中短波广播频谱负荷收测的数据处理

杨 杰　卓 佳

中短波广播频谱负荷收测的数据处理

杨 杰卓 佳

（作者单位：国家新闻出版广电总局二八一台）

随着无线电技术的发展，人们对广播播音质量和效果的要求越来越高，加上无线电频谱易受到干扰等特性，对频谱负荷进行收测势在必行；同时对收测数据合理的处理，将为今后的广播电视监测及频谱负荷收测工作提供参考和依据。本文在介绍频谱收测的基础上，论述了国家新闻出版广电总局二八一台频谱收测数据后期的处理方法，以期把中短波频谱负荷收测过程产生的大量杂乱无序的数据提炼出来，作为日常广播电视监测的参考依据；同时，对今后的频谱收测工作的开展提出了合理建议，以便完善频谱收测的方法，提高频谱收测效率，有效发挥频谱负荷收测在监测监管业务中的重要作用。

频谱收测；方法改进；数据处理；模式识别

随着人们对广播播音质量和效果要求的提高，对广播频段频谱负荷进行收测，了解各频道负荷情况（占用量和占用度）与收测频道内各电台的工作状况、发射特性和归属等信息就势在必行。通过频谱负荷收测不仅可以了解某一地区在不同时间内频谱占用情况，还可以掌握那些尚未被占用的频率与时间。

提高频谱收测的效率，有助于解放人力，减少收测前期大量查阅资料及收测结束频谱整理的时间，使频谱收测人员能更加高效地利用频谱资料，致力于频谱资料的研究和分析；对频谱资料的有效利用，提高了无线电频谱利用率，有助于广播电视监测工作的顺利进行，可以为广大的人民群众提供高质量的无线电广播。

1　频谱收测简介

1.1频谱收测内容和方式

频谱负荷收测内容主要包括各频道上收到的电台名称、归属和台址，各个时刻所播的节目语言、信号强度、调制方式、频带宽度、干扰情况与可听度评价等。频谱负荷收测按照频段不同，可分为中波、短波与米波等。其中以短波频谱负荷最为拥挤，频谱负荷的变动情况也最为频繁。

频谱收测方式可分为人工收测与自动收测两种。人工收测可以辨认出某台的台名、语言节目、信号强度、干扰情况与可听度情况等。自动收测系统利用自动频谱占用记录仪收测。从自动记录的纸带上可以看出哪些频道或频率已被占用，占用时间的长短、各占用频道（或频率）的信号强弱，调制方式及频带宽度等。国家新闻出版广电总局二八一台采用人工收测与自动收测相结合的方法进行频谱收测。

1.2频谱负荷收测的要求

无线电频谱收测频段范围包括，中、短波广播专用频段与用作传送广播节目的各中、短波频率。

无线电频谱收测周期原则上应与短波季度换频周期相对应，即每年收测两次，收测时间一般在春、秋季换频后进行，收测频率范围一般在531～1602kHz（中波频段）、2300～26100kHz（短波频段）中进行。在频谱收测进度安排上，一般是收测1次，校对1～2次。各频道的收测以每半小时作为收测周期，收足24小时。短波频道间隔规定为5kHz，中波频道间隔规定为9kHz，频道±2kHz内电台隶属该频道，频道内的电台信号强度，以主观评价为主，利用国际上通用的5分制来评定可听度。

1.3频谱负荷收测的基本设备

传统的频谱收测是实时频谱收测，即要求人工24小时不间断地逐个收听频段内各频道的广播电台信号。因此，值班员无法抽身做其他工作。此外，要求值班员及时准确地辨别电台的语言和台名，这对值班员的业务水平要求很高；但大部分广播电台都是在整点或者半点时刻报台，即使经验丰富的值班员也很难以在短短几十秒的时间内及时辨别出多个频道的电台信号的语言和台名，因而错收漏收的概率极高，为了快速地完成收测，就需要大量的值班员，而且实时频谱收测需要耗费大量的时间和人力。利用自动化软件和系统，可以很好地解决每个频道进行24小时不断监听的弊端。国家新闻出版广电总局二八一台现在使用的是多路录音监测系统，录音收测频谱负荷的仪器设备主要是接收天线、数字化宽带监测接收机、多路解调录音系统以及大容量存储设备等。

