中短波廣播頻譜負(fù)荷收測的數(shù)據(jù)處理

楊 杰　卓 佳

中短波廣播頻譜負(fù)荷收測的數(shù)據(jù)處理

楊 杰卓 佳

（作者單位：國家新聞出版廣電總局二八一臺）

隨著無線電技術(shù)的發(fā)展，人們對廣播播音質(zhì)量和效果的要求越來越高，加上無線電頻譜易受到干擾等特性，對頻譜負(fù)荷進(jìn)行收測勢在必行；同時對收測數(shù)據(jù)合理的處理，將為今后的廣播電視監(jiān)測及頻譜負(fù)荷收測工作提供參考和依據(jù)。本文在介紹頻譜收測的基礎(chǔ)上，論述了國家新聞出版廣電總局二八一臺頻譜收測數(shù)據(jù)后期的處理方法，以期把中短波頻譜負(fù)荷收測過程產(chǎn)生的大量雜亂無序的數(shù)據(jù)提煉出來，作為日常廣播電視監(jiān)測的參考依據(jù)；同時，對今后的頻譜收測工作的開展提出了合理建議，以便完善頻譜收測的方法，提高頻譜收測效率，有效發(fā)揮頻譜負(fù)荷收測在監(jiān)測監(jiān)管業(yè)務(wù)中的重要作用。

頻譜收測；方法改進(jìn)；數(shù)據(jù)處理；模式識別

隨著人們對廣播播音質(zhì)量和效果要求的提高，對廣播頻段頻譜負(fù)荷進(jìn)行收測，了解各頻道負(fù)荷情況（占用量和占用度）與收測頻道內(nèi)各電臺的工作狀況、發(fā)射特性和歸屬等信息就勢在必行。通過頻譜負(fù)荷收測不僅可以了解某一地區(qū)在不同時間內(nèi)頻譜占用情況，還可以掌握那些尚未被占用的頻率與時間。

提高頻譜收測的效率，有助于解放人力，減少收測前期大量查閱資料及收測結(jié)束頻譜整理的時間，使頻譜收測人員能更加高效地利用頻譜資料，致力于頻譜資料的研究和分析；對頻譜資料的有效利用，提高了無線電頻譜利用率，有助于廣播電視監(jiān)測工作的順利進(jìn)行，可以為廣大的人民群眾提供高質(zhì)量的無線電廣播。

1　頻譜收測簡介

1.1頻譜收測內(nèi)容和方式

頻譜負(fù)荷收測內(nèi)容主要包括各頻道上收到的電臺名稱、歸屬和臺址，各個時刻所播的節(jié)目語言、信號強(qiáng)度、調(diào)制方式、頻帶寬度、干擾情況與可聽度評價等。頻譜負(fù)荷收測按照頻段不同，可分為中波、短波與米波等。其中以短波頻譜負(fù)荷最為擁擠，頻譜負(fù)荷的變動情況也最為頻繁。

頻譜收測方式可分為人工收測與自動收測兩種。人工收測可以辨認(rèn)出某臺的臺名、語言節(jié)目、信號強(qiáng)度、干擾情況與可聽度情況等。自動收測系統(tǒng)利用自動頻譜占用記錄儀收測。從自動記錄的紙帶上可以看出哪些頻道或頻率已被占用，占用時間的長短、各占用頻道（或頻率）的信號強(qiáng)弱，調(diào)制方式及頻帶寬度等。國家新聞出版廣電總局二八一臺采用人工收測與自動收測相結(jié)合的方法進(jìn)行頻譜收測。

1.2頻譜負(fù)荷收測的要求

無線電頻譜收測頻段范圍包括，中、短波廣播專用頻段與用作傳送廣播節(jié)目的各中、短波頻率。

無線電頻譜收測周期原則上應(yīng)與短波季度換頻周期相對應(yīng)，即每年收測兩次，收測時間一般在春、秋季換頻后進(jìn)行，收測頻率范圍一般在531～1602kHz（中波頻段）、2300～26100kHz（短波頻段）中進(jìn)行。在頻譜收測進(jìn)度安排上，一般是收測1次，校對1～2次。各頻道的收測以每半小時作為收測周期，收足24小時。短波頻道間隔規(guī)定為5kHz，中波頻道間隔規(guī)定為9kHz，頻道±2kHz內(nèi)電臺隸屬該頻道，頻道內(nèi)的電臺信號強(qiáng)度，以主觀評價為主，利用國際上通用的5分制來評定可聽度。

