“數(shù)字微波調(diào)制機切換器”項目技術(shù)設(shè)計方案

姜良全

摘 要 隨著廣播電視行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的數(shù)字微波技術(shù)應(yīng)用到廣播電視業(yè)。其中，由以數(shù)字微波調(diào)制機切換器的研究最為關(guān)鍵。所以，本文針對數(shù)字微波調(diào)制機切換器的項目技術(shù)設(shè)計方案做出分析，希望有利于后續(xù)的使用。

關(guān)鍵詞 數(shù)字微波；廣播電視發(fā)射機；切換器

中圖分類號 G2 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）166-0122-02

桂林廣播電視發(fā)射臺傳輸部數(shù)字微波系統(tǒng)是廣播電視發(fā)射機前端唯一的一套無線傳輸系統(tǒng)，是有線傳輸?shù)谋匾獋浞?。但是在實際工作中，數(shù)字微波調(diào)制器經(jīng)常出現(xiàn)死機或信道編碼出錯現(xiàn)象，造成傳輸信號中斷，工作人員為了啟用備份數(shù)字微波調(diào)制器，由于接口連接多，更換比較復(fù)雜，延誤正常播出時間，甚至造成停播事故。為此，對現(xiàn)有數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)進行智能化升級改造。

1 項目設(shè)計目的

第一，備用調(diào)制器為冷備份平時不工作，當(dāng)系統(tǒng)檢測到主用調(diào)制器輸出的信號有問題或調(diào)制器機身出現(xiàn)故障時，立即啟動備用調(diào)制器開機使其正常工作，同時自動關(guān)閉主用調(diào)制器的電源停止其工作，從而達到主備用機自動切換的功能。

第二，ASI接口的TS碼流信號源同時輸入主、備調(diào)制器，當(dāng)輸入的碼流出錯或者沒有信號時，則系統(tǒng)發(fā)出聲光告警[1]。

2 “數(shù)字微波調(diào)制機切換器”技術(shù)方案

2.1 控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 技術(shù)概述

1）自動控制系統(tǒng)主要依靠FPGA可編程器件的強大應(yīng)用功能，在相關(guān)固定功能器件的基礎(chǔ)上，編寫相應(yīng)的檢測控制分析邏輯程序，配合單片機共同完成整個系統(tǒng)的檢測控制功能。

2）ASI碼流信號源同時輸入主、備調(diào)制器、自動控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過對ASI碼流進行解碼檢測分析，判斷出輸入信號的有無、其幅度大小是否可以給調(diào)制器識別、輸入信號是否出錯以及產(chǎn)生的誤碼是否會導(dǎo)致無效傳輸，判斷的結(jié)果將控制系統(tǒng)是否發(fā)出告警。

3）使用中的調(diào)制器輸出中頻將分出1路輸入控制系統(tǒng)，系統(tǒng)對該中頻信號進行解調(diào)解碼并檢測分析，判斷中頻信號的場強電平大小、信號的誤碼質(zhì)量等級，通過有效比對，判斷出是否應(yīng)該切換至備用機電源同時斷開主用機電源。

4）控制系統(tǒng)對主備用機電源的開啟與關(guān)閉通過繼電器來實現(xiàn)，控制系統(tǒng)本機在斷電重啟后按此前存儲的狀態(tài)參數(shù)控制繼電器工作；而當(dāng)本機關(guān)機時，繼電器的復(fù)位可以達到電源直通至主用機的功能，也可以通過手動強制切換開關(guān)切換至備用機工作，手動強制切換開關(guān)使外電源不再通過繼電器，使主備機脫離了本機的控制，本機開機后如需恢復(fù)本機的自動控制，需把手動強制切換開關(guān)恢復(fù)至自動位置。本機在正常工作狀態(tài)下，如果需要對主備機進行手動切換，可在面板輸入手動切換指令，系統(tǒng)通過單片機可以控制主備機的切換；當(dāng)本機出現(xiàn)故障時，則可以通過手動強制切換開關(guān)實施主備機的切換。

2.3 實現(xiàn)原理

ASI碼流輸入端檢測采用無源分配給到控制機的碼流（也即輸入主備機碼流），在工作時控制機的CY933解調(diào)出TS碼流，TS碼流經(jīng)TS流檢測模塊檢測輸入的TS流是否正常，如正常給顯示屏顯示正常，反之聲光告警。