多路录音监测系统工作流程：首先，由数字化宽带接收机对整个中、短波频段进行高速扫描，并对各频道信号进行指标测量和模式识别，对符合条件的信号再利用多路解调录音系统进行5分钟录音，即半点从28～33分，整点从58～03分，分别对这两个时间段进行录音，以便值班员有足够的时间来对电台进行辨别；之后收测人员即可在白天或者其他时段灵活的进行频谱收测，极大的减轻了人力消耗。

因此，利用数字化宽带接收处理和音频信号模式识别等这些新技术，频谱收测人员就不必24小时对广播信号进行人工收测，极大地减轻了收测人员的工作量；同时，通过录音，值班员可对一些难以辨别的，信号不好的电台进行重复收听，以辨别语言和台名，提高频谱收测的工作效率；而且由于系统对中、短波频段内的所有频道信号都进行了实时不间断的录音，因此保证了收测数据的完整性和准确性。

2　频谱收测资料处理

为了对周边频谱负荷有完善的了解，频谱收测的资料处理也是重中之重。首先，要提前把本期的频谱参考资料准备好，参考资料一般从网站下载，其准确度可与hfcc官网媲美，之后可把资料导入频谱收测辅助软件，有助于提高频谱收测效率；收测完成之后，把收测资料从数据库中导出，再进行频谱数据处理。国家新闻出版广电总局二八一台的频谱导出软件为自台设计并开发，导出数据快捷、准确，使用简便，自投入使用以来效果一直良好。主要有两个软件：“导数据软件”和“281频谱收测统计工具”。

2.1导数据软件简介

导数据软件界面简洁，操作简单，可选择导出中波频谱和短波频谱，并生成Excel表。在导出数据时，还可选择导出收测数据或者校对数据，设置起始频率和终止频率，并选择步进。图1是在导出A14中波频谱，选择中波频谱，选中仅校对数据，设置为中波频段，和中波频段间隔，设置文件生成地址。点击开始后即可生成中波频谱收测表。

图1　导出A14中波频谱表

图2　281频谱收测统计工具

2.2频谱收测统计工具简介

按监管中心的要求，中、短波频谱资料需按频道顺序与各个电台每半小时收听记录情况汇总整理成《中波广播电台频谱负荷表》与《短波广播电台频谱负荷表》，每期中、短波频谱收测资料要包含以下说明与统计资料：收测频段范围与起止日期；收测地点、所用设备名称型号及收测人员等；实收广播电台频道与实收各广播电台统计数，以及按各大洲排列的实收各国（或地区）频率表。

利用国家新闻出版广电总局二八一台的统计软件“281频谱收测统计工具”（见图2），我们可以把收测数据很快进行统计和归类，并快速整理数据。

2.2.1统计出基本数据

点击“统计基本数据”，可按中波和短波分开统计，可以把每个电台出现的频率数列到一个Excel表中，同时，还可以统计出中、短波电台总数，以及总的电台播音频道数。

2.2.2统计语言

点击“使用的语言以及台名”，可统计本期收测中使用的所有语言，其中包括语言的简写，英文名和中文。

2.2.3频率表统计

点击“频率表统计”下的“短波”“中波”，可以得到短波和中波的频率表，它按大洲和国家分类，把本期收测的已辨别出语言和台名的所有中波，短波分别显示出来，方便之后的统计。

将以上数据统计后，结合频谱导出软件导出的数据，就可制作并整理出《中波广播电台频谱负荷表》与《短波广播电台频谱负荷表》。这样就具有了本次收测的完善数据，结合历次的收测数据，就可分析出各国电台在昆明地区的收测效果和质量，分析出昆明地区的频率和时间的利用情况等。

3　频谱收测的改进建议

由于频谱收测周期长，工作量大，往往需要占用值班员大量的时间来收测，对数据处理投入的精力就不会很充裕，这就要求不断地利用新技术、新方法来进行收测，利用软件或系统来逐步替代人工，实现智能化、自动化，以适应新时期、新形势下的无线电频谱收测。

