廣播發(fā)射機(jī)自動化控制技術(shù)中的幾個技術(shù)要點分析

阿扎旦·吾布力卡生

要實現(xiàn)廣播發(fā)射過程的精準(zhǔn)有效控制，必須注意以下幾個技術(shù)要點。

1 狀態(tài)量的采集

狀態(tài)量包括發(fā)射機(jī)機(jī)械開關(guān)、天線倒換開關(guān)、狀態(tài)指示燈、機(jī)房水浸傳感器等設(shè)備的狀態(tài)信息。在這些信息的采集傳輸過程中必須做到以下幾點。

第一，要做好信號的光電隔離措施。因為被監(jiān)測對象、狀態(tài)傳感器及控制系統(tǒng)的電源電壓、安全接地體系有可能不一樣，在不同的接地之間傳輸信號，若不采取物理隔離，不僅極易造成信號干擾及控制或監(jiān)測出現(xiàn)誤差，還很有可能造成監(jiān)測設(shè)備損壞。用光電隔離傳感器進(jìn)行不同接地之間的信號隔離是解決此類問題的最佳途徑。在選用光電隔離器件時，必須根據(jù)控制現(xiàn)場情況，選用符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的正品器件，這樣才能保證控制系統(tǒng)可靠、正常運行。

第二，要做好狀態(tài)量信息在傳輸過程中的抗干擾措施。因為廣播發(fā)射機(jī)房電磁波環(huán)境惡劣、情況復(fù)雜，在長距離傳輸狀態(tài)量信息時，應(yīng)在傳輸線路中加裝有源開關(guān)量信號中繼器，在高頻干擾較強(qiáng)的場合，傳輸線路中加裝設(shè)計一些必要的濾波及阻塞網(wǎng)絡(luò)，防止干擾高頻通過傳輸通道串入控制系統(tǒng)電路中。必要時可以采取信道編碼方式傳輸狀態(tài)量信息，保證各狀態(tài)量信息的有效傳輸。

第三，對機(jī)械開關(guān)、天線倒換開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行采樣時，最好在采集電路中設(shè)計必要的消除抖動、信號整形電路，保證采集狀態(tài)的有效性。

第四，保持狀態(tài)量采集觸點的清潔，保證其有效接觸或脫離，堅決防止因接觸面污點造成狀態(tài)量采集誤差導(dǎo)致控制事故。

2 模擬量的采集

在廣播發(fā)射控制系統(tǒng)中，模擬量的采集主要包括對電壓、電流、音頻、載波、電纜溫度、功放溫度等模擬信號的采集。在這些信息的采集過程中，按不同模擬量的特點，科學(xué)地確定個模擬量的采樣頻率。（1）音頻監(jiān)測信號的采樣：因為音頻信號變化頻率在20～20 000 Hz，為了得到準(zhǔn)確的音頻信號信息，音頻信號的采集頻率必須大于40 kHz。（2）因為發(fā)射機(jī)供電電壓頻率為50 Hz，所以對三項供電電壓和電流的采集頻率不能低于100 Hz。（3）對整流電壓及溫度的采樣頻率1Hz即可。（4）對雙極型電壓采樣，采用雙極型A/D轉(zhuǎn)換器較為合適。（5）對錄制音頻必須采用48 kHz采樣。（6）對載波耦合信號的采集，最好采取先檢波、整流，再采集的方法。

（7）對發(fā)射機(jī)入、反射功率的采樣。發(fā)射機(jī)的入射及反射功率的采樣點應(yīng)該定在發(fā)射機(jī)原有的發(fā)射機(jī)入、反射功率監(jiān)測電路的取樣點上。通過設(shè)計相應(yīng)的梳理電路，即可進(jìn)行發(fā)射機(jī)入、反射功率的采樣操作。因為發(fā)射機(jī)的入、反射功率值對發(fā)射機(jī)的運行狀態(tài)來說是十分重要的，因此對發(fā)射機(jī)入、反射功率的采樣必須保證高精度和高準(zhǔn)確度。

3 調(diào)制度的計算及播出異態(tài)的判斷

發(fā)射機(jī)的信號調(diào)制度，是反映發(fā)射機(jī)工作情況及工作效果的重要指標(biāo)之一。所以廣播發(fā)射自動控制系統(tǒng)，必須具備準(zhǔn)確監(jiān)測計算發(fā)射機(jī)信號調(diào)制度的實時監(jiān)測、計算、判斷及自動控制功能。這樣才能保證發(fā)射機(jī)在不同節(jié)目類型狀態(tài)下的最佳調(diào)制度。

3.1 發(fā)射機(jī)調(diào)制度的檢測計算方法

發(fā)射機(jī)調(diào)制度的檢測計算方法主要采用全頻采集、頻譜分析、信號分離、按公式計算相應(yīng)調(diào)制度的模式，為了得到發(fā)射機(jī)準(zhǔn)確的調(diào)制度值，以發(fā)射機(jī)載波頻率2倍的速度對要檢測調(diào)制度的定頻載波信號進(jìn)行全頻段采集，然后對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換運算，繼而進(jìn)行頻譜分析，得到載波和音頻幅度值，再按調(diào)幅度計算公式計算出調(diào)幅度。

3.2 發(fā)射機(jī)調(diào)制度狀態(tài)分析

根據(jù)被采集到的音頻信號頻譜特性和幅度信息判斷當(dāng)前節(jié)目類型（即語音節(jié)目或者是音樂節(jié)目）。通過計算得到的調(diào)制度值計算統(tǒng)計出節(jié)目的30秒、60秒及180秒的平均調(diào)制度值和調(diào)制度峰值來調(diào)整發(fā)射機(jī)輸入音頻幅度，實現(xiàn)不同類型節(jié)目較理想的動態(tài)調(diào)制度。

3.3 發(fā)射機(jī)功率異態(tài)及調(diào)制度異態(tài)的判斷

根據(jù)采集到的全頻段采集信息進(jìn)行傅里葉變換運算，通過頻譜分析，得到載波和音頻幅度值后，計算預(yù)定時間（功率1 s、音頻30 s）內(nèi)的音頻幅度值和載波幅度值來判斷發(fā)射機(jī)的功率及音頻丟失（無調(diào)制）異態(tài)情況。

除此之外，廣播發(fā)射機(jī)自動化控制過程中，接地技術(shù)也非常重要，“電源地”“數(shù)字地”“模擬低”“高頻地”等幾種“地”不能混接，要分開處理，否則對廣播發(fā)射機(jī)的計算機(jī)控制系統(tǒng)將帶來難以預(yù)料的危害。