調頻廣播同頻干擾監測方法研究

張博

摘 要 經濟的發展對無線通信的內容不斷產生了新的需要，對頻譜的資源利用也在逐漸趨于飽和，同時也導致調頻廣播受到諸多因素的干擾越來也多，使得播出質量和播出效果大打折扣，其中同頻干擾的情況最為嚴重。文章主要針對調頻廣播同頻干擾的監測方法進行了詳細的研究，以供同行參考。

關鍵詞 調頻廣播；同頻干擾；監測方法

中圖分類號 TN93 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）217-0096-02

隨著我國不斷地推進信息化建設，無線電事業也得到了快速的發展。然而添加的無線電臺越來越多，也就導致了無線電信號的分布越來越密集。其中一些功率較大的調頻電臺，將電磁環境變得愈加復雜，調頻廣播容易受到的干擾也越來越大，影響因素也越來越多。所以非常有必要對調頻廣播同頻干擾監測方法進行研究。

1 調頻廣播干擾產生的原因

1.1 廣播電視業務的干擾

近幾年來，開路廣播電視業務的數量急劇增多，開路廣播電視業務包含以下幾種，第一種是調頻廣播，第二種是中短波調幅廣播，第三種是地面數字電視，第四種是移動多媒體廣播，第五種是開路模擬電視，第六種是數字音頻廣播。而這些業務中，同種業務之間非常容易出現互相干擾的情況，不同種業務之間非常容易出現互相串擾的情況。

1.2 發射互調的干擾

發射互調的干擾主要有以下幾種情況。第一種情況是調頻廣播發射機的濾波器質量比較差，在使用過程中會出現帶外輻射，如果兩臺或者兩臺以上的調頻廣播發射機同時共用一副發射天線，那么就會出現互調信號的情況。第二種情況是每一臺調頻廣播發射機都使用自己的發射天線，如果這幾臺調頻廣播在同一時間內發射廣播信號，那么受到多工器隔離性能較弱的影響，這幾臺廣播信號的信號就會互相干擾，出現互調干擾的情況。第三種情況是在同一個鐵塔上既有調頻廣播的發射天線，又有電視的發射天線，或者彼此之間的距離很近，而且功率很大，從而出現發射互調的情況。

1.3 民用航空的頻率對調頻廣播的干擾

雖然國家已經很明確的規劃出不同行業各自的頻率，但是民用航空的無線電導航頻段和調頻廣播使用的頻率非常接近，容易出現互相干擾的情況，同時民用航空的VHF地對空通信系統的頻率和調頻廣播使用的頻率也非常容易產生互相干擾的情況。而這既影響了調頻廣播的信號傳輸，又對民用航空的信號傳輸造成影響，容易引起干擾事件的發生[ 1 ]。

1.4 其他行業的頻率干擾

在廣播電視臺附近，如果有其他業務要使用無線發射機，那么會因為其發射功率比較大，距離廣播電視臺功率較大的發射機非常近，而出現發射互調的情況。另外調頻廣播的覆蓋面已經非常廣泛，幾乎所有的城市以及大多數的農村等偏遠地區都已經被覆蓋，所以調頻廣播的接收群體非常龐大，除了每天都有的固定聽眾之外，還增加了很多其他方面的聽眾。而這些因素的產生使得目前的調頻廣播越來越容易受到同頻的干擾以及鄰頻的干擾，影響了調頻廣播的播出質量以及播出效果[2]。

2 同頻干擾的監測方法

2.1 信號功率監測方案

我國目前常用的是數字廣播電視信號，對其進行信號干擾監測的監測指標主要包含兩點，一是誤碼率，二是通道功率。但是調頻廣播并沒有誤碼率之說，因為主要是模擬信號，所以針對調頻廣播的監測指標就是調頻廣播的信號功率。

因為調頻廣播的幅度一般是不會發生變化的，所以平均功率也不會發生變化，但是調制信號的幅度和頻率卻在發生改變，受到調制信號的幅度和頻率的變化影響，發射帶寬也會發生變化。如果已經確定好監測站點的位置，并確定好監測天線，如果調頻廣播正在發射信號，那么針對這一調頻廣播，接收機接收信號的時候應該會保持信號功率穩定不變。但是在傳播信號的實際情況下，因為調頻廣播的信號是模擬信號，而模擬信號的穩定性不如數字信號的穩定性強，所以會有一定范圍的波動，而且一些自然環境的因素干擾，也會使調頻廣播的信號產生一定的波動。所以在監測過程中，需要對某一頻點的功率進行連續的監測，以及長時間的監測，找出信號功率規律性的變化范圍[3]。

使用信號功率監測方案具有以下3個優點，第一個優點是信號功率的監測工作比較容易開展。第二個優點是信號功率監測的開發成本低，系統架構相對簡單。第三個優點是可以對整個調頻廣播的頻段進行實時監測。

