智能化“黑廣播”監測系統設計

王晨暉　孫瑞瑞

摘 要：隨著無線電通信事業的迅速發展，城市上空電磁環境日益復雜，非法“黑廣播”也屢禁不止。“黑廣播”成本低、隱蔽強性、發現難，但危害不容忽視。面對打擊“黑廣播”的難題，本文提出設計智能化“黑廣播”監測系統。該系統結合人工智能等新技術，可實現實時監測、信號鎖定、信息上傳、遠程控制等一系列功能。

關鍵詞：“黑廣播”;智能化;監測系統

中圖分類號：TN932文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）13-0035-03

Design of “Illegal Broadcast” Monitoring System

WANG Chenhui SUN Ruirui

（Henan Radio and TV Monitoring Center，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： With the rapid development of radio communication， the electromagnetic environment above cities become more and more complex. The phenomenon that “illegal broadcast” are resurgence and continue fought against still exists.“Illegal broadcast” with low cost， high elusiveness， difficult to detect， but the hazard cant be ignored. In the face of the problem of attacking “illegal broadcast”， this paper proposed to design an intelligent “illegal broadcast” monitoring system. The system can realize the functions of real-time monitoring， signal locking， information uploading， remote control and so on.

Keywords： “illegal broadcast”;intelligent;monitoring

近年來，未經廣播電視主管部門和無線電管理機構批準、私自設置的地下非法調頻廣播電臺即“黑廣播”在各地呈高發態勢，成為非法分子謀取利益的工具。數據顯示，2019年，全國累計查處“黑廣播”違法犯罪案件1 921起，偽基站違法犯罪案件61起，繳獲非法無線電發射設備1 500余臺（套）[1]。盡管廣播電視監測管理機構和公安等部門投入了大量人力持續打擊治理，但由于“黑廣播”發射設備簡單易安裝、價格低廉，且大多隱蔽在高層建筑內，因此屢禁不絕。

“黑廣播”具有以下幾個顯著的特點：一是使用頻率寬，大部分“黑廣播”使用的頻段在87～108 MHz（此頻段是國家無線電管理機構分配給廣播電視管理部門的調頻專用頻段）;二是播放時間長，播放時間集中在每天20：30至次日06：00定時循環播放;三是覆蓋區域廣，發射功率可達1 000 W，基本覆蓋城市的大部分地區，農村地區也有出現[2]。

“黑廣播”的存在具有極大的社會危害性：通常發布非法藥品、保健品、醫療機構等違法廣告，內容涉嫌虛假宣傳和欺詐，用語粗俗，嚴重危害人民群眾的身心健康;由于其發射功率大、頻段占用度高，產生的雜散信號若靠近民航通信頻率，將會影響飛行安全;若被不法分子利用，還會直接影響社會穩定和國家安全。

因此，為了切實維護空中電波秩序，提高廣播監測效率，不斷提高快速反應、精準打擊的能力，建設一套全自動化、智能化的“黑廣播”監測系統十分必要。

1 系統硬件架構

“黑廣播”智能監測系統主要由三部分組成：中心監管平臺、定點監測前端和移動監測車。

智能監測系統可以自動發現非法頻率，并對非法頻率進行錄音、識別、取證，其主要通過頻譜掃描、語音識別、語義分析、敏感詞匹配等技術，同時充分利用人工智能技術，以實現疑似非法頻道自動發現、非法內容深度識別、敏感信息智能判定等，并對監測數據進行一體化管理、可視化展示，并按需制作監測監管圖表。系統還可以對所播發的廣播內容進行深度分析，覆蓋內容智能化精準判定、呼號合規性監測等調頻廣播監測業務。“黑廣播”智能監測系統如圖1所示。

中心監管平臺主要管理并呈現監測前端上報的非法頻道，并收錄疑似非法錄音，進行語音內容的深度識別。其利用語音識別、語義分析、敏感詞匹配等智能分析手段，對識別結果進行分類化、標簽化管理;對“黑廣播”、呼號違規、違規內容進行實時報警，結合前端監測設備，呈現違規頻道GIS地理信息，判斷“黑廣播”大致出現的方位;配合人工審核，實現對調頻廣播的智能化管控。

“黑廣播”監測系統定點監測前端部署在轄區內聽眾多、信號接收效果好的重點監測位置，多點分散部署。監測前端可多路并行實時掃頻，自動、快速發現新增頻點，從而進行錄音取證，并通過有線或5G無線網絡實時上傳至中心管理平臺。

