新形勢下應急廣播調頻同步網設計與建設研究

摘 要：調頻同步技術能夠有效避免區域內頻率資源飽和而產生干擾的問題，通過全面整合將應急廣播內容更快、更大范圍的進行傳播，文章針對應急廣播調頻同步網的設計和建設展開分析。

關鍵詞：應急廣播;調頻同步網;設計;建設

當出現重大突發性事件時，應急廣播系統能夠將信息進行及時且大范圍的傳播，從而發揮疏散群眾、安撫群眾恐慌心理以及維護社會穩定的重要作用。在如今廣電行業發展的新形勢下，建設全域覆蓋的應急廣播系統已成為當前階段的重要工作內容，尤其是在部分地形復雜、頻率資源稀缺的地區，應急廣播工程建設難度高、任務重。因此，可嘗試利用調頻同步技術，基于調頻同步網去新建發射臺或是對舊發射臺展開改造，遵循調頻同步技術規范去設計應急廣播調頻同步網的建設方案，確保在突發險情發生時能夠利用統一頻率去展開應急廣播。

1 應急廣播系統平臺的必備功能

廣播屬于一種點對面的信息傳播形式，具有調度靈活、接收方便、傳播速度快等優點，所以可以更加及時地將應急信息在同一時間傳播到各個終端。應急廣播系統除了能夠發出預警信息之外，還要在自然災害、突發性事件發生時，能夠起到動員指揮、協調搶險等作用[1]。因此，應急廣播調頻同步網的建設是目前國家應急體系完善中的重要任務。具體來講，應急廣播系統平臺需要具備如下幾點功能。

1.1 應急廣播播出功能

當發生突發性事件（公共衛生和社會安全方面）或重大自然災害時，發生可能帶來重大人員傷亡、財產損失、環境破壞、危害社會公共秩序和安全時，應急廣播系統要能夠及時切斷正常廣播，同步播送應急廣播信息。

1.2 電話廣播功能

能夠利用固話或移動電話向前端控制中心傳送音頻信號與文字信息，之后由前端控制中心按照設定的優先級別去逐個廣播音頻信息與文字信息。當電話廣播時，系統必須要對來電是否合法進行驗證，而驗證方法需要結合實情去選擇，目的在于避免非法電話進行廣播。

1.3 優先廣播播出功能

日常的廣播模式會默認為上級部門廣播優先，而應急廣播則會結合實際需求去設計上下兩類優先模式。結合優先原則設計，上級廣播能夠對下級廣播隨時切斷而優先播送上級廣播內容。當然，優先級別也可進行多級數設置。

1.4 防插播功能

基于對控制信號的加密，可尋址收擴機能夠對輸入信號是否合法展開自動化識別，一旦察覺有非法信號在展開同頻干擾攻擊，可尋址收擴機便會在極短時間內中止廣播，直到干擾信號消除，可尋址收擴機便會恢復正常工作狀態。

1.5 定時自動廣播功能

正常狀態下應急廣播系統能夠結合預設的時間段與內容去展開自動化廣播，而且能夠按照預設自動選擇內容，做到無人化的值守。

1.6 可尋址廣播功能

基于前端控制中心對可尋址接收終端進行點對點的遠程控制，或是結合實情對可尋址收擴機的工作狀態進行調整，主要進行開關控制、音量調節、頻率調節等，從而滿足因地制宜的廣播要求以及不同廣播管理人員的具體需求。

2 應急廣播調頻同步網設計與建設

2.1 調頻同步網架構與實現

應急廣播調頻同步網的架構主要由信號源和覆蓋網組成：

（1）信號源。一般配備兩種模式，一種是廣播中心在正常工作狀態下，通過提供數字音頻信號以DVB/MPEG-2編碼進行壓縮后在中星6B傳輸;另一種則是廣播中心以及應急廣播系統無法正常工作，要配備好應急移動廣播車系統，利用車載Ku波段衛星系統向Ku數字衛星傳輸應急信號。當然，無論哪種信號源都需要在前端加水印，通過接收端的音頻切換器對音頻的合法性進行驗證，并及時切換信號源，確保信號傳輸的安全性與穩定性，提高應急廣播的應變能力。

（2）覆蓋網。不同調頻同步發射點都要配備好C波段衛星、Ku波段衛星接收系統、數字衛星同步接收機、數字衛星接收機、數字音頻切換器、數字同步激勵器、調頻發射系統。當信號源處在正常傳輸狀態時，音頻切換器默認對C波段衛星信號進行接收，其中數字衛星同步接收機要確保接收信號時延差不得超過2 μs，由GPS標頻器設定時間基準，數字同步激勵器做好時延校正工作，在對時延、調制度等參數不斷動態調整下，確保滿足調頻同步網要求[2];而當信號源處在異常狀態時，便要啟動Ku數字衛星應急傳輸通道，發射點所配置好的普通數字衛星接收機和音頻切換器開始工作，自動切換到Ku數字衛星應急信號，所有同步發射點，保證頻率、調制度相同。

2.2 調頻廣播同步技術

由于未同步的所有相鄰且頻率相同的調頻發射點在場強差值小于6 dB的覆蓋區內會導致收聽質量明顯降低，這是由于存在頻率、相位、調制度等方面的差異而出現相干區，在這一區域內甚至無法正常收聽廣播，所以要用到調頻廣播同步技術去改善相干區無法正常收聽的問題。通過進行調頻同步網的建設，能夠提高相干區的收聽效果，并且實現相干區范圍縮小的目的。

