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浅析中波广播发射信道噪声的影响

2023-09-17杨琦

中国新通信 2023年13期
关键词:解决措施影响

关键词:中波广播发射;信道噪声;影响;解决措施

近年来,随着我国广电事业的不断发展,中波信号已经成为常用的一种传播方式。在广播电视持续普及和创新的新形势下,广播发射工作在面临巨大发展机遇的同时,也面临着不少挑战。其中以信道噪声干扰为代表的影响因素,可能导致信号在传播过程中出现失真、无法传输等问题。鉴于此,相关人员应当充分了解信道噪声的产生原因和影响,结合工作实践,采取有效的解决方法,以此确保中波广播信号发射质量得到提升,进一步提高广播电视服务水平。

一、中波广播发射机与信道噪声概述

(一)中波广播发射

中波广播在当前我国通信行业内逐渐得到大范围地应用,其能够提升广播播放质量,满足民众日益增长的广播电视收听需求,同时其也是未来广播事业发展的重要内容。中波广播发射主要是利用发射机运行中产生的载波信号,通过利用隔离级传输到调制器,有助于将音频信号借助功放产生放大作用,有效传输到调制器中,再对信号进行缓冲放大级、功率激励级、功放器处理后,能够形成可发射的功率,最后利用天线系统传输[1]。现代中波广播发射机的技术特点表现为操作简单、可靠性强等。这是由于在先进科学技术的支持下,中波广播发射机的操作逐渐趋向智能化,能够在实施信号传输的过程中,节省传统操作中不必要的开启前预热、关机后冷却等环节,有效减少人工操作步骤,以此实现发射机自动化运行,并且中波发射机在开启后能够较为快速地调节到工作状态,保证信号传输的稳定性。此外,中波广播发射机具有较强的可靠性,强调利用内部部件以及功能模块等,对事先设定的参数进行自动运转,改善传统工作中人为干预的方式,降低数据误差的发生率,保证设备在长时间运行中符合各项指标要求,促使中波信号传输质量和安全性得到提高。但中波广播发射机在当前运作模式下,仍存在一定影响信号传输质量的问题,较浅析中波广播发射信道噪声的影响为明显的是信道噪声,这是一种无法完全消除的干扰因素。为保障中波广播发射工作的高效性,使信号传输质量良好,需采取有效方法,合理控制信道噪声的出现,避免对中波发射产生严重的不良影响。

(二)信道噪声

中波是电磁波长在526.5-1606.5kHz的电磁波频段,目前我国将中波频段作为重要的信息传播载体,通过发射基站天线实现信息发射,经过接收天线接收后可传播广播电视信号[2]。由于中波广播发射的电磁波具有一定的频率特性,在空气传播过程中会遇到与广播频率相同的电磁波,从而对中波信号产生干扰,这就是信道噪声。根据信道噪声的产生原理来看,在中波广播发射工作中,因为将空气作为传播介质,在不同的传输环境,对信号造成干扰的因素也不同,导致同种频率的传播中波会出现差异化的信道噪声,致使传输效率不同。所以信道噪声的出现是不可避免的。为保障中波信号的高质量传输,应当在中波广播发射工作中,采取有效措施降低信道噪声,进一步降低发射成本,改善广播信号传播质量。

二、信道噪声的产生原理及原因分析

(一)信道噪声产生原理及类型

信道噪声主要是在信号传播的过程中受到电场以及磁场的干扰而产生的,其与日常生活中的环境噪声存在较大区别,本质上属于对广播信号正常传输造成干扰的一种波。当信号波在经过空气传播时,不同的声音会进入到不同的信号通道,一旦周围环境存在干扰因素,将会导致声波原始频率发生变化,难以确保传输频率的恒定性,影响中波传输质量。

目前阶段在中波广播发射中存在多种信道噪声类型,按照来源分类,包括人为噪声和自然噪声,其中人为噪声又可细分为无线电噪声和工业噪声,均是由人类活动所产生的噪声,比如电气开关瞬态导致的电磁波辐射、汽车点火系统产生的电火花等。而自然噪声是指自然界中存在的各种电磁波辐射,常见的有闪电、大气噪声、宇宙噪声等。如按照性质划分,比较常见的类型有脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声。脉冲噪声的产生具有突发性,而且幅度较大、持续时间比间隔时间短,所以该类噪声的频谱较宽,可从低频一直分布到高频,但当频率越高时,则频谱的强度就越小。在中波广播发射实践中,脉冲噪声对语音信号的影响较小,不过在编码信道中会对数字信号传输造成影响并产生严重后果,如出现一连串误码等[3]。窄带噪声是一种非所需的连续已调正弦波,也可看作为一个恒定振幅下的单一频率正弦波,其来源大多是相邻电台或者其他电子设备,频谱与频率的位置往往是可预测的;该噪声类型常发生于特定频率、时间以及地点,其影响存在有限性,可通过适当选择工作频段来预防信道噪声的出现。而起伏噪声是一种常见的随机噪声,可分布在任何时域以及频域内,比如热噪声、电子管内产生的散弹噪声、宇宙噪声等,均属于起伏噪声范畴,对通信系统的影响较大。

