外語廣播電臺抗干擾多基站轉發系統設計與實現

饒 堅,曾 瑋

(四川大學 外語語言訓練中心,成都 610065)

外語廣播電臺抗干擾多基站轉發系統設計與實現

饒 堅,曾 瑋

(四川大學 外語語言訓練中心,成都 610065)

四川大學外語廣播電臺作為本科創新人才培養的實驗平臺，由來自全校各學院選拔出來的學生擔任采、編、播等工作，電臺節目多語種播出。但一段時間以來，電臺節目播出信號受到嚴重的干擾。通過分析找到了干擾原因，并利用網絡實時傳送廣播信號在不同區域進行同步發射電臺信號的解決方案。通過多基站電臺信號接收和轉發播出，來增強廣播信號和實現多校區信號的覆蓋。該方案的創新點在于，充分利用了現有新媒體相關方案和網絡資源，解決了傳統發射基站同頻干擾的問題，實現了廣播信號的優化和擴展。

抗干擾; 多基站轉發; 外語廣播電臺

0 引 言

我校外語廣播電臺，隸屬于外語語言訓練中心和外語學院管理，調頻FM 100.8MHz，具有信息產業部和無線電管理委員會批復的執照。電臺發射信號覆蓋整個江安校區及周邊地區，是同學們新的學習交流平臺。電臺成員由來自不同學院、具有創新意識和發展潛力的優秀學生組成多語種、多欄目，集采、編、播為一體的廣播團隊，在老師培訓、指導下制作播出以中英文為主、涵蓋日、俄、法、韓、德等語種的各類節目，創辦如新聞播報、外語習得、師生訪談、英文廣播劇、 BBC 雙語教學等欄目，提供學生學以致用、施展才華的實踐場所，同時還為教學相長、師生互動、培養學生的創新思維、跨學科的視野和團隊合作的精神提供廣闊的平臺。

電臺目前采用調頻廣播方式。即通過相關的調頻硬件和軟件設備，以FM 100.8 MHz頻率發送廣播。調頻廣播具有音質優異、抗干擾性強的特點。目前，已經成為城市廣播覆蓋的主要手段[1]。隨著無線電調頻廣播電臺的不斷增加，無線電頻譜已被全部占滿。各種倍頻、差頻信號和工業干擾充斥空中[2-3]。由于調頻廣播是一種以無線發射的方式來傳輸廣播節目的設備，因此，調頻廣播在終端設備的接收過程中比較容易受到各種各樣的干擾。此外，調頻廣播還會對航空航天系統、無線移動通信系統等互調產生相互干擾[4-5]。由于干擾的存在，很多電臺的發射功率也跟著成數量級的增大。發射天線的高度不斷增加，目前，已經逐步形成高塔、大功率覆蓋的格局[6-7]。

近年來，四川省雙流縣廣播電臺FM 100.9 MHz開始投入使用。該廣播電臺功率較大，使得我校外語電臺的信號被嚴重干擾。因此，如何避開雙流電臺等其他大功率電臺對我校廣播電臺的影響，是目前亟待解決的問題。

為了解決該問題，學校嘗試與成都市無線委員會及雙流縣廣播電臺進行協商，但協商無果。因此，外語語言訓練中心采取了兩種方法來嘗試解決該問題：

(1) 通過互聯網轉發主臺的廣播信號。互聯網廣播和傳統的廣播方式相比，具有靈活多變，不需要辦理繁雜的廣播手續等優點[8]。特別是新興的移動互聯網廣播技術，使得用戶可以像收聽傳統廣播一樣較為便捷地收聽廣播節目。此外，互聯網廣播不受地域限制，是未來廣播發展的方向[9-10]。

(2) 在學生較為集中的受干擾地區建立小型自動轉發系統。通過以上兩種途徑，① 可以擴大受眾范圍，方便我校師生的收聽。② 通過小型自動轉發系統，我臺的信號得到加強，從而可以較好地解決我臺信號被干擾的問題。

