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短波发射机节目传输系统设计与实现

2016-09-29

科技视界 2016年20期

邹坤英

【摘 要】节目传输系统是发射台安全播出的重要组成部分,本文系统的论述了节目传输系统的设计和实现,针对对节目接收、节目调度、节目输出以及节目收测几个重点环节进行重点说明,对该系统全面的了解好掌握有利于日常的系统维护和安全播音。

【关键词】节目传输;节目接收;节目调度;节目输出

1 节目传输系统的结构设计

1.1 节目接收(节目源)

1)机房有两套各12台DVB卫星接收设备:

一套接收亚太6A卫星Ku波段40路数字广播信号卫星节目;

一套接收鑫诺1号卫星C波段40路广播信号卫星节目。

2)补乐录音机可播放自己录制的打击乐或国际台备播带节目,作为紧急备份节目源。

1.2 节目调度传输系统

它由硬件和软件两部分组成,根据节目运行图中每部发射机每个时段播音所需要的节目源不同,对收转的多路广播节目信号,准确及时的分配、切换和传输至发射机房,为发射机房提供不间断、高质量的广播节目信号源。此系统是一部发射机由主用、备用两部卫星接收机提供节目源,主、备之间倒换由音频四选一完成,输入节目不再受设备的限制。只要有一路输入信号正常,我们就可以保证节目正常输出,从而有效的保证了广播节目的不间断传输。

1.3 收测监听系统

1)通过515收音机及调幅度仪对本台播出频率的调幅度、节目内容、节目质量等进行监测,以达到三满要求。

2)通过节目源监听系统对所有节目源来和发射机房返回的音周信号进行内容比对、质量监听。

2 节目传输系统各部分实现

2.1 卫星接收机

我台卫星接收机使用的是北京汇讯电子技术有限公司(APEXCOM公司)研制的ACS1240AT音频专用数字卫星接收机。ACS1240AT音频专用数字卫星接收机是音频专用DVB-S/IRD接收机,可以自动搜索接收DVB-S信号中的音频信号和电视伴音信号。音频输出有平衡模拟信号和AEB/EBU数字音频输出两种。所有手动操作可以通过操作面板上LCD的中文菜单进行;同时后面板还设置了遥控接口,MCradio网管系统就是通过RS232接口实现对接收机的各种操作和监控。这种型号的接收机是在原有的普通版ACS1240A音频专用数字卫星接收机的基础上进行了升级,增加了设置节目运行图的功能。使用节目运行图功能,使每一部发射机对应一台数字卫星接收机,把每部发射机的运行图预先输入到卫星接收机里。卫星接收机可自动按照预先设置好的播出节目时间表进行节目切换,保障了切换节目的可靠性、准确性。

2.2 四选一及扩展接口箱

中国电子科技集团公司第三研究所研制生产的DAL3500型数字音频切换器(又称数字音频四选一)是一套数字音频主备自动切换及监测系统,可用于专业数字音频信号(AES/EBU)的切换。DAL-3500型数字音频切换器具有独特的模块式结构,可以同时进行多路专业音频的切换,拥有多种功能模式,面板标识清晰,操作简单。通过友好的PC机监测界面,用户可以非常轻松的完成多路音频的切换和监测。使用双电源热备份以保证设备稳定,采用低失真、平缓频率响应保证通道的稳定可靠。单机可实现10组3选一的数字音频信号的切换以及1组应急输入切换。配合扩展接口箱,使每一通道可同时输出两组音频信号。拥有专业数字音频告警指示。拥有多种切换模式,可对切换延时时间、电平阀值等参数进行设置。采用数字帧同步切换,具有断电直通功能。具有外同步信号输入。可与PC机相连接实现遥控功能,PC控制软件具有友好的人机界面。面板可指示信号电平。

DAL-3500数字音频切换器主要由一下几部分组成:

1)电源模块:电源模块的型号为DAL-3500P,电源模块主要完成整个系统的电源供给

2)数据接口模块:数据接口模块的型号为DAL-3501D,主要完成音频信号的输入输出

3)控制模块:控制模块型号为DAL-3109D,主要完成DAL-3100与PC机的交互,通过对PC机接收和发送控制信息来完成系统的遥控功能;同时控制板还完成应急信号的输入指示和系统的报警功能。

