PDM發射機自動化監測技術內容分析

王建樹

摘 要 最近幾年來，自動化動態監測技術得到了快速發展，人們越來越重視廣播放射機的高效率運行。文章對靜寧縣PDM發射機的自動監控系統進行分析，對其技術內容和實現方式具體介紹，通過自動化監測系統不但能夠提高發射機服務狀態，也能夠提升電臺的高效率運轉。

關鍵詞 PDM；發射機；監測

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）237-0081-02

脈寬調制（Purse Dutation Modulation —PDM）發射機是為克服乙類板調板調機的缺點而開發的新的調制方式，從20世紀70年代起在世界范圍內得到廣泛應用[1-2]。目前靜寧縣廣播臺共有數臺PDM發射機設備，每日連續播出時間超過18小時，由于設備眾多，內部構造復雜，每天維護和管理的工作量較大，近些年裝配的自動化監測裝置，為發射臺的日常自動化監測和維護發揮重要作用，采用自動化監測技術能夠監測不同環節音頻信號，可以幫助管理人員及時判別發射機故障產生的位置及原因。

1 PDM發射機自動化監測系統

1.1 PDM發射機特點

脈寬調制（PDM）發射機處理信號是通過脈沖調制器將低電平音頻調制信號變為超音頻的調寬脈沖信號，采用高效率的開關放大器將其電平放大到所需的水平。然后再使用解調器將調寬脈沖轉變為高電平音頻電壓，采用這個足夠大幅度的音頻電壓調整高頻末級進的幅度。一般而言，PDM發射機依然是板極調幅的一種，其具有的高頻系統類似于常用的板調發射機，存在差異的地方僅在產生高電平的音頻信號的方法方面，PDM發射機采用的是逐級調寬脈沖，對開關放大處理，所以其效率更高。

1.2 自動化監測系統結構與技術內容

PDM發射機通過嵌入式控制器獲得所需數據，采用數據庫管理系統進行采集數據的貯存和提取[3]。依照WEB服務器關于數據方面的特殊要求，完成查詢、修改短波發射機數據的功能（圖1）。在WEB服務器的運行中來完成數據連接工作，用戶根據自己的意愿來對數據進行保存、查詢、修改等過程，并且能夠反饋結果給用戶。用戶在操作端的瀏覽器連接WEB服務器以及發出操作請求，系統完成操作后作出對應顯示。

自動化監測系統一般會涉及到主要的3方面技術類型，包括了中間層技術、客戶層技術以及數據庫層技術，當然所用開發環境的選擇也是極為重要的一個方面[4]。

1）自動化監測的中間層技術主要是解決服務端進行用戶的需求分析和平臺可拓展性方面的問題。采用SSH框架技術是最為普遍和可行的，特別是在J2EE架構中SSH框架技術的應用廣泛，能夠可靠實現MVC過程。

2）自動化監測的客戶端技術用以解決使用者在使用過程中的安全性、方便性和適用性等方面，監測系統采用Web客戶端和JSP+Ajax共同作為外部環境。其中JSP技術的特點是簡單好用而且安全可靠。而采用的Ajax技術則是由多種技術組合而來的，主要的作用是完成多次更新發射機自動化監測過程的狀態。

3）自動化監測的數據庫層技術主要是面對用戶的需求以及數據邊界運算方面。使用數據庫層技術可以方便簡潔的進行數據的存儲和提取，在日常應用中關系數據庫的應用十分廣泛，相同的核心模型均能夠在關系數據庫上運行，同時關系數據庫也兼容了相同的DML/DQL/DDL語言以及常用到的結構化查詢語言等。

2 音頻處理服務器主要功能

PDM發射機的自動化監測系統的運行能夠監測到播出的所有節目，這些節目具有來源不同的音頻信號，監測系統也需要同時監聽PDM發射機發出的射頻解調信號。做到以上兩個方面的監測工作便實現了全面掌控完整發射流程每個環節信號的目的，發射機的多路可調諧解調器對廣播信號進行解調而形成了射頻解調信號。這種多路可調諧解調器能夠產生數個中波或者調頻接收頻率，與此同時完成解調，且獨立輸出解調音頻信號[5-6]。自動化監測設備使用的音頻處理服務器具有以下幾方面的功能：

1）自動化監測技術所使用的音頻處理服務器主要是監測音頻信源，也接收解調后的音頻信號；

2）自動化監測技術能夠同時處理模擬音頻與數字音頻兩種信號；

3）自動化監測技術涉及到的處理器能夠處理多達120路單聲道音頻信號，或者處理60路立體聲音頻信號；

4）自動化監測技術能夠將各路音頻編碼轉換為MP3格式，并且將MP3文件存儲起來；

5）能夠支持本地監聽，也可以借助網絡實現遠程監聽；

6）實現了動態監測所有輸入音頻的工作狀態；

7）能夠實時錄音，錄制故障點前后一分鐘的音頻。

3 音頻自動化監測技術實現

實施自動化監測的范圍較為廣泛。實際應用中往往需要對每套廣播節目監測其5路音頻信號，而兩套廣播節目就得監測10路音頻信號，假如采用普通的模擬監測技術，使用到的監控設備種類和數量繁雜，一路信號也會被多個設備接收，造成廣播信號的分配工作極為繁瑣，影響了發射機系統的穩定運行和廣播臺的播出質量。因此需要采用數字式自動化的監測技術，在音頻接收與處理方面很好的解決多路音頻信號的監測難題。

數字式自動化監測是將10路音頻信號采取數字化壓縮，經過內部網絡輸送至音頻處理器，專業化的音頻分析模塊就會顯示出收到的音頻信號，只需選擇監聽的模式，選擇定制錄音以及音頻丟失報警等功能即可。

監測系統會將發射機發出的各個環節音頻信號量化處理生成動態柱形圖，并將柱狀圖顯示在監測系統瀏覽器上，便于實現對多路音頻信號工作狀態的監測（圖2），自動化的監測技術也能夠定量分析與處理音頻信號，監測系統能夠針對各個音頻信號設置電平閾值以及報警延時時間，實現每一路音頻的判別與故障報警，使得停播故障點顯而易見。此外采用自動化監測技術的系統能夠支持多樣化的監聽模式，可以只監測一路音頻，也可以同時監測多路音頻，如果設置間隔時間也能夠實現循環監聽。通過內部局域網可以對任一路的音頻信號監測。

4 結論

脈寬調制（PDM）發射機是靜寧縣廣播電臺的重要設備，做好和維護好發射機中的自動監控工作，掌握發射機自動化監測技術一方面能夠提高廣播電視臺的利用率，另一方面也可以有效地宣傳國家的經濟社會穩定發展的信息，更好地為縣級社會服務。

參考文獻

[1]李勛忠.臨沂市廣播電臺調頻發射自動化系統[J].藝術科技，2015（7）：295.

[2]徐瑋.哈廣全固態PDM1kW中波廣播發射機故障維修實例[J].才智，2013（34）.

[3]陳偉，郝曉弘，林潔.基于無線數傳電臺的高壓斷路器狀態監測系統的設計[J].電氣自動化，2008，30（4）：42-44.

[4]李大為，王毅.多站點式廣播電臺遠程監控系統的設計與實現[J].西部廣播電視，2015（8）：218.

[5]張黎晨.基于DTMB發射機自動化監測系統應用與研究[J].電子世界，2019（1）.

[6]王煜坤.廣播電臺自動化播控管理系統設計與實現[D].濟南：山東大學，2011.