廣播發射機自動化控制技術中的幾個技術要點分析

阿扎旦·吾布力卡生

要實現廣播發射過程的精準有效控制，必須注意以下幾個技術要點。

1 狀態量的采集

狀態量包括發射機機械開關、天線倒換開關、狀態指示燈、機房水浸傳感器等設備的狀態信息。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。因為被監測對象、狀態傳感器及控制系統的電源電壓、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測出現誤差，還很有可能造成監測設備損壞。用光電隔離傳感器進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，必須根據控制現場情況，選用符合相關技術指標的正品器件，這樣才能保證控制系統可靠、正常運行。

第二，要做好狀態量信息在傳輸過程中的抗干擾措施。因為廣播發射機房電磁波環境惡劣、情況復雜，在長距離傳輸狀態量信息時，應在傳輸線路中加裝有源開關量信號中繼器，在高頻干擾較強的場合，傳輸線路中加裝設計一些必要的濾波及阻塞網絡，防止干擾高頻通過傳輸通道串入控制系統電路中。必要時可以采取信道編碼方式傳輸狀態量信息，保證各狀態量信息的有效傳輸。

第三，對機械開關、天線倒換開關的狀態進行采樣時，最好在采集電路中設計必要的消除抖動、信號整形電路，保證采集狀態的有效性。

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

2 模擬量的采集

在廣播發射控制系統中，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，科學地確定個模擬量的采樣頻率。（1）音頻監測信號的采樣：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）因為發射機供電電壓頻率為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）對發射機入、反射功率的采樣。發射機的入射及反射功率的采樣點應該定在發射機原有的發射機入、反射功率監測電路的取樣點上。通過設計相應的梳理電路，即可進行發射機入、反射功率的采樣操作。因為發射機的入、反射功率值對發射機的運行狀態來說是十分重要的，因此對發射機入、反射功率的采樣必須保證高精度和高準確度。

3 調制度的計算及播出異態的判斷

發射機的信號調制度，是反映發射機工作情況及工作效果的重要指標之一。所以廣播發射自動控制系統，必須具備準確監測計算發射機信號調制度的實時監測、計算、判斷及自動控制功能。這樣才能保證發射機在不同節目類型狀態下的最佳調制度。

3.1 發射機調制度的檢測計算方法

發射機調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、按公式計算相應調制度的模式，為了得到發射機準確的調制度值，以發射機載波頻率2倍的速度對要檢測調制度的定頻載波信號進行全頻段采集，然后對得到的數據進行傅里葉變換運算，繼而進行頻譜分析，得到載波和音頻幅度值，再按調幅度計算公式計算出調幅度。

3.2 發射機調制度狀態分析

根據被采集到的音頻信號頻譜特性和幅度信息判斷當前節目類型（即語音節目或者是音樂節目）。通過計算得到的調制度值計算統計出節目的30秒、60秒及180秒的平均調制度值和調制度峰值來調整發射機輸入音頻幅度，實現不同類型節目較理想的動態調制度。

3.3 發射機功率異態及調制度異態的判斷

根據采集到的全頻段采集信息進行傅里葉變換運算，通過頻譜分析，得到載波和音頻幅度值后，計算預定時間（功率1 s、音頻30 s）內的音頻幅度值和載波幅度值來判斷發射機的功率及音頻丟失（無調制）異態情況。

除此之外，廣播發射機自動化控制過程中，接地技術也非常重要，“電源地”“數字地”“模擬低”“高頻地”等幾種“地”不能混接，要分開處理，否則對廣播發射機的計算機控制系統將帶來難以預料的危害。