中波廣播發射的信道噪聲問題與對策

馬忠魁

甘肅省廣播電視局臨夏廣播轉播臺 甘肅 臨夏 731100

引言

現代人的生活和娛樂方式有了很大改變，但是大部分人對廣播電視的喜愛仍是不改初衷，為了回饋廣播電視受眾的喜愛，廣播行業應通過不斷優化和改善廣播信號發射質量，來為人們提供更加良好的電視節目收看體驗，中波廣播發射是無線廣播的重要傳播方式，但是長久以來，在中波廣播發射中就存在信道噪聲問題，由于信道噪聲會對無線廣播信號傳播質量和效率造成不良影響，因此很有必要全面細致的分析導致中波廣播發射信道噪聲的具體原因和應對信道噪聲問題的主要方法。

1 信道噪聲概述

中波廣播發射運行過程中會有一些無用信號產生，這些無用信號就是噪聲，它們的存在會給正常播出造成異常干擾。干擾有兩種主要形式，即傳導與輻射。噪聲按其產生來源主要分為自然噪聲、熱噪聲和人為噪聲三種形式。信號是以信道為介質實現傳播的，包括饋線，發送裝置以及天線等在內的信號變換設備都統稱信道。廣播信號只有經過信道才能實現傳播，這個過程會有噪聲帶來干擾，導致無法實現預期的信號質量，這就是信道噪聲的來源，當然叫作干擾更為通俗直觀。噪聲給信號傳播帶來負面干擾，信號無法達到預期的傳播效率，完整性也會受到損傷。有些信道噪聲具有超高穩定性，其他外部因素幾乎無法干擾到它們，這類信道噪聲就是平穩噪聲，與之相反對應的就是非平穩噪聲。鑒于中波廣播發的信號傳播途徑都在空中，傳播過程的影響因素種類數量都比較多，這些信道噪聲帶來的干擾會導致廣播質量的大幅下降。

2 中波廣播發射的信道噪聲影響

2.1 中波廣播發射的特殊性

當不同廣播信號都處于一個信道之中時，各自產生的信道噪聲的影響程度是不一樣的。中波廣播發射的信號傳播途徑無法提前設定，給信號帶來某種程度的特殊性，即信號在到達信道進行傳播時，自身無法對信道途徑進行選擇，傳播路線也無法提前設定，導致廣播信號傳播被嚴重削弱了目的性，這也使得傳播過程干擾因素的影響力被放大，聲波信號的傳播極易失真，信號原有的完整性也會大幅下降[1]。較之其他波段的傳播信號，發射中波廣播信號需要極高的信道環境質量，為了盡量規避因信道噪聲給中波廣播發射信號帶來的上述不利影響，在中波廣播信號發射之前，技術人員須提前對信號編碼，以此盡量確保信道噪聲給傳播中的中波廣播信號帶來負面影響。

2.2 質量效率影響

如果中波廣播信號發射處于正常狀態，當中波信號已經到達信道，技術人員就會立即啟動接收設備，確保對信號的迅速捕捉。如果信號傳播途中被信道噪聲所干擾，接收設備就無法完整接收到全部中波信號，很多信號也有可能游離在接收區域之外，這就導致信號被嚴重掩蓋的位置特性，傳播效率因此被大幅降低，覆蓋面積也會被大幅縮減，情況嚴重到一定程度中波信號的高頻段就無法達到預期的傳播效果[2]。由此可見，信道是中波信號傳播過程的關鍵影響因素，信道質量好，則信道噪聲就弱，反之信道噪聲就會嚴重干擾傳播質量。站在這一角度，要實現中波廣播信號的高質量傳播，必須有效降低信道噪聲的嚴重干擾。

