认知无线电技术在广播电视监测行业的应用

文/王刚

认知无线电本身便是一个智能无线通信系统，在运作的过程中可以很好地感知外界环境，并且可以基于人工智能技术，在运作中不断进行自我学习，实时的进行操作参数的调整，保障其内部状态能够很好地接收到无线信号的变化，继而可以在运作中的任何一个时段都可提供高稳定性和可靠性的通信，提高频谱资源利用率。从认知无线电技术的运行运力观察，分为信息的获取、学习和决策调整三个环节，其在广播电视监测行业中有着十分广泛且重要的运用，本文即重点对认知无线电技术在广播电视监测行业内的应用展开详细的分析论述，以下为详细研究内容。

1 认知无线电技术的概念及能力

1.1 认知无线电技术的概念

认知无线电技术的概念是由著名的无线电领域博士Jo-sephMitola所提出的一种力求解决各种频谱资源紧缺问题的无线电系统。在认知无线电技术概念提出后便有多个学者和机构从自身的角度出发对认知无线电技术进行了完善性和发展性的定义。Jo-sephMitola指出的认知无线电技术即在软件无线电基础之上，通过合理的采用一些相关模式展开推理，继而获得无线相关领域的具备获取能力的一个无线电台。而在无线电领域内对认知无线电技术的定义又存在一些差异，定义认知无线电技术为基于一定模型的途径对无线频段使用情况展开检测工作，然后推理和判断频段使用情况，通过无线电认知方式表示语言进行频谱参数描述，实现对无线电系统发射功率、频率的智能调节。

1.2 认知无线电技术的能力

通过上文对认知无线电技术概念的概述可以发现认知无线电技术的能力主要集中在两个方面：

1.2.1 认知能力

认知无线电技术之所以被称作认知无线电技术，核心就是其认知能力，认知能力是指获取或者感知无线电环境中信息的无线电技术能力。认知能力具体是指无线电系统在运行过程中获取或者感知无线电环境中信息的一种能力。需要特别注意的是，认知能力需要一套复杂的技术去获取无线电环境中的空间和时间变化，才可以避免在运行过程中对其他用户产生影响。认知无线电技术的认知能力能够实现在特定时间或是区域上的频率符合情况的确定，继而帮助去选择最合适的操作参数和最佳的频谱。

1.2.2 重配置能力

在认知无线电技术的运行中认知能力主要提供频谱意识，而重配置能力则是认知无线电技术的又一核心技术，通过从配置技术可以实现对无线电环境的动态变化进行感知。即在不同的无线电频段上认知无线电技术都可以进行信号的发射和接受，且具备使用多种硬件设计支持的传输接入技术。

2 无线广播电视监测行业主要业务

2.1 频谱监测

无线广播电视监测是广播电视监测中最为基本的一项监测项目，其中频谱的检测又是最为基础的一项检测项目。无线广播电视中的中短波广播频谱收测可以进一步分为频谱占用负荷收测和频谱符合收测两种，其中前者表示收测地点频谱的占用情况，后者表示某一个频段频谱所承受的无线电信号情况。

2.2 节目质量监测

广播电视节目质量监测是指在一个特定的电台服务去或是接收地点，对一个电台的发射频率信号参数、发射机运行状况以及发射特性进行监测的一种检测项目。节目质量监测的目的是保障广播电视在播出的过程中能够良好播出，减少甚至是避免播出事故的发生，也是反映播出结果好坏的一项重要手段。目前广泛应用的无线广播电视监测项目主要有有载无调、无载波、劣播、错播、频偏等，合理进行监测能够很好地反映广播电视节目在制作、传输、播出等个环节存在的质量和问题。

2.3 节目播出内容监测

我国当前并没有实行广播电视分级制度，因此在广播电视的播出中对所播出的内容进行检测也是无线检测的一个内容，包括敏感词、关键字检测等工作，通过播出内容检测的方式可以实现对播出内容的有效监管，营造出一个健康的广播电视环境。

