外语广播电台抗干扰多基站转发系统设计与实现

饶 坚,曾 玮

(四川大学 外语语言训练中心,成都 610065)

外语广播电台抗干扰多基站转发系统设计与实现

饶 坚,曾 玮

(四川大学 外语语言训练中心,成都 610065)

四川大学外语广播电台作为本科创新人才培养的实验平台，由来自全校各学院选拔出来的学生担任采、编、播等工作，电台节目多语种播出。但一段时间以来，电台节目播出信号受到严重的干扰。通过分析找到了干扰原因，并利用网络实时传送广播信号在不同区域进行同步发射电台信号的解决方案。通过多基站电台信号接收和转发播出，来增强广播信号和实现多校区信号的覆盖。该方案的创新点在于，充分利用了现有新媒体相关方案和网络资源，解决了传统发射基站同频干扰的问题，实现了广播信号的优化和扩展。

抗干扰; 多基站转发; 外语广播电台

0 引 言

我校外语广播电台，隶属于外语语言训练中心和外语学院管理，调频FM 100.8MHz，具有信息产业部和无线电管理委员会批复的执照。电台发射信号覆盖整个江安校区及周边地区，是同学们新的学习交流平台。电台成员由来自不同学院、具有创新意识和发展潜力的优秀学生组成多语种、多栏目，集采、编、播为一体的广播团队，在老师培训、指导下制作播出以中英文为主、涵盖日、俄、法、韩、德等语种的各类节目，创办如新闻播报、外语习得、师生访谈、英文广播剧、 BBC 双语教学等栏目，提供学生学以致用、施展才华的实践场所，同时还为教学相长、师生互动、培养学生的创新思维、跨学科的视野和团队合作的精神提供广阔的平台。

电台目前采用调频广播方式。即通过相关的调频硬件和软件设备，以FM 100.8 MHz频率发送广播。调频广播具有音质优异、抗干扰性强的特点。目前，已经成为城市广播覆盖的主要手段[1]。随着无线电调频广播电台的不断增加，无线电频谱已被全部占满。各种倍频、差频信号和工业干扰充斥空中[2-3]。由于调频广播是一种以无线发射的方式来传输广播节目的设备，因此，调频广播在终端设备的接收过程中比较容易受到各种各样的干扰。此外，调频广播还会对航空航天系统、无线移动通信系统等互调产生相互干扰[4-5]。由于干扰的存在，很多电台的发射功率也跟着成数量级的增大。发射天线的高度不断增加，目前，已经逐步形成高塔、大功率覆盖的格局[6-7]。

近年来，四川省双流县广播电台FM 100.9 MHz开始投入使用。该广播电台功率较大，使得我校外语电台的信号被严重干扰。因此，如何避开双流电台等其他大功率电台对我校广播电台的影响，是目前亟待解决的问题。

为了解决该问题，学校尝试与成都市无线委员会及双流县广播电台进行协商，但协商无果。因此，外语语言训练中心采取了两种方法来尝试解决该问题：

(1) 通过互联网转发主台的广播信号。互联网广播和传统的广播方式相比，具有灵活多变，不需要办理繁杂的广播手续等优点[8]。特别是新兴的移动互联网广播技术，使得用户可以像收听传统广播一样较为便捷地收听广播节目。此外，互联网广播不受地域限制，是未来广播发展的方向[9-10]。

(2) 在学生较为集中的受干扰地区建立小型自动转发系统。通过以上两种途径，① 可以扩大受众范围，方便我校师生的收听。② 通过小型自动转发系统，我台的信号得到加强，从而可以较好地解决我台信号被干扰的问题。

2 外语广播电台抗干扰多基站转发系统设计与实现

2.1系统组成

该系统的基本组成包括：电台直播间信号→网络直播服务器→网络收音机解调→转播调频功放→发射天线(见图1)。

图1 外语广播电台抗干扰多基站转发系统组成结构图

2.2系统构建方法

外语广播电台抗干扰多基站转发系统的构建。

(1) 将电台播出信号上传到直播服务器，建立必要的软硬件环境，以方便远程通过网络接收同步播出信号。通过这种方式，改善了需要在多个校区重复建立单独的广播系统的问题。

(2) 网络直播服务器系统由Windows 2003 Server服务器和Windows Media编码软件构成。Windows Media Server是微软公司的一款媒体播放器，使用较为方便，配置比较简单。通常，Windows Media Server作为Windows Server的内置组件，只需简单配置即可使用。配置好Windows Media Server后，通过使用Windows编码器，对音频信号进行编码。编码器的基本情况如图2所示。

图2 编码器工作状态和配置情况

完成服务器的基本配置后，即可将流媒体信号上传到互联网。这样，无论在任何地方，只要有网络就可收听到电台外语广播。这就初步完成了在学校任何一个校区，只要通过配置的流媒体服务器地址(公网：mms://220.167.36.34:5556/wygb;四川大学校园网：mms://121.48.228.3:5556/wygb)，即可实现稳定收听。

(3) 解决差转的信号源通过网络收音机的接收方式。以前的常规方式是采用调频异频接收。但是，这种方法要额外占用无线电频率，易受干扰，音质得不到保证，还受到区域限制。此外，还可以采用专线连接的方法，但这种方法费用高施工困难，信号衰减大。

为了解决差转信号的接收问题，构建了网络收音机、调频发射机、发射天线和定时器等组成的信号接收系统。差转台机房实验、测试设备见图3。

图3 机房实验测试设备及发射天线

差转的信号源通过网络收音机接收需要解决的另外一个问题是，如何选择网络收音机。通常，网络收音分软件型和硬件型。前者以计算机软件的形式安装在计算机上，但是，由于软件的功能有限，服务不够稳定。而硬件型收音机则通过硬件方式解决网络收音问题，相比软件收音，服务更加稳定可靠。因此，选择硬件式(嵌入固化软件)网络收音机。