3.1利用软件来简化频谱收测

在频谱收测中，经常需要参考资料，如《WordRadioTV Handbook》，这个资料内容详细、全面，基本可以查找全球各地的频率资料，功能相当强大；但缺点也较为明显：查找不易。在查阅资料的过程中就将耗费大量的时间，而收测中，大量电台报台都在半点和整点，手工查阅资料将有可能错失收测机会。为了解决这个问题，开发了频谱收测辅助软件：SpectrumHelper。有了这个软件，只需输入频率，即可查找到此频率对应的台名、语言和播音时间等内容，基本可满足频谱收测的要求，而且可以大大提高收测效率，实现高效、准确的目标。

如，输入11720kHz后可查找到3个台：伊朗伊斯兰共和国之声、越南之声以及所对应的播出语言、播音时间、播音周期等；而用《Word RadioTV Handbook》的话，只可以看到台名和发射地点。简而言之，SpectrumHelper可以让中、短波频谱收测事半功倍。

3.2利用新技术智能化频谱收测

随着新技术的不断研发，尤其以模式识别为主的新技术，将为今后的频谱收测带来革命性的转变。可以把已知的台名和语言建立一个数据库，通过模式识别技术，利用电脑智能识别出台名和语言。如果识别准确率提高，这将改变传统的频谱收测模式，从人工识别转变为智能化、自动化的识别，实现频谱收测智能化、自动化，而值班员要做的工作只是对一些置信度不高的频率进行再研判，再录入，这将减少大量的人力、物力及时间消耗。同时，值班员就将有更多的时间和精力进行频谱数据的分析，统计全面的频谱数据，以便解决频谱收测的主要问题，实现频谱收测的目标：了解收测目标地点的中短波广播频段频谱占用情况，有效地利用频谱资源；了解收测地点各频道广播电台占用情况，为频率资源的有效地指配提供有力的依据；了解世界各国广播电台在收测地点的收听情况和各国频率的实际使用状况，尤其是境外电台对我国广播的覆盖情况；及时发现与查明我国电台受非法信号的干扰情况；及时发现与查明非法电台或“地下电台”；为选用最佳工作频率（即0.85MUF）与清静频道提供依据；积累与掌握无线电波的传播规律。

3.3利用互联网完善频谱收测

现在是一个网络飞速发展的时代，应该利用好网络上的很多论坛，如：“广播爱好者”论坛、“无线电爱好者”论坛、“矿石收音机”论坛等。这些论坛里有很多电台最新动态及播出情况，利用好这些论坛可以掌握最新消息保持与时俱进。利用广大的群众基础，将对查明非法电台、“地下电台”及受干扰情况排除方面，提供强有力的主力。另外，还可以从这些论坛看出广播爱好者和无线电发烧友的心态动向，对一些偏激的看法可以对其进行引导、教育，以便其树立正确的观点，并给论坛带来良好的气氛，让大家能更好地投入到无线电广播研究的乐趣中。

4　结语

良好的频谱收测方法和对收测数据的有效处理，将对利用频谱资源、排查播出干扰、有效的选择最佳工作频率或选择清静、指配播出频率提供依据和帮助。通过以上对频谱收测的分析和建议可以发现，无线电频谱收测是一项长期而繁琐的工作，要想把这项业务做精做细，做全做好，除了要掌握最基本的语言、台名识别能力和世界地理知识外，还要不断探索新技术，开发新的收测系统，实现无线电频谱收测的智能化、自动化，加强对频谱收测数据的处理和分析，不断开拓思路，这样才能把频谱收测工作做好，为广播电视监测监管事业的顺利发展贡献力量。

杨杰（1989-），男，彝族 云南开远人，学士，助理工程师，2012年毕业于北京航空航天大学电磁场与无线技术专业，现任国家新闻出版广电总局二八一台广播机房副主任，研究方向：广播监测；卓佳（1990-），女，四川宜宾人，学士，助理工程师，2012年毕业于成都电子科技大学通信工程专业，现任国家新闻出版广电总局二八一台值班员，研究方向：广播监测。

[1]陈德泽.广播电视监测技术[M].北京:中国广播电视出版社,2008.

[2]张澍,马小巍.新技术、新方法在中、短波频谱收测中的应用[C]//陶嘉庆.广播电视监测监管2012-2013年度论文集.北京:2013.