調(diào)制中頻輸入（也即QPSK工作機輸出）經(jīng)中頻解碼后進入TS流控制模塊單片機讀取QPSK解調(diào)強度，質(zhì)量等參數(shù)在顯示屏上顯示，當(dāng)檢測出的參數(shù)和正常時參數(shù)不同及超過一定值時就判斷正在工作的QPSK機器出現(xiàn)故障需切換到備用機工作，這時單片機控制繼電器切換到備用機電源接通，主機電源關(guān)閉，并聲響告警并在顯示屏提示，直至值班人員手動復(fù)位后聲響才停止[2]。

2.4 功能

第一，面板顯示監(jiān)測信號的質(zhì)量、強度、告警等相關(guān)內(nèi)容、參數(shù)；第二，在ASI碼流信號源輸入的檢測方面：當(dāng)ASI無輸入或者輸入幅度較小時，系統(tǒng)發(fā)出聲光告警，告警可以設(shè)定為3種方式：只有聲音告警（蜂鳴器）、只有光告警（顯示屏光閃動）、同時具備聲光告警；第三，對調(diào)制器輸出信號的檢測方面：調(diào)制器本身及內(nèi)部信號處理的所有問題均可通過質(zhì)量和強度的數(shù)值大小表現(xiàn)出來，通過設(shè)定二者的門限數(shù)值即可實施自動切換功能（二者的門限數(shù)值可以通過面板進行修改設(shè)定），切換時自動啟動備用機的電源，同時自動關(guān)閉主用機的電源；主備用機切換后，有一個判斷備用機是否達到正常使用要求的過程時間，初定為0.5min～3min，該時間可以通過面板設(shè)定，在該時間段內(nèi)，如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)備用機達不到要求，則會重新切換到主用機并重新檢測是否達到要求，此反復(fù)切換的過程初步設(shè)定為5次（該次數(shù)也可通過面板修改設(shè)定），如果最后主備用機均達不到要求，則系統(tǒng)發(fā)出聲光告警；第四，關(guān)機直通、手動控制功能：正常情況下，控制系統(tǒng)本機在斷電重啟后按此前存儲的狀態(tài)工作，當(dāng)本機關(guān)機時，電源直通至主用機，也可以通過手動強制切換開關(guān)切換至備用機工作。手動強制切換開關(guān)在本機的后面板上，分主、自動、備三檔，使用該開關(guān)的主、備檔，均不再受本機控制，本機開機后如需恢復(fù)本機的自動控制功能，需把手動強制切換開關(guān)恢復(fù)至自動位置。本機在正常工作狀態(tài)下，如果需要對主備機進行手動切換，可在面板直接設(shè)置主備機的切換，系統(tǒng)會按照上述步驟重新檢測，如反復(fù)檢測幾次（按設(shè)定的次數(shù)）后仍達不到要求，則系統(tǒng)發(fā)出聲光告警；當(dāng)本機出現(xiàn)故障時，則可以通過手動強制切換開關(guān)實施主備機的切換。

2.5 控制系統(tǒng)的意義及擴展性

具備上述功能的自動控制系統(tǒng)不僅僅只用于數(shù)字微波系統(tǒng)，還能通過擴展廣泛的應(yīng)用于其他系統(tǒng)，例如，調(diào)頻廣播發(fā)射系統(tǒng)、電視發(fā)射系統(tǒng)、國標(biāo)地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)、CMMB手機電視發(fā)射系統(tǒng)等的控制切換，以及有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)前端機房、其他數(shù)字電視前端機房等的電視碼流的適時監(jiān)測、分析等[3]。因此，該系統(tǒng)的成功實現(xiàn)意義重大、應(yīng)用范圍廣。

3 結(jié)論

第一，“數(shù)字微波調(diào)制機切換器”提高了微波系統(tǒng)數(shù)字化智能化水平，實現(xiàn)無縫自動切換，增強了廣播電視信號傳輸?shù)目煽啃浴踩浴?/p>

第二，由于“數(shù)字微波調(diào)制機切換器”具有信號檢測功能，對信號源可實時監(jiān)控，為數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的維護搶修創(chuàng)造了便利條件，在現(xiàn)有條件下，可簡化系統(tǒng)故障維修的工作流程，提高了廣播電視信號傳輸?shù)谋Ｕ夏芰Α?/p>

第三，由于數(shù)字微波系統(tǒng)智能化水平的提高，可實現(xiàn)無人值守，也可作為發(fā)射機前端的主要信號傳輸鏈路使用。

參考文獻

[1]王雪梅.數(shù)字微波技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的應(yīng)用[J].通訊世界，2015（7）：15-16.

[2]岳雷.數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展前景淺析[J].通訊世界，2015（21）：64.