目前，硬件收音机的市场产品门类多，但用途、功能、使用环境、稳定性等差异很大[11-12]。通过对多款同类产品的比对实验，选择了一款为国外厂家OEM的MUVID 615数字网络收音机。该设备配置WiFi、网线接口、USB接口和光纤接口，功能强大，可播放网络服务器或USB设备中的MP3、 WMA、 AAC等格式的音频文件。该设备频率响应好，接近CD的音质。通过不同编辑配置，以有线或无线的方式随时收听来自世界120多个国家的几千个网络广播电台，可克服传统广播电台的区域性限制，是一台颠覆收听习惯的网络收音机，较好地满足学生实际需要。此外，该设备可以手动添加在线广播的地址，能够播放局域网内电脑里面的MP3、 WMA、 AAC等格式的音频文件。通过设置共享文件夹，它能够播放同一网内其他电脑上的MP3、 WMA、 AAC等格式的音频文件(见图4)。

(4) 转播调频功放则选用数字调频发射机HLLYTX-30。其采用优秀的调频发射专用集成电路和先进的微型单片计算机以及锁相环频率合成技术制作而成，具有频率稳定度高、音质好、控制方便、频率可调范围宽等的优点，广泛适用于小区广播、校园广播、无线音响工程等领域。我们选用的发射机的基本参数指标见表1。

图4 网络收音机配置

表1 数字调频发射机基本参数指标

(5) 在搭建好该系统的基本软硬件环境后，对该系统进行了实际测试。包括频率测试、抗干扰测试等。图5为实际测试情况。通过实际测试发现，该系统较好地解决了之前同频干扰问题，在师生较为集中的区域，收音效果良好。此外，同时，进行了多地区不同设备的网络收音测试。实践表明，该系统网络播音效果良好，音质清晰，系统稳定，达到了预期目的。目前，该系统已完成在江安、望江和华西校区的测试，运行良

好，达到预定目标，为下一步正式推广奠定了基础。

3 结 语

外语广播电台抗干扰多基站转发系统,是在我校外语电台现有频率和设备的基础上，以不改变节目呼号的前提下提出并实现处理同频干扰问题的解决方案。该方案具有较高的稳定性和可靠性。目前，系统采用通用接口输入输出，结构上兼容主流播出设备，操作方式灵活、简便，该系统将网络传送与无人值守的自动转发射结合起来，采取无人值守的自动接收、转发。此外，该系统还可以在节目播出开始和结束时实现智能开关系统设备。

根据实测效果，该系统可实现多点复建低成本基站。通过技术手段改进发射基站布局，达到抗干扰目的，加强了外语广播电台的覆盖效果，满足了同学们的收听及外语学习需求,改善了广播电台的播出质量，同时兼顾无线调频接收和网络直播多种方式。该方案在现有新媒体相关设备和网络资源的基础之上，较好地解决了传统发射基站同频干扰的问题，为我台广播信号的延展提供了帮助。

[1] 武海波,王 毅,吴先华.调频广播发射机技术的发展趋向[J].中国有线电视,2014(11):1270-1273.

[2] 文 捷.调频广播三阶互调干扰的测试与分析[D].苏州：苏州大学， 2013.

[3] 张建伟.调频广播发射机互调干扰信号的测试与排查[J].广播与电视技术,2012,39(11):94.

[4] 谈华生.互调干扰的探究[J].中国无线电,2000(6):29.

[5] 李 炎.调频广播同频干扰监测方法研究[J].中国无线电,2012(10):54-56.

[6] 张振国.调频广播和模拟电视信号监测方法探讨[J].中国无线电,2010(5):74-75.

[7] 吴 超,张秀艳,杨兴磊.无线设备互调干扰仿真分析[J].电子质量,2005(8):73-75.

[8] 王春美,王岚岚,葛文婕.国内外广播发展动向及趋势[J].中国广播,2015(2):43-46.

[9] 黄宜万.移动互联网广播与传统广播覆盖特点分析及广播发展趋势思考[J].广播与电视技术,2015,42(2):32-34.

[10] 张申伟.移动互联网广播系统[J].视听界(广播电视技术),2013(6):14-17.

[11] 欧政权,周 南,顾祺源.新型网络收音机及支撑服务平台[J].广播与电视技术,2012,39(8):46.

[12] 杨 磊.实体网络收音机系统的设计与实现[D].成都:电子科技大学,2011.

Design and Realization of Foreign Languages Radio Station’s Anti-interference and Multiple Base-stations Transmission System

RAOJian,ZENGWei

(Training Center of Foreign Language,Sichuan University,Chengdu 610065,China)

As an experiment platform of university’s bachelor innovation training,the radio station of Sichuan University gathered a large amount of students which were chosen from colleges to do culling,editing and broadcasting.For a period of time,the radio station was interfered seriously.Then,we have analyzed the problem of channel interference.To solving this problem,we found a way which could transmit synchronously in different areas by using Internet-based broadcast system.This system strengthened the broadcast signal and achieved signal covering in different campuses.The innovative design of the system was to take full advantage of the existing network and new media resources to solve the issues of same frequency interference of traditional transmit station and to realize signal’s optimization and expansion of the radio station.This design optimized and expanded our radio signal.

anti-interference; multi-station forwards; foreign language radio stations

2016-10-15

四川大学实验技术立项(2011-16)

饶 坚(1962-)，男，四川成都人，高级工程师，外语语言训练中心主任，长期从事中心的运行管理和实验教学工作。

E-mail：studio675@sina.com

TN 934

：A

1006-7167(2017)07-0132-03