，且均可以通過FPGA設(shè)計來實現(xiàn)，其具體原理流程為：同步信號分離 場同步數(shù)字整形 信號比較選擇器，在長時間加電工作中，電視廣播信號檢測的抗干擾性能將會得到顯著提升，電磁干擾將不會再對信號檢測的判斷造成影響[3]。

結(jié)論

綜上所述，電視廣播信號檢測會不可避免地受到電磁干擾影響，其中短波發(fā)射多存在被測信號干擾、程序干擾、線間耦合干擾以及地面干擾等問題，對于該類問題的處置，除了要關(guān)注信號發(fā)射機外，還應(yīng)對信號檢測電路設(shè)計進行優(yōu)化，以此來提高系統(tǒng)設(shè)備的故障檢測能力，從而保證電視廣播信號的質(zhì)量。

[1]王磊.如何解決中短波發(fā)射機之間的電磁干擾[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，24（10）:24-25.

[2]馮遠(yuǎn).數(shù)字電視輻射源雷達(dá)參考信號獲取及干擾抑制算法研究[D].北京理工大學(xué)，2014.

[3]王剛，曹玉東.基于FPGA的電視/紅外視頻信號檢測電路設(shè)計[J].電視技術(shù)，2012，19（6）:68-70.