2 外語廣播電臺抗干擾多基站轉發系統設計與實現

2.1系統組成

該系統的基本組成包括：電臺直播間信號→網絡直播服務器→網絡收音機解調→轉播調頻功放→發射天線(見圖1)。

圖1 外語廣播電臺抗干擾多基站轉發系統組成結構圖

2.2系統構建方法

外語廣播電臺抗干擾多基站轉發系統的構建。

(1) 將電臺播出信號上傳到直播服務器，建立必要的軟硬件環境，以方便遠程通過網絡接收同步播出信號。通過這種方式，改善了需要在多個校區重復建立單獨的廣播系統的問題。

(2) 網絡直播服務器系統由Windows 2003 Server服務器和Windows Media編碼軟件構成。Windows Media Server是微軟公司的一款媒體播放器，使用較為方便，配置比較簡單。通常，Windows Media Server作為Windows Server的內置組件，只需簡單配置即可使用。配置好Windows Media Server后，通過使用Windows編碼器，對音頻信號進行編碼。編碼器的基本情況如圖2所示。

圖2 編碼器工作狀態和配置情況

完成服務器的基本配置后，即可將流媒體信號上傳到互聯網。這樣，無論在任何地方，只要有網絡就可收聽到電臺外語廣播。這就初步完成了在學校任何一個校區，只要通過配置的流媒體服務器地址(公網：mms://220.167.36.34:5556/wygb;四川大學校園網：mms://121.48.228.3:5556/wygb)，即可實現穩定收聽。

(3) 解決差轉的信號源通過網絡收音機的接收方式。以前的常規方式是采用調頻異頻接收。但是，這種方法要額外占用無線電頻率，易受干擾，音質得不到保證，還受到區域限制。此外，還可以采用專線連接的方法，但這種方法費用高施工困難，信號衰減大。

為了解決差轉信號的接收問題，構建了網絡收音機、調頻發射機、發射天線和定時器等組成的信號接收系統。差轉臺機房實驗、測試設備見圖3。

圖3 機房實驗測試設備及發射天線

差轉的信號源通過網絡收音機接收需要解決的另外一個問題是，如何選擇網絡收音機。通常，網絡收音分軟件型和硬件型。前者以計算機軟件的形式安裝在計算機上，但是，由于軟件的功能有限，服務不夠穩定。而硬件型收音機則通過硬件方式解決網絡收音問題，相比軟件收音，服務更加穩定可靠。因此，選擇硬件式(嵌入固化軟件)網絡收音機。

目前，硬件收音機的市場產品門類多，但用途、功能、使用環境、穩定性等差異很大[11-12]。通過對多款同類產品的比對實驗，選擇了一款為國外廠家OEM的MUVID 615數字網絡收音機。該設備配置WiFi、網線接口、USB接口和光纖接口，功能強大，可播放網絡服務器或USB設備中的MP3、 WMA、 AAC等格式的音頻文件。該設備頻率響應好，接近CD的音質。通過不同編輯配置，以有線或無線的方式隨時收聽來自世界120多個國家的幾千個網絡廣播電臺，可克服傳統廣播電臺的區域性限制，是一臺顛覆收聽習慣的網絡收音機，較好地滿足學生實際需要。此外，該設備可以手動添加在線廣播的地址，能夠播放局域網內電腦里面的MP3、 WMA、 AAC等格式的音頻文件。通過設置共享文件夾，它能夠播放同一網內其他電腦上的MP3、 WMA、 AAC等格式的音頻文件(見圖4)。

(4) 轉播調頻功放則選用數字調頻發射機HLLYTX-30。其采用優秀的調頻發射專用集成電路和先進的微型單片計算機以及鎖相環頻率合成技術制作而成，具有頻率穩定度高、音質好、控制方便、頻率可調范圍寬等的優點，廣泛適用于小區廣播、校園廣播、無線音響工程等領域。我們選用的發射機的基本參數指標見表1。