(二)信道噪声产生原因

综合当前中波广播发射工作实践,可以得知产生信道噪声的具体原因主要包括以下几个方面:

一是广播站工作者对发射设备检查不及时、不到位。当中波广播设备维修、保养不合理,对发射工作条件缺乏科学控制,很容易产生广泛且复杂的外部噪声,加剧信道噪声的产生,比如空间辐射形成干扰噪声,是由交流电引发电场强度的变化而形成辐射,致使音响设备中的导线、元器件等出现感应电流,进而出现电磁干扰,对传輸电路的信号传导会造成较大的影响。如检查不到位还会出现串扰噪声,主要是外部电气设备产生干扰信号,通过信号线、电源线等,可直接影响中波发射机。除此以外,信道噪声的产生还包括传输噪声,其是指在信号传输期间,受到各频段的电磁干扰等,致使信号传输质量下降。一般情况下,某些信道噪声可通过维修措施解决,如果维修工作开展不合理,可能会出现信道噪声污染严重等情况[4]。

二是发射设备与接收设备落后。在当前新媒体不断发展的时代下,对中波广播发射造成较大的冲击力。而我国的中波广播发射技术研究起步时间较晚,现有的中波发射设备和接收设备比较落后,信号发射成功率不高,并且相应接收设备难以高效剔除无用信号,促使原始信号遭受严重的噪声干扰。

三是广播发射的特殊性。由于中波自身属于特殊性信号,无法提前制定传输线路,不同信号在同一信道内会产生不同的影响。所以中波在进入信道之前,各个相应信号一般难以对运转信道以及线路等实施自主控制,导致中波的传输目的较为薄弱,一旦在传输过程中出现信道噪声干扰,将会导致中波信号受到不同程度的影响,声波质量大幅降低,其完整性也会出现受损情况。所以中波发射工作对信道环境具有相对较高的要求,如信道环境存在多种干扰因素,将会造成信道噪声影响程度增大。

三、中波广播发射的信道噪声影响

(一)导致信号污染

信道噪声对中波广播发射工作会产生较大的不利影响,比如在中波信号传输过程中,信道噪声会对资源性质造成一定干扰,进而出现信号污染现象,同时也会对信号的带电板传输过程产生影响。在具体工作实践环节,当信号被污染后,如果进入到接收器中将会影响设备的准确判断。而且信道噪声在信道频率的基本方向上会出现较强的干扰作用,如中波传输信号在选择频道时,在严重信号干扰作用下,会进入到其他频道,造成广播信号传输质量下降。另外一方面,被污染的信号能够广泛分布在中波广播传输的链路中,致使信号传输质量和有效性大幅度降低。

(二)影响信号质量和效率

当中波广播信号进入到信道后,启动对应的接收设备能够实现信号接收。但这一过程中,如果中波在传输期间受到信道噪声的干扰,将影响信号接收的完整性,并且可能接收到其他信道的信号,导致信号的位置特性被削弱。同时当信号传输的频率较低时,将会导致信号覆盖范围减小,例如当需要较高频率和频带的信号在传播时,难以实现完全传播,降低有关信号的传输质量和效率[5]。

四、降低信道噪声的有效措施

(一)提升中波广播基站发射功率

为降低中波广播发射的信道噪声影响,应当注重提升基站的发射功率。由于中波广播信号与常规的无线信号传播方法不同,其主要是借助大气环境作为传播介质,根据该特性很容易受到空气中的噪声因素干扰,且无法完全消除,导致传播质量不高。因此相关人员应当采取有效的应对措施,尽可能减少信道噪声,而通过提升基站发射功率能够有效抑制噪声干扰。在具体实践过程中,相关人员应当充分明确中波传播环境,利用科学合理的应用程序,结合实际通信条件,对中波信号传播环境进行准确测量,确定信道噪声强度对应指标,增强发射信号强度,促使信噪比得到降低。同时在信道传播信号强度允许的范围内,尽可能加大广播基站的发射强度,降低外界磁场对广播信号的干扰程度,减少信道噪声影响。