使用信號功率監測方案具有以下3個缺點，第一個缺點是不能進行精準的報警。第二個缺點是調頻廣播的信號電平變化范圍比較大。第三個缺點是大多數的信號功率監測模塊缺乏一定的精確度。

2.2 語音智能評估方案

這種監測方案主要是通過語音智能評估系統實現非常實用的功能，主要包含以下幾種功能，第一種是信息統計功能，第二種是系統管理功能，第三種是數據存儲功能，第四種是智能評估判斷，第五種是信號編碼功能。在調頻廣播把信號傳輸到接收機上的時候，接收機就會自動對調頻信號進行解調轉化，從而使得調頻廣播的信號變成實時的音頻信號，并進行存儲。最后再將信號以音頻文件的形式存儲在語音智能評估系統中。之后語音智能評估系統就會用就節目信號源與接收到的音頻文件進行對比，如果不是同一個音頻信號那么就可以基本判斷為信號干擾。

通過語音智能評估方案來監測同頻干擾需要建立一個數據庫，建立數據庫的前提是要在監測站點和節目播出單位之間進行鏈路的搭建，讓播出單位的節目源可以實時傳輸到監測站點，但是在傳輸過程中需要考慮接收時間存在一定偏差而引發的同步問題。為了將語音智能評估的精準度進一步提高，系統可以針對置信度設置一定的閥值，如果置信度在閥值之上，就可以認為語音智能評估的結果是正確的，而如果置信度比這個閾值低，那么就再進行一次人工判斷，這樣就大大降低了語音智能評估的漏報率以及誤報率。

使用語音智能評估方案具有以下兩個優點，第一個優點是具備準確度較高的報警功能，第二個優點是開發成本較低，以軟件的分析為主。

使用語音智能評估方案具有以下三個缺點，第一個缺點是受到當前技術發展的限制，只能對一個頻率進行檢測。第二個缺點是接收機和節目源的信號要想同步存在一定的難度。第三個缺點是搭建鏈路具有一定的難度。

2.3 測向方案

針對調頻廣播同頻干擾的監測，要先確定監測站點的具體位置以及監測天線。針對調頻廣播的某一頻點的信號干擾具有多途徑的特點，但是在監測站點接受到的信號，卻是由多種信號合成的穩定信號，包含正確的調頻廣播信號和各種干擾信號。無線電測向就可以通過無線電測向的根本原理成功對設備頻率進行測向。而監測站點接收到的音頻信號具有穩定性，監測出來的音頻信號的發射方向也不止一個，既包含正確的調頻廣播發射臺的方向，也包含多種干擾信號的發射臺的方向。

通過上文的表述可以明確，測向方案對調頻廣播的同頻干擾的監測，需要在各大城市進行測向接收機的搭建，每一個城市最少要搭建一臺測向接收機。目前應用最多的測向方法主要有4種，第一種是幅度測向方法，第二種是相位測向方法，第三種是列陣處理方法，第四種是空間譜測向方法。針對同頻干擾，因為需要在同一個頻點監測多個信號，也就是說要同時對相同頻點的多個信號同時進行測向，在選擇監測方法上就可以優選使用空間譜測向方法或者相位測向方法。在一開始建立系統的時候，要對調頻廣播的所有頻率都進行測向，然后再根據所得數據，將調頻廣播的發射機的方向、周圍固定發射機的方向以及各種干擾信號的發射方向進行整理記錄，并創建一個數據庫。如果在測向的過程中，發現有新的信號發射方向，系統就會根據信號的強弱和時間來進行報警。

使用測向方案具有以下3個優點，第一個優點是具備較高的報警功能，第二個優點是在一定程度上可以判斷出干擾方向，第三個優點是目前的技術已經實現整個調頻廣播頻段信號的監測。

使用測向方案具有以下3個缺點，第一個缺點是測向設備價格非常昂貴，測向方案的建設成本很高。第二個缺點是需要對調頻廣播的每一個頻率進行模型的建立，建立數據庫具有一定的復雜性。第三個缺點是如果調頻廣播的正確信號和干擾信號的來源方向一致，或者相差不大，那么就不容易區分開。

3 結論

調頻廣播同頻干擾的監測方法有很多，但是各有各的優點和缺點。所以在對調頻廣播同頻干擾進行監測的過程中，可以根據情況的不同選擇使用適合的監測方法，也可以同時使用多種方法。在實際工作中，如何更好地發現調頻廣播同頻干擾的情況，需要相關工作人員不斷地探索不斷地研究，不斷地結合當下的先進技術進行研究。

參考文獻

[1]尹廣奎，李剛.解決調頻廣播干擾民航地空通信頻率的方法[J].數字傳媒研究，2016（2）：43-46.

[2]張偉勇，胡駿，劉超.調頻帶外諧波智能檢測系統開發[J].廣播與電視技術，2013（7）：124-126.

[3]任清光.調頻廣播互調干擾的監測分析與解決途徑[J].西部廣播電視，2015（7）：208，219.