廣播發(fā)射臺信號傳輸和播出手段探析

張大坤

（六盤水廣播電視臺，貴州 六盤水 553001）

0 引 言

廣播電視作為當前最基礎的信息傳遞方式，在社會文化建設與群眾日常生活中具有重要作用。為了促進我國傳媒行業(yè)發(fā)展，必須做好廣播發(fā)射臺相關管理工作。廣播電視節(jié)目通常有多個信號源，不同信號源之間互為備份，利用光纖、衛(wèi)星以及微波等不同方式傳輸信號。本文以H市廣播電視臺作為主要研究對象，對3種不同信號傳輸方式以及廣播電視節(jié)目傳輸手段進行分析，希望對我國廣播電視行業(yè)發(fā)展有所幫助。

1 廣播發(fā)射臺基本構成分析

廣播發(fā)射臺的結構主要包括硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)以及抗干擾系統(tǒng)。其中，硬件系統(tǒng)主要包括發(fā)射機以及儀表盤等機械設備，軟件系統(tǒng)主要包括管理系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)以及反饋系統(tǒng)，抗干擾系統(tǒng)主要包括應對天氣變化、自然災害等的設備。這些系統(tǒng)協(xié)同工作，保障廣播發(fā)射臺信號高質量傳輸，為用戶提供更加完善的廣播電視服務。

1.1 發(fā)射機

發(fā)射機是廣播發(fā)射臺的核心設施，其主要作用是對音頻信號進行調幅處理，從而完成多種不同廣播 信號源的發(fā)射處理，是廣播發(fā)射臺最基礎的設備。

1.2 天饋線系統(tǒng)

天饋線系統(tǒng)能夠將發(fā)射機發(fā)出的高頻電流傳遞到天線中，將高頻電流轉化為電磁波形式，滿足用戶電視信號接收需求。為了保證天線輸入與饋線阻抗之間的匹配性，通常情況下天饋線系統(tǒng)會安裝調配裝置。

1.3 輔助設備系統(tǒng)

廣播發(fā)射臺的輔助設備系統(tǒng)主要包括如下三項。

（1）發(fā)射機冷卻設備。因為發(fā)射機需要長期處于運行狀態(tài)，所以在運行過程中會產生一定的熱量。如果不做好冷卻處理，可能會導致發(fā)射機出現(xiàn)故障，因此需要采用冷卻設備對其進行降溫處理。通常情況下采用強制冷卻方式，能夠將發(fā)射機運行產生的熱量消除。強制冷卻方式主要采用水冷、風冷、蒸發(fā)冷等多種不同降溫設備。

（2）假負載設備。在發(fā)射機需要調整運行功率或需要對功率進行校對時，假負載設備能夠為發(fā)射機提供標準電阻，能夠承受發(fā)射機的功率，能夠對發(fā)射機功率調節(jié)起到一定的輔助和保護作用[1]。

（3）調試監(jiān)控設備。該設備主要對發(fā)射機的運行狀態(tài)進行檢測，從而提高發(fā)射機運行故障識別效率，保障發(fā)射機的運行安全。

1.4 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)對發(fā)射機運行的全過程控制。通常情況下，有工作人員值守的發(fā)射臺會配置控制設備，以便工作人員進行控制。控制系統(tǒng)主要對廣播電視信號進行切換，或對發(fā)射機的運行狀態(tài)進行調節(jié)，從而保證發(fā)射機處于正常運行狀態(tài)，滿足廣播電視信號發(fā)送、傳輸及接收等多項需求。

2 廣播發(fā)射臺信號傳輸主要方式

信號傳輸方式是廣播發(fā)射臺建設的核心。當前，信號傳輸方式主要包括衛(wèi)星信號傳輸、光纖信號傳輸以及微波信號傳輸方式。不同的信號傳輸方式有各自的優(yōu)勢和適應性。