1.3頻譜負(fù)荷收測的基本設(shè)備

傳統(tǒng)的頻譜收測是實(shí)時頻譜收測，即要求人工24小時不間斷地逐個收聽頻段內(nèi)各頻道的廣播電臺信號。因此，值班員無法抽身做其他工作。此外，要求值班員及時準(zhǔn)確地辨別電臺的語言和臺名，這對值班員的業(yè)務(wù)水平要求很高；但大部分廣播電臺都是在整點(diǎn)或者半點(diǎn)時刻報臺，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的值班員也很難以在短短幾十秒的時間內(nèi)及時辨別出多個頻道的電臺信號的語言和臺名，因而錯收漏收的概率極高，為了快速地完成收測，就需要大量的值班員，而且實(shí)時頻譜收測需要耗費(fèi)大量的時間和人力。利用自動化軟件和系統(tǒng)，可以很好地解決每個頻道進(jìn)行24小時不斷監(jiān)聽的弊端。國家新聞出版廣電總局二八一臺現(xiàn)在使用的是多路錄音監(jiān)測系統(tǒng)，錄音收測頻譜負(fù)荷的儀器設(shè)備主要是接收天線、數(shù)字化寬帶監(jiān)測接收機(jī)、多路解調(diào)錄音系統(tǒng)以及大容量存儲設(shè)備等。

多路錄音監(jiān)測系統(tǒng)工作流程：首先，由數(shù)字化寬帶接收機(jī)對整個中、短波頻段進(jìn)行高速掃描，并對各頻道信號進(jìn)行指標(biāo)測量和模式識別，對符合條件的信號再利用多路解調(diào)錄音系統(tǒng)進(jìn)行5分鐘錄音，即半點(diǎn)從28～33分，整點(diǎn)從58～03分，分別對這兩個時間段進(jìn)行錄音，以便值班員有足夠的時間來對電臺進(jìn)行辨別；之后收測人員即可在白天或者其他時段靈活的進(jìn)行頻譜收測，極大的減輕了人力消耗。

因此，利用數(shù)字化寬帶接收處理和音頻信號模式識別等這些新技術(shù)，頻譜收測人員就不必24小時對廣播信號進(jìn)行人工收測，極大地減輕了收測人員的工作量；同時，通過錄音，值班員可對一些難以辨別的，信號不好的電臺進(jìn)行重復(fù)收聽，以辨別語言和臺名，提高頻譜收測的工作效率；而且由于系統(tǒng)對中、短波頻段內(nèi)的所有頻道信號都進(jìn)行了實(shí)時不間斷的錄音，因此保證了收測數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

2　頻譜收測資料處理

為了對周邊頻譜負(fù)荷有完善的了解，頻譜收測的資料處理也是重中之重。首先，要提前把本期的頻譜參考資料準(zhǔn)備好，參考資料一般從網(wǎng)站下載，其準(zhǔn)確度可與hfcc官網(wǎng)媲美，之后可把資料導(dǎo)入頻譜收測輔助軟件，有助于提高頻譜收測效率；收測完成之后，把收測資料從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出，再進(jìn)行頻譜數(shù)據(jù)處理。國家新聞出版廣電總局二八一臺的頻譜導(dǎo)出軟件為自臺設(shè)計并開發(fā)，導(dǎo)出數(shù)據(jù)快捷、準(zhǔn)確，使用簡便，自投入使用以來效果一直良好。主要有兩個軟件：“導(dǎo)數(shù)據(jù)軟件”和“281頻譜收測統(tǒng)計工具”。

2.1導(dǎo)數(shù)據(jù)軟件簡介

導(dǎo)數(shù)據(jù)軟件界面簡潔，操作簡單，可選擇導(dǎo)出中波頻譜和短波頻譜，并生成Excel表。在導(dǎo)出數(shù)據(jù)時，還可選擇導(dǎo)出收測數(shù)據(jù)或者校對數(shù)據(jù)，設(shè)置起始頻率和終止頻率，并選擇步進(jìn)。圖1是在導(dǎo)出A14中波頻譜，選擇中波頻譜，選中僅校對數(shù)據(jù)，設(shè)置為中波頻段，和中波頻段間隔，設(shè)置文件生成地址。點(diǎn)擊開始后即可生成中波頻譜收測表。