2.3 誘發信號污染

信道噪聲給傳播途中的信號帶來負面干擾，導致信號原有的資源特質被破壞，這就是信號污染。這種污染會自始至終伴隨信號整個傳播全程，相關部門要實現中波信號傳播質量和效率，會受到這種污染的嚴重阻撓。站在接收設備的角度，接收設備接收了污染信號，原有信號的信息有效性被打亂，設備的正常判斷受到影響；站在傳播效率的角度，信號發射會有固定頻率，而污染信號的頻率和正常頻率是有差異的，污染信號的頻率是錯誤的，極有可能被錯誤地向其他信道分配，給這些信道內的傳播信號造成干擾。因此。有必要對信道噪聲干擾提起高度重視。

3 中波廣播發射噪聲的成因

3.1 發射設備和接收設備均落后

我們國家在中波廣播發射技術的研發方面落后于世界領先水平，而相關領域的科技工作者的研發偏重于新媒體設備，廣播設備的技術研發被嚴重忽視，致使廣播領域的發射和接收設備均處于極度落后的狀態。中波廣播發射的傳播信號會被信道噪聲干擾，接收設備的故障率也高居不下，廣播領域的發射和接收設備都還處于傳統模式狀態，相關技術又嚴重落后，發射設備運行期間線路電流又會產生互相干擾，導致感應磁場的出現，傳統模式的設備恰恰忽略了這一因素，使這種設備條件下的電波出現較大偏差[3]。同時，落后的廣播技術使接收設備無法有效鑒別偏差信號，只能對看似完好的信號照單全收，對偏差信號無法自動屏蔽，接收區域之外的信號也無法接收，導致信道噪聲出現而干擾節目質量。

3.2 值檢人員檢修設備能力不足

科技進步和新媒體設備的出現，給轉播臺站帶來前所未有的沖擊，其本身就起步落后，沖擊之下的前景愈發暗淡。廣播站設備的日常運維需要投入相關資金，不利局面下的設備維護保養被長期擱置，一些本該早已解決的信道噪聲問題也因維護保養不力而愈演愈烈；而且在設備維護方面，本專業畢業的技術人員寥寥無幾，同時很少有機會再接受新知識、新技術的教育，知識老化等，加上理論與實際脫節，即使存在信道噪聲的問題，維護作業也難以有效開展。

4 中波廣播信道噪聲問題的應對措施

4.1 用過濾法降低信道噪聲

中波廣播發射對信道進行降噪處理的常用方法是過濾法，這種方法是用來過濾信號的，過濾掉的是無用信號，以此為有用信號提供傳播過程的優質高效保障。要實現過濾法在中波廣播發射過程中的精準高效利用，需要設計人員在設計電路模塊內容時引入大數據技術，在此基礎上完成采樣和設計過濾模塊等內容，以此達到過濾法在中波信號處理中的精準利用[4]。同時，過濾模塊設計需要與多項性能指標相結合，把它在中波信號發射過程中的功能作用進行補強，提升其抗干擾能力，在此基礎上檢測比對有用信號和噪聲之比，同步檢測接收端的信號抗干擾能力，確認技術標準達標后再投入運行。

4.2 提升中波廣播發射率

根據中波發射電磁理論可知，中波段的電磁波沿地面傳播時，損耗比較小，傳輸距離遠，覆蓋面積大。但由于調制頻率相對較低，波長也相對較長，導致信號對障礙物的沒有較強穿透能力，在這一點上明顯比高頻調試模式偏弱，電磁波能量的空間傳播能量迅速降低，相較于信號的高波段和有線傳輸方式，受到噪聲影響的概率和程度都很大。如果在信號傳播方式上改為有線傳輸，則可以實現傳播途徑的追根溯源，有效提升的目標性，如果信號傳播以空氣為介質，則傳播效果方面與有線傳輸正好適得其反，傳播會嚴重削弱目標性或者根本完全失去目標性。信號接收設備對處于接收區域內部的所有信號來者不拒，致使傳播途中和已經接收的信號都面臨信道噪聲的大概率干擾，從而縮小傳播覆蓋面積，降低傳播質量，信號中斷或失真現象呈高發態勢[5]。要徹底改變這種不利局面，提升信號傳播質量和覆蓋面積，需要采取一切可行性措施讓中波廣播發射信號提升成功率，具體措施可把信號調制度進行適度提升，或者對發射機三種電聲進行有效控制，這些措施在一定程度上會使日常運維成本出現上漲，但是要達到中波廣播發射信號提升抗干擾能力的目的，這些措施的執行必不可少且屬于基礎性關鍵措施。