移動監測車搭載移動監測設備進行移動巡檢，執行臨時機動任務，對定點監測前端監測覆蓋不到的地方進行補點監測。

2 系統各部分的功能

2.1 中心監管平臺

2.1.1 “黑廣播”監測。“黑廣播”監測系統主要實現全頻道掃描和覆蓋統計、非法頻率發現及錄音取證、錄音內容語音識別、敏感信息智能識別判定等;還支持通過GIS地圖展示“黑廣播”位置、歷史頻譜查詢、歷史“黑廣播”記錄等;根據歷史數據，按照不同的維度進行統計，生成統計信息。

2.1.1.1 頻道覆蓋分析。系統對87～108 MHz頻段上所有廣播信號進行實時全頻率掃描，顯示各頻點的射頻指標（如電平、信噪比等），可以在線監聽任一頻率，對可聽度進行客觀評分，及時掌握轄區內合法和非法廣播頻率信號覆蓋情況。

2.1.1.2 報警呈現。通過GIS地圖形式，能夠對所管轄區內監測情況概覽和報警精準化定位;實時展示各監測前端的分布，通過不同的顏色標示出前端運行狀態，實時直觀呈現所有監測前端發現的非法頻率信息，及時發出聲光電報警提示;表單化展示報警信息，并按照非法頻率、非法內容等類型歸類呈現“黑廣播”報警信息，便于值班員快速處理。

2.1.1.3 定位分析。系統通過多前端設備監測指標、地理信息等數據，聯合定位分析“黑廣播”播發的大致地理方位，并在GIS地圖中直觀呈現疑似播發地理位置。

2.1.1.4 審核處理。系統可提供快捷的報警審核流程頁面，顯示報警前端基本信息、報警頻率信息、報警錄音及對應文字信息，展示報警時刻頻譜圖像;同時，可進行違規原因判定，值班員可結合提示信息，判斷核實報警信息，將報警信息提交或者永久收錄。

2.1.1.5 歷史監測。系統對前端上報的報警信息、錄音信息、指標信息、頻譜信息等進行統一存儲，并可形成事后追溯。對于歷史報警信息，可以提供快捷的處理審核頁面。

2.1.1.6 語音識別。系統可選定任意一段疑似非法頻率報警信息進行實時監聽或者語音識別，判斷疑似非法頻率是否有非法敏感內容。語音識別不僅支持普通話和方言，如河南話、四川話、粵語、閩南語，而且支持部分外語，如英語等。

2.1.1.7 設置管理。系統可按需給任意一個監測前端設置重點監測頻率范圍、重點監測時間段，可按需指定重點關心的敏感信息的關鍵詞等。

2.1.2 呼號監測。呼號監測是調頻廣播重要的監測內容。系統能自動對調頻廣播（合法頻率或者非法頻率）所播呼號信息進行監測，監測呼號是否播出、播出呼號是否準時、播出呼號是否精準。

2.1.2.1 非法頻率呼號識別。針對非法頻率，系統可自動識別是否播出了呼號、呼號的主要內容。識別所播出信息便于協助打擊“黑廣播”。

2.1.2.2 合法頻率呼號監測。合法頻率的呼號不能隨意更改。系統可在整點或每半點自動識別，進行錄音取證，調用語音識別引擎，判斷頻率是否播出了呼號、播出時間、播出的呼號是否與應播呼號一致。當出現未按照要求播呼號的情況，系統會及時報警。系統可以實時在線識別呼號播出情況，也可以按需對歷史錄音進行重新識別，以應對呼號臨時核查任務。

2.1.2.3 設置管理。可按需設置每一個合法頻道呼號播出模板匹配規則，設置重點呼號監測時段、重點核查頻道等信息。

2.1.3 廣播內容監測。系統支持對合法和非法的廣播頻率內容進行深度分析，監測所播出的內容是否含有非法、敏感的內容，如非法廣告、敏感政治內容等。

2.1.3.1 語音收錄。系統對前端上傳的錄音進行收錄，對分析素材進行統一化處理。

2.1.3.2 語音識別。系統自帶離線語音識別引擎包，可將廣播內容自動識別成文字，并按時間分句成段。

2.1.3.3 分析判定。系統通過關鍵詞匹配、語義分析等算法和技術，對語音內容進行智能判定和歸類，自動標記敏感時間點、敏感信息等。

2.1.4 報表統計。系統能對監測結果進行大數據分析、可視化呈現，支持通過多種途徑進行信息發布，能為監管部門提供翔實的“黑廣播”統計信息，用于行業評估分析，便于綜合決策管理。