圖1　導(dǎo)出A14中波頻譜表

圖2　281頻譜收測統(tǒng)計工具

2.2頻譜收測統(tǒng)計工具簡介

按監(jiān)管中心的要求，中、短波頻譜資料需按頻道順序與各個電臺每半小時收聽記錄情況匯總整理成《中波廣播電臺頻譜負(fù)荷表》與《短波廣播電臺頻譜負(fù)荷表》，每期中、短波頻譜收測資料要包含以下說明與統(tǒng)計資料：收測頻段范圍與起止日期；收測地點(diǎn)、所用設(shè)備名稱型號及收測人員等；實(shí)收廣播電臺頻道與實(shí)收各廣播電臺統(tǒng)計數(shù)，以及按各大洲排列的實(shí)收各國（或地區(qū)）頻率表。

利用國家新聞出版廣電總局二八一臺的統(tǒng)計軟件“281頻譜收測統(tǒng)計工具”（見圖2），我們可以把收測數(shù)據(jù)很快進(jìn)行統(tǒng)計和歸類，并快速整理數(shù)據(jù)。

2.2.1統(tǒng)計出基本數(shù)據(jù)

點(diǎn)擊“統(tǒng)計基本數(shù)據(jù)”，可按中波和短波分開統(tǒng)計，可以把每個電臺出現(xiàn)的頻率數(shù)列到一個Excel表中，同時，還可以統(tǒng)計出中、短波電臺總數(shù)，以及總的電臺播音頻道數(shù)。

2.2.2統(tǒng)計語言

點(diǎn)擊“使用的語言以及臺名”，可統(tǒng)計本期收測中使用的所有語言，其中包括語言的簡寫，英文名和中文。

2.2.3頻率表統(tǒng)計

點(diǎn)擊“頻率表統(tǒng)計”下的“短波”“中波”，可以得到短波和中波的頻率表，它按大洲和國家分類，把本期收測的已辨別出語言和臺名的所有中波，短波分別顯示出來，方便之后的統(tǒng)計。

將以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計后，結(jié)合頻譜導(dǎo)出軟件導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，就可制作并整理出《中波廣播電臺頻譜負(fù)荷表》與《短波廣播電臺頻譜負(fù)荷表》。這樣就具有了本次收測的完善數(shù)據(jù)，結(jié)合歷次的收測數(shù)據(jù)，就可分析出各國電臺在昆明地區(qū)的收測效果和質(zhì)量，分析出昆明地區(qū)的頻率和時間的利用情況等。

3　頻譜收測的改進(jìn)建議

由于頻譜收測周期長，工作量大，往往需要占用值班員大量的時間來收測，對數(shù)據(jù)處理投入的精力就不會很充裕，這就要求不斷地利用新技術(shù)、新方法來進(jìn)行收測，利用軟件或系統(tǒng)來逐步替代人工，實(shí)現(xiàn)智能化、自動化，以適應(yīng)新時期、新形勢下的無線電頻譜收測。

3.1利用軟件來簡化頻譜收測

在頻譜收測中，經(jīng)常需要參考資料，如《WordRadioTV Handbook》，這個資料內(nèi)容詳細(xì)、全面，基本可以查找全球各地的頻率資料，功能相當(dāng)強(qiáng)大；但缺點(diǎn)也較為明顯：查找不易。在查閱資料的過程中就將耗費(fèi)大量的時間，而收測中，大量電臺報臺都在半點(diǎn)和整點(diǎn)，手工查閱資料將有可能錯失收測機(jī)會。為了解決這個問題，開發(fā)了頻譜收測輔助軟件：SpectrumHelper。有了這個軟件，只需輸入頻率，即可查找到此頻率對應(yīng)的臺名、語言和播音時間等內(nèi)容，基本可滿足頻譜收測的要求，而且可以大大提高收測效率，實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的目標(biāo)。

如，輸入11720kHz后可查找到3個臺：伊朗伊斯蘭共和國之聲、越南之聲以及所對應(yīng)的播出語言、播音時間、播音周期等；而用《Word RadioTV Handbook》的話，只可以看到臺名和發(fā)射地點(diǎn)。簡而言之，SpectrumHelper可以讓中、短波頻譜收測事半功倍。