2.3 FRS200补乐固体录音机

补乐固体录音机FRS-2000是广播级专业音频设备,本设备可用于节目源等数字音频信号或模拟音频信号的存储以及分配播放,适用于广播电台紧急补乐音源以及节目制作中心的节目交换等多种应用场合。

2.3.1 功能特点

1)同时具有数字和模拟音频接口,可实现数字和模拟音频信号的录音及回放。

2)设有PC连接口,可用于远程监控。

3)具有四路输出,可提供模拟和数字接口输出。

4)带有液晶屏显示,操作简便直观。

5)易于维护,标识清楚准确。

6)标准1U机箱。

2.3.2 系统构成及工作原理

1)构成该设备分为录音和播放两个过程,其组成框图如图2所示。

2)基本工作原理

当用户通过前面板的液晶屏和按键选择录音源(模拟或者数字)并启动录音后,控制器启动编解码器开始接收音频数据进行压缩编码,并将压缩数据存放到存储介质。

播放过程与之相反,用户通过上翻页和下翻页键选择需要播放的曲目,启动播放过程,控制器从存储介质读取数据送解码器进行解码,并从数字接口和模拟接口输出音频信号。

2.4 网管设备(Moxa NPort 5610-16串口服务器)

串口服务器是将多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理,把现有的RS 232接口的数据转化成IP端口的数据,然后进行IP化的管理,IP化的数据存取,这样就能将传统的串行数据送上流行的IP通道,从而提高了现有设备的利用率,节约了投资,还可在既有的网络基础上简化布线复杂度。串口服务器完成的是一个面向连接的RS 232链路和面向无连接以太网之间的通信数据的存储控制,系统对各种数据进行处理,处理来自串口设备的串口数据流,并进行格式转换,使之成为可以在以太网中传播的数据帧;对来自以太网的数据帧进行判断,并转换成串行数据送达响应的串口设备。

NPort 5610系列提供简单方便的联网方式,不但可以保证现有的硬件资源,更确保未来网络的扩充可能性。通过简单的设置,就可以将现有的串口设备立即联网。再者NPort 5610可以在串口和以太网络界面之间轻易的执行双向数据传输。前面板上有所有的串口的Tx/Rx 状态LED显示,后面板上则有8/16口RS-232 RJ45接线口。这项特点让NPort 5610适用于标准19寸机架安裝,简化了操作,维护,和管理的工作。

2.5 GPS定时定位接收机

2.5.1 技术指标

1)接收频率:1575.42MHz,可同时跟踪八颗GPS卫星。

2)天线射频灵敏度:—166dBW,天线配带8.5~30米馈线,长度不够,用户可自行延长。但应选用在1.5GHz频率每米衰减不超过0.7dB的同轴电缆,延长电缆的衰减以不超过5dB为限。

3)捕获时间:20秒~2分钟

4)显示:40位LED显示,内容包括标准时间年月日时分秒。

5)RS-232串口1、2:输出时间编码(年月日时分秒)。

6)电源:交流220V,10%,7W。

7)尺寸:230mm(宽)×110mm(高)×275mm(深)

2.5.2 使用说明

1)把天线假设在视野尽可能开阔的地方,以便接收到足够多的GPS卫星信号。若馈线不够时一定要按前述中关于延长馈线的说明去做,否则会影响精度。

2)把天线的馈线接到后面板的天线输入插座上,按需要把RS-232串行口信号用合适的电缆与各终端设备接好。

3)把电源接到220V交流电源上。接通电源开关后,1PPS指示灯闪烁,表示接收机已正常跟踪,所有信号可以使用。

4)按翻页键可显示年月日、时分秒、经度、纬度、高度等信息。

3 结束语

我台新建的节目传输(简称节传)系统是一个全新的数字化系统,从节目的接收、调度到节目输出全部都是数字化处理,具有可实时监测、设备控制、节目调度、安全性及功能管理等功能。节目分配调度灵活,主备自动切换,具有高性能的告警检测和显示,通过智能化的网管系统实现自动化播出功能,并可进行监听和故障记录。

【参考文献】

[1]黄新法.简析发射电台节目传输控制系统[J].计算机光盘软件及应用,2014.

[2]何志平.论述发射电台节目传输的控制系统[J].数字通信世界,2015.