(二)改进广播站设备预防噪声

针对中波广播发射信道噪声产生的原因进行分析可知,设备落后是导致信号传输质量不高的重要因素,因此相关单位及人员应当结合时代发展趋势,改进设备性能,有效预防信道噪声。首先,在改进广播站设备时,应当注重对发射设备进行优化,如在中波广播发射设备上新增抗磁场干扰装置,能够在信号发射工作中避免受到磁场干扰。其次,改善接收设备,一般情况下可加强广播站的信号接收能力,如广播站可按照实际需求,选择合理的接收天线,保证其制成材料以及形状等具有科学性,切实提升天线信号接收能力。同时,相关人员还应当对站内各个区域的接收频率实施准确测量,明确干扰最小、信号接收频率最佳的区间,将其调整为信号接收区间,有助于降低信道噪声的干扰。其次,应从信道噪声防护角度出发,积极做好噪声预估工作,在根本上降低信道噪声影响。所以相关人员应综合考虑信号在传输过程中,将会形成不同的波形,广播站可按照波形对信号传输是否正常、是否存在信息失真、质量不佳等情況进行准确判断,并根据波形预测信道传输期间出现的噪声类型,再借助计算机技术、信息技术、大数据技术等先进手段,合理分析信道噪声的数据参数,以此为依据制定针对性的解决方案,以保障中波广播发射工作中的信道噪声能得到有效控制[6]。

(三)采用过滤法降低信道噪声

通常情况下,在中波广播发射工作中,存在一些无用信号,往往需要占用信号传输通道,如果无用信号与有用信号同时被接收,将会导致信号传输质量下降,诱发信道噪声。因此相关人员需要采取科学的处理方法,将无用信号过滤出来,与有用信号进行区分,实现无用信号剔除、保留有用信号的目的,例如可应用过滤法降低信道噪声。在具体实践环节,应当先利用现代化先进的大数据技术和信息技术收集有用信号样本,并注重增强过滤模块的应用性能和抗干扰性能,借助过滤模块将已收集信号样本之外的无用信号进行过滤。同时,过滤模块具有较强的抗干扰性能,不会受到外界的因素影响,还能够对信号传输带电粒子的定向起到良好的保护作用。但在应用过滤法降低信道噪声的过程中,需注意做好对过滤模块性能的检查,如强调检查其抗干扰性、噪声、有用信号之间的信噪比等,有以保障过滤模块能够合理筛选有用信号,促使信道噪声的影响得到控制。

(四)强化设备维修管理

设备因素是导致信道噪声产生的重要原因,为有效控制信噪比,应当加强对中波广播发射设备的维修管理。基于此,广播站需进一步落实信道噪声管理责任,制定完善的设备维护检修管控制度,成立专门的维修小组,对中波广播信号传输问题进行及时的自查自纠。同时制定常态化的设备检修计划,如每周对发射设备开展检查和不定期巡查,保证信号发射环境以及信道环境得到良好控制。此外,相关工作人员需严格按照有关标准,对播放质量、信道模块等涉及的现场情况以及资料等,实施全方位检查,如发现问题立即开展维修处理,如发现设备落后,需及时上报进行更换,使信道噪声问题能得到有效解决。

(五)加强专业人员培养及技术研发

中波广播发射工作具有专业性较强、技术操作严格等特点,为有效降低信道噪声,应当注重对专业人才的培养,使其能够合理、规范操作中波发射程序,掌握信道噪声解决方法。因此,广播站需要制定完善的人才培养方案,通过开展技术培训班、专家讲座、模拟演练、外出交流学习等方式,积极吸取先进技能和经验,提升工作人员自身综合素养,使其能够规范使用设备、严格执行养护流程,为控制信道噪声奠定良好的人才基础。同时,广播站需要加大资金投入,研发现代化信道噪声控制技术,比如结合自身实际需求,研发新型降噪装置、发射机功率提升技术等,进而推动中波广播发射工作迈向新台阶,切实提高信号传输质量。

五、结束语

综上所述,中波已经成为我国广播电视行业发展的重要频段之一,其信号传输质量直接关系到社会服务水平。因此在新时代下,广播站应当提高中波广播发射工作的重视程度,重点针对信道噪声等问题采取有效解决方法。基于信道噪声的概念以及产生原理、原因、影响等,在实践工作中可通过提升中波广播基站发射功率、改进广播站设备预防噪声、采用过滤法降低信道噪声、强化设备维修管理、加强专业人员培养及技术研发等策略,有效改善中波广播发射质量,降低信道噪声产生的不利影响,实现健康、良性的发展目标。

作者单位:杨琦 内蒙古自治区广播电视传输发射中心乌拉盖077台

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