2.1 衛(wèi)星信號傳輸

利用衛(wèi)星進行廣播電視信號傳輸，是廣播電視臺最基礎的傳輸手段，也是采用時間最早、技術最為成熟的信號傳輸方式。采用衛(wèi)星進行廣播信號傳輸，主要通過衛(wèi)星的大功率轉發(fā)器，向地球特定區(qū)域轉播廣播電視信號，從而使電視臺的節(jié)目內容能夠被覆蓋區(qū)域內的受眾接收，完成電視節(jié)目信號傳輸。衛(wèi)星信號傳輸具有通信容量較大、信號傳輸速度較快、信息質量較高、覆蓋范圍較廣以及受區(qū)域限制較小等多項優(yōu)勢[2]。H市廣播電視臺采用主用衛(wèi)星中星6B以及備用衛(wèi)星天亞4進行廣播電視信號傳輸。廣播電視信號的傳輸首先將廣播電視臺發(fā)出的電視信號接收在衛(wèi)星信號中，信號會進入衛(wèi)星接收設備，經過衛(wèi)星接收設備的數(shù)字輸出后，將廣播電視信號轉化為數(shù)字信號輸送到數(shù)字智能切換器中。輸出信號經過傳輸線輸入發(fā)射設備，之后通過衛(wèi)星的功率放大器將信號放大，通過發(fā)射天線將電視節(jié)目信號傳輸?shù)接脩舳?，完成廣播電視節(jié)目信號傳播。通過衛(wèi)星進行廣播電視信號傳輸?shù)倪^程中，衛(wèi)星信號容易受到日凌和降雨天氣的影響，信號傳輸質量會受到一定的影響，因此廣播電視衛(wèi)星信號需要做好備份信號處理，遇到特殊天氣時，可采用光纖信號傳輸以及微波信號傳輸?shù)确绞?，從而提高廣播電視信號傳播的靈活性，降低外界因素對廣播電視信號傳輸質量的影響，為用戶提供高質量的廣播電視節(jié)目服務[3]。

2.2 光纖信號傳輸

光纖信號傳輸是以光纖作為傳輸介質的一種廣播信號傳輸方式。光纖信號傳輸具有通信容量大、信號傳輸過程衰減較小、能夠實現(xiàn)超遠距離傳輸、抗干擾能力強以及設備重量較小等多項優(yōu)勢，因此近些年來在廣播電視行業(yè)取得廣泛應用。光纖信號傳輸主要作為備份信號傳輸方式，能夠提高廣播發(fā)射臺信號傳輸質量，在部分廣播電視臺也作為主信號源傳輸方式，逐漸取代部分衛(wèi)星信號傳輸方式。H市廣播發(fā)射臺專門建設了用于廣播電視信號傳輸?shù)墓饫w線路。光纖信號接入解碼器，之后通過數(shù)字切換器將廣播電視信號切換為數(shù)字信號，利用音頻處理器將信號傳輸?shù)叫盘柊l(fā)射設備中，將廣播電視信號傳輸?shù)接脩?，為廣播電視用戶提供高質量的廣播電視節(jié)目服務。綜合來看，光纖信號傳輸方式相比于衛(wèi)星信號傳輸方式，其信息傳輸速率更高，且不會受到天氣因素的影響，在任何條件下都能夠完成高質量的信號傳輸，所以逐漸取代傳統(tǒng)衛(wèi)星信號傳輸方式[4]。

2.3 微波信號傳輸

廣播發(fā)射臺的微波信號傳輸方式以微波作為信息傳輸介質，利用無線電波進行信息傳輸，具有容量較大、頻帶較寬、延時較低以及支持多種傳輸業(yè)務的優(yōu)勢，同時具有良好的抗干擾能力，能夠滿足大部分地區(qū)廣播電視用戶的基礎需求。H市廣播發(fā)射臺與外界進行數(shù)據(jù)交換主要利用數(shù)字微波系統(tǒng)，電話和網絡通過微波系統(tǒng)進行通信。在H市電視臺建設中，廣播臺微波傳輸?shù)男盘栔饕?657 kHz、602 kHz微波廣播信號。信號經廣播電視臺的微波設備編碼后，傳輸?shù)椒聪驈陀脵C中，之后經過室內單元處理傳輸?shù)绞彝鈫卧?，最后由微波天線完成廣播電視信號發(fā)送。在微波信號傳輸對端，信號接收系統(tǒng)接收到廣播電視信號后，利用可逆過程對廣播電視信號進行編碼和解碼，將信號轉化進行后續(xù)傳輸[5]。微波信號傳輸方式能夠全面提升廣播發(fā)射臺信號傳輸質量，且延時較低，能夠在很大程度上提高信號傳輸速率，從而為廣播發(fā)射臺提供更加完善的服務，因此在廣播發(fā)射臺中的應用具有良好效果，是一種重要的廣播電視信號傳輸方式。

3 廣播發(fā)射臺播出手段分析

為了保證廣播電視節(jié)目能夠高質量播出，廣播發(fā)射臺必須做好播出手段管理。播出手段管理最核心的是信號源切換系統(tǒng)。廣播發(fā)射臺的控制臺中，能夠對音頻進行切換的設備主要包括音頻主線路中的矩陣系統(tǒng)和音頻切換盒。音頻主路中的矩陣系統(tǒng)能從音頻主路中不同音頻信號源中選擇最合適的音頻信號源，將其輸送到發(fā)射機。如果廣播發(fā)射臺在運行過程中出現(xiàn)故障，矩陣系統(tǒng)能夠根據(jù)設定的程序完成信號源自動切換，從而提高廣播電視信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和靈活性，避免信號傳輸質量降低和信號傳輸中斷問題發(fā)生。音頻切換盒位于音頻系統(tǒng)末端和備用線路。如果主路音頻信號出現(xiàn)故障，音頻切換盒能夠自動完成備用信號切換，從而提高廣播發(fā)射臺信號傳輸服務質量。