4.3 加大廣播基站發射強度

廣播信號傳播途中外部磁場帶來的干擾性破壞作用較大，致使接收設備噪聲污染高發，帶電粒子自身的運動方向很不規則，極易變化，致使信號容易出現失真等問題而引發噪聲。雖然外部磁場干擾能力有限，但是接收設備卻還是會接收一些因磁場作用而發生運動軌跡改變的類似帶電粒子，如果要確保把外部磁場噪聲干擾進行有效控制，需要相關廣播基站把信號發射強度提高上去，發射的電波信號越強，抗干擾能力就越大，干擾的破壞作用就會被限制，電波信號得以在固定范圍內出現被有效接收，從而規避信道噪聲的干擾。

4.4 改進設備并做好噪聲預估[6-7]

①發射設備技術改進。把抗磁場干擾設施加裝到發射設備，提升發射強度，控制外部磁場干擾出現的概率；②改進接收設備。第一，把信號接收區間進行合理調整，確定中波信號頻率接收的最佳區間，規避外部干擾因素；第二，對接收設備實施天線設施改進，確保信號接收能力有較大提高，規避傳播途中信道噪聲的產生概率；③改進接收和發射天線。天線在設備選購過程中要確保質量，積極引入國際領先技術，確保天線具備較強的方向性，使信號傳播效率得到提升，有效抵抗信道噪聲的干擾；④做好噪聲預估。信號傳播的波形特性各不相同，對信號傳播過程潛在的信道噪聲干擾進行預估預判，準確評估干擾程度，在大數據技術的加持下實現準確評估，減少信道噪聲干擾的破壞性影響。

4.5 培養專業人員，加大監督力度

中波廣播發射設備的日常運維需要高素質專業人才完成，有關部門須加大相關人才的培養力度，確保廣播設備實現科學規范的日常運維。在新媒體占據傳播主陣地的現實狀況下，廣播站的作用仍然不可低估，有關部門須著力打造優秀人才隊伍，研發先進設備，確保廣播事業的長遠發展。目前國內廣播專業的人才缺口很大，新設備研發又面臨嚴重阻力，有關部門可在國外聘請業內專家開展業務培訓，打造高素質廣播專業隊伍[8]。需要注意的是，培養優秀人才和研發新設備都需要注入大量資金，有關部門須為此提前準備，除了資金扶持要到位，廣播站管理部門還要加強日常監管，發射設備須按期維護保養，尤其要重點關注維修作業后期的監督管理，確保維修作業達到標準質量，在此期間還要詳細記錄信道噪聲的成因排查情況。

4.6 控制溫度

發射機的日常運行須在合理的溫度區間進行，中波發射機房通常采用的是全固態發射機，其適宜運行溫度區間是15～40℃，須保證環境濕度不超過85%。發射機多采用風冷系統，其功率放大器在正常運行時，如果運行溫度有7～10℃的升幅，功放管會隨這個溫度區間而出現工作壽命的成倍遞減規律，系統為管芯設置的適宜溫度區間是低于110℃，因此必須確保風冷系統的安全運行，這是實現發射機正常運行的最重要一步[9]。最佳方法是機房保證長期的溫度和濕度恒定，發射機須保證機房開機溫度不宜過低，否則放大器功放管會出現過大的沖擊電流而毀掉功放管。

5 結束語

綜上所述，中波廣播發射過程中一定出現信道噪聲，就會產生降低中波廣播信號傳播質量和傳播效率以及信號污染等負面影響，而導致信道噪聲的原因主要來自發射設備和接受設備都不夠先進、廣播站設備檢查不夠及時高效等方面，因此，筆者建議采取應用過濾法降低信道噪聲、改進設備并做好噪聲預估以及提升中波廣播發射率等措施，合理應對中波廣播發射的信道噪聲問題。