嚴格按照《調頻同步廣播系統技術規范》中提出的要求，確保覆蓋網內部各個發射點的相對頻差不得超過1×10-9，調制度偏差不得超過3%以及立體聲時延差不得超過5 μs，確保相位、頻率及調制度相同且相干區最低接收場強。其中頻率和調制度相同并不困難，但是同相有一定難度，所以大部分地區會采取小功率布點的方式去開展調頻同步網的建設。當然，在部分地形復雜且地域遼闊的地區，采取這種建設方式需要投入極大成本，所以在此類地區可嘗試采取利用大功率發射臺展開大范圍覆蓋，而在人口密集區域的空白點和高速公路的沿線盲區，輔以小功率發射臺補充，再加上對覆蓋場型、發射功率以及時延參數等進行調整，確保相干區能夠轉移到人口稀疏區，從而提高覆蓋區的收聽質量。

2.3 時延參數設置

為了保證同相，一定要對時延參數進行設置，該項工作屬于應急廣播調頻同步網建設中的重難點，主要包含確定相干區、計算時延參數兩個部分。

2.3.1 確定相干區

主要利用ADTI的ICS TELCOM仿真工具，輸入發射點的經緯度、天線參數、功率、海拔等參數，基于相鄰發射臺交叉覆蓋區域場強差不超過6 dB的條件，推算出相干區范圍，找到相干區中心區域，確定此處信號接收質量最差。

2.3.2 計算時延參數

確定了相干區范圍之后，便要展開時延參數的計算工作，為了確保相干區范圍內的任意一點能夠正常地接收到其他區域發射出的信號，要做好時延參數的設置，主要要對下行信號傳輸時延與FM信號地表傳輸時延進行調整。

2.4 調頻同步網調試

在對應急廣播調頻同步網的建設過程中，還需要做好調試工作，而該項工作具有明顯的復雜性與系統性，存在一定難度。在調試的過程中，要綜合考慮時間、地點、收測手段與標準等因素。

電磁波在自由空間中會出現一定的衰落現象，而此處的衰落又可分成慢衰落與快衰落兩種。其中，之所以出現慢衰落現象，原因在于傳輸媒介的結構有所變化，比如常見的大氣折射、大氣層結等大氣方面的條件改變，而與頻率并無太大關系，最為主要的原因在于氣象環境、電路長度以及地形地貌等?？焖ヂ湓蚨嗉性诙嗦窂絺鬏?，如雷電天、雨霧天等，有著更強的頻率及空間選擇。在相同區域內的同一個地點所得到的收聽效果并不是每一次都一樣，所以在對應急廣播調頻同步網展開調試時，盡量要選擇大氣干凈且空氣懸浮顆粒少的雨后晴天開展。借助定點收測驗證軟件對相干區范圍進行模擬仿真，判斷范圍確定的準確性，在相干區、高速公路沿段展開多輪路測，判斷基于理論計算出的時延參數準確性，在調整時延參數的同時也要對發射點覆蓋場型以及發射功率進行同步調整，確保將相干區轉移到人口相對稀疏的區域，從而保證人口密集區的覆蓋質量，在此基礎上對相干區收聽效果進行優化、完善[3]。

應急廣播調頻同步網的調試還會在高速公路進行，此時需要重點關注多普勒效應，其可能會對調頻同步網調試結果產生影響。大量數據表明，沿著高速公路進行相干區收測，會發現往返得到的收測效果存在差異，而且相干區范圍也發生改變。所以，針對同一路段的收測需要經過多輪往返驗證，結合實際情況去調整相鄰發射點的同步參數，確保得到相干區內最完美的收測效果。實際上，在高速公路沿線對調頻同步網進行收測效果驗證，最便捷有效的方法就是按照CCIR-562建議去展開，分為5個級別的主觀評價，通過多輪實地收測與調試，再對各個發射點的時延參數理論值展開微調，最終得到最好的收聽效果，顯著優化相干區內的收聽質量，縮小了相干區范圍。

3 結語

綜上所述，面對突發的災情險情，為了保護好人民群眾的生命財產安全，一定要重視應急廣播調頻同步網的建設工作，確保在最短時間內疏散群眾且進行搶險指揮。而具體的應急廣播調頻同步網建設需要立足當地實情展開，在應急調頻廣播建設被納入“十三五”國家廣電建設重點工程的新形勢下，身為廣電人更要重視這一系統工程的建設，致力于建成更多更高質量的應急廣播無線覆蓋網。

作者簡介：王得生（1977— ），男，河南淮濱人，工程師，學士;研究方向：廣播電視無線發射。

[參考文獻]

[1]包云鵬.調頻廣播發射系統在應急廣播中的運用[J].西部廣播電視，2019（17）：223-224.

[2]陳淋，李本林.同步調頻應急廣播系統的研究與探索[J].中國有線電視，2018（S1）：366-369.

[3]姚成松，虞怡東，楊立.基于調頻單頻網的無線應急廣播發射系統[J].電聲技術，2013（12）：89-92，97.

Research on the design and construction of emergency broadcasting frequency synchronization network under the new situation

Wang Desheng

（Xinyang City Huangchuan TV Relay Station， Xinyang 465141， China）

Abstract：The frequency modulation synchronization technology can effectively avoid the problem of interference caused by saturation of frequency resources in the region. Through comprehensive integration， the emergency broadcast content will be spread faster and wider. The article analyzes the design and construction of emergency broadcast FM synchronization network.

Key words：emergency broadcast; frequency modulation synchronization network; design; construction