3.1 矩陣系統(tǒng)播出手段

H市廣播發(fā)射臺機房的控制臺配備了一臺計算機，安裝有network矩陣控制軟件。矩陣控制軟件能夠在音頻主路多路音頻信號源中選取其中最合適的音頻信號源，從而提高發(fā)射機的信號發(fā)射質量。該軟件能夠實現(xiàn)對信號傳輸過程的監(jiān)督與管理，通過自動監(jiān)測功能，能夠實現(xiàn)信號實時切換，從而保證廣播電視臺節(jié)目信號傳輸質量。

矩陣控制軟件以網格交叉點的形式來表現(xiàn)輸入信道與輸出信道之間的路由關系。網格中豎線為信號輸出，共有16路豎線；橫線表示信號輸入，共有16路橫線。豎線與橫線的交叉點以綠色表示，經過橫線與豎線交叉點的輸出信號與經過交叉點的輸入信號之間能夠建立路由關系，不同的綠色交叉點表示不同輸入信道與輸出信道之間為不連通關系。利用控制面板對矩陣系統(tǒng)軟件的輸入與輸出關系進行調整，能夠對廣播發(fā)射臺的播出進行實時控制[6]。

利用矩陣系統(tǒng)對播出進行調整時，首先點擊軟件界面的輸出端菜單，在菜單中選擇需要調整的輸出口，之后點擊輸入端的菜單，選擇需要切換的輸入口，點擊執(zhí)行即可完成電視節(jié)目播出。該軟件系統(tǒng)設置了一些快捷鍵，能夠提升節(jié)目播出調整的控制效率。矩陣系統(tǒng)軟件具有實時音頻信號監(jiān)測功能，發(fā)現(xiàn)某一路音頻信號在輸入或輸出過程中出現(xiàn)故障時，能夠實現(xiàn)音頻信號的自動切換。矩陣系統(tǒng)軟件配備了音頻監(jiān)測卡，能夠接收16路檢測用音頻信號。16路音頻信號與輸入矩陣的16路音頻信號相互對應，矩陣系統(tǒng)軟件通過檢測音頻信號對輸出和輸入信號進行控制。16路不同檢測信號在矩陣系統(tǒng)軟件中與不同的端口對應，根據(jù)自動切換時序定義不同級別，在自動化控制過程中，能夠根據(jù)不同級別的優(yōu)先級完成自動化切換控制，從而保證廣播發(fā)射臺信號輸入與輸出質量，促進廣播電視播出手段靈活性的提升，提高節(jié)目播出過程中的信號傳輸質量。

3.2 音頻切換和播出手段

除采用矩陣系統(tǒng)軟件作為播出手段外，H市電視臺廣播發(fā)射臺的備路音頻切換利用音頻切換盒實現(xiàn)。音頻切換盒的主要構件為4個雙鍵位波段開關，都采用兩路進一路的形式，不同的波段開關信號負責對應的播出信號控制。采用音頻切換盒進行播出控制時，音頻切換單元波段開關的順序為1#（657）→ 2#（203）。自動化切換控制能夠提高播出手段控制靈活性，音頻切換盒發(fā)揮了重要的作用。

4 廣播發(fā)射臺信號管理優(yōu)化策略

為保證廣播發(fā)射臺的信號傳輸質量，為廣播電視用戶提供高質量的服務，必須做好廣播發(fā)射臺日常管理工作，尤其是信號傳輸設備的日常維護和信號輸出技術管理。通過科學的管理工作，保證廣播發(fā)射臺信號傳輸質量提升，避免出現(xiàn)信號質量較差、穩(wěn)定性不足的問題，且需要根據(jù)不同的播出手段，采用相應的信號傳輸方式，提高信號源切換靈活性。開展高效率電視節(jié)目播出手段優(yōu)化工作，是提高廣播電視臺服務質量的重要方式。

5 結 語

本文全面闡述廣播發(fā)射臺的基本構成，并分析了主要的信號傳輸方式，提出了相關管理優(yōu)化策略，希望能對我國廣播電視行業(yè)發(fā)展起到一定的借鑒和幫助作用，不斷提升廣播電視臺運行質量。