圖4 網絡收音機配置

表1 數字調頻發射機基本參數指標

(5) 在搭建好該系統的基本軟硬件環境后，對該系統進行了實際測試。包括頻率測試、抗干擾測試等。圖5為實際測試情況。通過實際測試發現，該系統較好地解決了之前同頻干擾問題，在師生較為集中的區域，收音效果良好。此外，同時，進行了多地區不同設備的網絡收音測試。實踐表明，該系統網絡播音效果良好，音質清晰，系統穩定，達到了預期目的。目前，該系統已完成在江安、望江和華西校區的測試，運行良

好，達到預定目標，為下一步正式推廣奠定了基礎。

3 結 語

外語廣播電臺抗干擾多基站轉發系統,是在我校外語電臺現有頻率和設備的基礎上，以不改變節目呼號的前提下提出并實現處理同頻干擾問題的解決方案。該方案具有較高的穩定性和可靠性。目前，系統采用通用接口輸入輸出，結構上兼容主流播出設備，操作方式靈活、簡便，該系統將網絡傳送與無人值守的自動轉發射結合起來，采取無人值守的自動接收、轉發。此外，該系統還可以在節目播出開始和結束時實現智能開關系統設備。

根據實測效果，該系統可實現多點復建低成本基站。通過技術手段改進發射基站布局，達到抗干擾目的，加強了外語廣播電臺的覆蓋效果，滿足了同學們的收聽及外語學習需求,改善了廣播電臺的播出質量，同時兼顧無線調頻接收和網絡直播多種方式。該方案在現有新媒體相關設備和網絡資源的基礎之上，較好地解決了傳統發射基站同頻干擾的問題，為我臺廣播信號的延展提供了幫助。

[1] 武海波,王 毅,吳先華.調頻廣播發射機技術的發展趨向[J].中國有線電視,2014(11):1270-1273.

[2] 文 捷.調頻廣播三階互調干擾的測試與分析[D].蘇州：蘇州大學， 2013.

[3] 張建偉.調頻廣播發射機互調干擾信號的測試與排查[J].廣播與電視技術,2012,39(11):94.

[4] 談華生.互調干擾的探究[J].中國無線電,2000(6):29.

[5] 李 炎.調頻廣播同頻干擾監測方法研究[J].中國無線電,2012(10):54-56.

[6] 張振國.調頻廣播和模擬電視信號監測方法探討[J].中國無線電,2010(5):74-75.

[7] 吳 超,張秀艷,楊興磊.無線設備互調干擾仿真分析[J].電子質量,2005(8):73-75.

[8] 王春美,王嵐嵐,葛文婕.國內外廣播發展動向及趨勢[J].中國廣播,2015(2):43-46.

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[11] 歐政權,周 南,顧祺源.新型網絡收音機及支撐服務平臺[J].廣播與電視技術,2012,39(8):46.

[12] 楊 磊.實體網絡收音機系統的設計與實現[D].成都:電子科技大學,2011.

Design and Realization of Foreign Languages Radio Station’s Anti-interference and Multiple Base-stations Transmission System

RAOJian,ZENGWei

(Training Center of Foreign Language,Sichuan University,Chengdu 610065,China)

As an experiment platform of university’s bachelor innovation training,the radio station of Sichuan University gathered a large amount of students which were chosen from colleges to do culling,editing and broadcasting.For a period of time,the radio station was interfered seriously.Then,we have analyzed the problem of channel interference.To solving this problem,we found a way which could transmit synchronously in different areas by using Internet-based broadcast system.This system strengthened the broadcast signal and achieved signal covering in different campuses.The innovative design of the system was to take full advantage of the existing network and new media resources to solve the issues of same frequency interference of traditional transmit station and to realize signal’s optimization and expansion of the radio station.This design optimized and expanded our radio signal.

anti-interference; multi-station forwards; foreign language radio stations

2016-10-15

四川大學實驗技術立項(2011-16)

饒 堅(1962-)，男，四川成都人，高級工程師，外語語言訓練中心主任，長期從事中心的運行管理和實驗教學工作。

E-mail：studio675@sina.com

TN 934

：A

1006-7167(2017)07-0132-03