3 认知无线电技术在广播电视监测行业中主要应用

3.1 新信号的搜索和识别

认知无线电技术在广播电视监测行业中的应用首先体现在对新信号的搜索和识别方面，通过对信号的搜索和识别，对新节目的变化进行及时跟踪，但一般情况下，新信号的出现都是不可预知、随机的。在广播电视监测行业，对新信号的搜索和识别是认知无线电技术应用其中的首要体现，依托于认知无线电技术可以实现对新节目的跟踪性检测，虽然新信号多是不可预知和随机的，但是认知无线电技术的新信号搜索和识别技术具备极高的信号预测和感知能力，通过对样本信号的显著特征感知，能够在后续的监测工作中继续记忆，达到对样本信号频谱参数记忆的效果，在进行全频段搜索的过程中便可以检测出新的信号，并且对信号所出现的动态变化情况及时进行识别。目前认知无线电能够设定的识别方式众多，现阶段应用较为完善的主要有AM、FM、CW、SSB等几种识别方式。在信息技术高度发达的今天，合理的认知无线电技术可以在极短的时间内边完成对全波段话语信号的识别，对于提升广播电视监测效率具有十分显著的帮助。

3.2 节目播出效果的检测和改善

目前我国的广播电视行业的频谱资源是有限的，因此现阶段所采用的分配方式为固定分配的方式。而因为频谱资源的紧张也导致了我国很多的中短波广播节目在播出的效果不佳，且因为播出过程中同邻频产生的干扰过多，也会导致传输效果不佳。而认知无线电技术则是可以很好地解决这一问题，通过对外界环境的感知，认知无线电技术可以对节目频谱的负荷情况进行获取，然后根据实施情况对参数进行调整，使节目的内部状态负荷所接受到的无线信号统计性变化。尤其是将认知无线电技术用于接收机甚至可以实现全时空的高质量、高可靠性的无线信号接受，能够从根本上改变目前中短波广播电视节目播出效果不佳的困境。

3.3 中短波波段频率检测

通过上文的论述可知，在广播电视监测中中短波波段频率检测是十分重要的一项监测工作，认知无线电技术在对中短波波段频率的检测中基于一定模型的途径对无线频段使用情况展开检测工作，然后推理和判断频段使用情况，通过无线电认知方式表示语言进行频谱参数描述，为换频方案以及频率指配方案提供技术层面的支撑。同时合理的使用认知无线电技术还可以对电视广播无线传输中的频率负荷情况进行检测，继而可能电台所受到干扰信息予以查明，然后给出解决方案，为清洁频段和频率的选择提供技术层面的支持，对于提高频段的使用效果也具有十分重要意义。

3.4 节目质量检测

节目质量监测也是认知无线电技术在广播电视监测行业内的重要应用方向之一。合理地将认知无线电技术应用于节目质量监测中可以对节目播出中出现的异常状态及时发现并予以有效的挽救，继而改善播出效果。在传统的广播电视播出质量自动监测中从接收到异常报警信号到处理需要经过多个设备和多项步骤方可完成，而通过采用认知无线电技术进行监测，则是可以直接利用有载无调和无载波时频谱的特征在异常发生的第一时间便将异常信息传递到处理部门，然后采取措施排除事故，提高节目播出质量。

综上所述，本文首先对认知无线电技术的概念及能力进行介绍，介绍广播电视监测行业的主要业务，详细论述认知无线电技术在广播电视监测行业中的主要应用，得出以下几点研究结论：广播电视监测行业主要业务主要包括频谱监测、节目质量监测、节目播出内容监测三个方面，文章详细就认知无线电技术在广播电视监测行业中新信号的搜索和识别、节目播出效果的检测和改善、中短波波段频率检测、节目质量检测四个方面的应用进行详细的分析论述，希望能够给我国广播电视监测行业的发展提供一定参考。