2.1.4.1 “黑廣播”統計。系統可統計每一個監測站點非法頻率出現的情況，統計被占用的非法頻率、非法頻率播出次數、時長等信息。

2.1.4.2 內容違規統計。系統可統計和呈現各監測站點發現的敏感內容次數。

2.1.4.3 呼號異常統計。系統可統計和呈現各監測站點發現的呼號播出異常情況。

2.1.4.4 區域分析。系統可橫向統計各個區域“黑廣播”出現的頻次、內容違規次數、違規內容播出時長等信息，從區域的角度分析違規情況。

2.1.4.5 違規類型分析。系統可分析統計非法頻率內容違規的類型，如政治危害、色情、廣告等，為精準打擊“黑廣播”提供依據。

2.1.4.6 報表生產。系統可按需生成監測日報、周報、月報及自定義的報表。報表能以圖表的形式輸出，也能以PDF、Word、Excel等形式輸出。

2.2 監測前端設備功能

采集監測終端采用嵌入式架構，可以實現頻譜掃描、頻譜分析、信號鎖定、信號錄制、GPS定位、實時回傳等功能。

“黑廣播”定點監測前端采用機架式設計，部署在前端機房，實現“黑廣播”分布式定點監測。便攜式“黑廣播”監測前端用于執行機動監測任務，配合定點監測前端，實現“黑廣播”監測全面覆蓋和精準定位。

2.2.1 設備自發現。只需要一次配置，在中心平臺就能收到所有開機的采集監測前端地理位置、工作狀態采集的信息等參數。啟用前端設備不需要進行二次配置。

2.2.2 頻譜掃描。測量一段或多段連續的間隔一致的頻率，可查看各頻率信號的強弱、占用度等信息;同時，可以與臺站或樣本庫比對，發現異常信號。

2.2.3 頻譜分析。測量某個頻率，顯示其頻譜圖，并且可以計算分析占用帶寬等相關頻譜特征。

2.2.4 信號鎖定。發現疑似非法廣播頻道后，進行信號鎖定，對信號強度、信號方向進行測定分析。

2.2.5 信號錄制。設備具有解調射頻信號功能，可實現廣播語音錄制，并提供流媒體服務，上傳至中心監管平臺按需調用對應的實時廣播或者錄音。

2.2.6 信息上傳。設備對所有監測數據如信號指標、音頻數據、報警數據等具有上傳中心平臺的功能。

2.2.7 遠程控制。設備可被遠程重啟、復位、監測指標設置等，可接收中心平臺遠程命令并執行。

3 系統特點

3.1 實時并發監測

支持多站點同時監聽，每個前端支持監聽數量自由擴展。每個監測前端支持多通道同步對當地廣播進行快速全頻率掃描監聽，掃描速度快，設備集成度高。

3.2 高效穩定運行

設備采用嵌入式架構，運行穩定可靠，7×24 h全時段頻掃，結合白名單過濾，快速發現“黑廣播”頻道。

3.3 人工智能引擎應用

基于語音識別、語義分析等人工智能技術，準確識別非法、敏感內容。采用領先的語音識別技術，核心技術達到國際領先水平，語音識別準確率已經超過98%，支持普通話、河南話、四川話、粵語、閩南語，同時支持英語等外語。引擎可離線部署，脫離對互聯網的依賴。

3.4 大數據分析

全面展示廣播頻率分布態勢，掌握轄區廣播頻率覆蓋情況，對“黑廣播”分布進行大數據分析，便于以后對“黑廣播”出現位置和播出時間進行提前預警。

3.5 部署靈活

支持固定監測站、便攜監測、移動監測車等多種應用場景，確保監測全覆蓋。

4 結語

智能化“黑廣播”監測系統能做到區域內的全面覆蓋監測，實現實時監聽分析、自動偵測定位、記錄非法播出內容和行為，從多個維度全面掃除監管盲區，對“黑廣播”進行高效、持續、不間斷的監測，為各級監測監管機構提供更加有效和完善的技術支撐。

參考文獻：

[1]馮疆.分布式“黑廣播”智能監管平臺設計[J].廣播與電視技術，2019（4）：122-125.

[2]常龍尉，許川.廣播電視移動監測系統[J].廣播與電視技術，2019（10）：112-115.

收稿日期：2020-04-08

作者簡介：王晨暉（1972—），女，本科，中級工程師，研究方向：廣播電視監測;孫瑞瑞（1982—），女，本科，中級工程師，研究方向：廣播電視監測。