3.2利用新技術(shù)智能化頻譜收測

隨著新技術(shù)的不斷研發(fā)，尤其以模式識別為主的新技術(shù)，將為今后的頻譜收測帶來革命性的轉(zhuǎn)變?？梢园岩阎呐_名和語言建立一個數(shù)據(jù)庫，通過模式識別技術(shù)，利用電腦智能識別出臺名和語言。如果識別準(zhǔn)確率提高，這將改變傳統(tǒng)的頻譜收測模式，從人工識別轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?、自動化的識別，實(shí)現(xiàn)頻譜收測智能化、自動化，而值班員要做的工作只是對一些置信度不高的頻率進(jìn)行再研判，再錄入，這將減少大量的人力、物力及時間消耗。同時，值班員就將有更多的時間和精力進(jìn)行頻譜數(shù)據(jù)的分析，統(tǒng)計全面的頻譜數(shù)據(jù)，以便解決頻譜收測的主要問題，實(shí)現(xiàn)頻譜收測的目標(biāo)：了解收測目標(biāo)地點(diǎn)的中短波廣播頻段頻譜占用情況，有效地利用頻譜資源；了解收測地點(diǎn)各頻道廣播電臺占用情況，為頻率資源的有效地指配提供有力的依據(jù)；了解世界各國廣播電臺在收測地點(diǎn)的收聽情況和各國頻率的實(shí)際使用狀況，尤其是境外電臺對我國廣播的覆蓋情況；及時發(fā)現(xiàn)與查明我國電臺受非法信號的干擾情況；及時發(fā)現(xiàn)與查明非法電臺或“地下電臺”；為選用最佳工作頻率（即0.85MUF）與清靜頻道提供依據(jù)；積累與掌握無線電波的傳播規(guī)律。

3.3利用互聯(lián)網(wǎng)完善頻譜收測

現(xiàn)在是一個網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的時代，應(yīng)該利用好網(wǎng)絡(luò)上的很多論壇，如：“廣播愛好者”論壇、“無線電愛好者”論壇、“礦石收音機(jī)”論壇等。這些論壇里有很多電臺最新動態(tài)及播出情況，利用好這些論壇可以掌握最新消息保持與時俱進(jìn)。利用廣大的群眾基礎(chǔ)，將對查明非法電臺、“地下電臺”及受干擾情況排除方面，提供強(qiáng)有力的主力。另外，還可以從這些論壇看出廣播愛好者和無線電發(fā)燒友的心態(tài)動向，對一些偏激的看法可以對其進(jìn)行引導(dǎo)、教育，以便其樹立正確的觀點(diǎn)，并給論壇帶來良好的氣氛，讓大家能更好地投入到無線電廣播研究的樂趣中。

4　結(jié)語

良好的頻譜收測方法和對收測數(shù)據(jù)的有效處理，將對利用頻譜資源、排查播出干擾、有效的選擇最佳工作頻率或選擇清靜、指配播出頻率提供依據(jù)和幫助。通過以上對頻譜收測的分析和建議可以發(fā)現(xiàn)，無線電頻譜收測是一項(xiàng)長期而繁瑣的工作，要想把這項(xiàng)業(yè)務(wù)做精做細(xì)，做全做好，除了要掌握最基本的語言、臺名識別能力和世界地理知識外，還要不斷探索新技術(shù)，開發(fā)新的收測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無線電頻譜收測的智能化、自動化，加強(qiáng)對頻譜收測數(shù)據(jù)的處理和分析，不斷開拓思路，這樣才能把頻譜收測工作做好，為廣播電視監(jiān)測監(jiān)管事業(yè)的順利發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

楊杰（1989-），男，彝族 云南開遠(yuǎn)人，學(xué)士，助理工程師，2012年畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)電磁場與無線技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)任國家新聞出版廣電總局二八一臺廣播機(jī)房副主任，研究方向：廣播監(jiān)測；卓佳（1990-），女，四川宜賓人，學(xué)士，助理工程師，2012年畢業(yè)于成都電子科技大學(xué)通信工程專業(yè)，現(xiàn)任國家新聞出版廣電總局二八一臺值班員，研究方向：廣播監(jiān)測。

[1]陳德澤.廣播電視監(jiān)測技術(shù)[M].北京:中國廣播電視出版社,2008.

[2]張澍,馬小巍.新技術(shù)、新方法在中、短波頻譜收測中的應(yīng)用[C]//陶嘉慶.廣播電視監(jiān)測監(jiān)管2012-2013年度論文集.北京:2013.