调频广播同频干扰监测方法

贾明章

【摘要】无线电产业是随着我国信息化事业的不断发展而发展的，无线通信对内容生产提出了新的要求，频谱资源使用已逐步饱和。调频广播受到诸多因素的干扰，使电台节目质量效果显著下降，同频干扰最为严重。本文重点研究了调频广播同频干扰监测方法，并就其应用进行了深入分析，从而为广播同行提供参考依据。

【关键词】调频广播;同频干扰;监测方法

中图分类号：TN929                                  文獻标识码：A                          DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.23.022

随着无线电技术日益成熟，无线电信号的越来越密集，部分功率较强的调频广播环境使得电磁环境变得日益复杂，调频广播变得更加容易受到干扰。随着我国国民经济的快速发展，人们对高质量的移动通信服务需求日益迫切，对数据传输速率的要求也越来越高。由于TD-LTE系统频谱资源有限，同频组网技术成为了提高频率资源利用率、增加系统的容量主要技术之一，但是也带来了同频干扰的问题。所以，有必要对调频广播中同频干扰进行研究。

1. 调频广播干扰的原因

1.1 广播电视业务的干扰

随着开路广播电视业务急剧增加，占据了大量调频广播信道，导致调频广播干扰问题日益严重。开路广播和电视业务包括调频广播、中短波调幅广播、地面数字电视、移动多媒体广播、开路模拟电视以及数字音频广播，这些广播电视业务之间相互干扰，在不同类型的服务间可能会产生串扰。

1.2 发射互调的干扰

发射互调的干扰主要表现为三个方面，一个方面是调频广播发射机的滤波质量较差，在使用过程中会出现带外辐射，多台调频广播发射机在共用发送天线时，还会彼此对干扰信号进行互调。第二个方面是由于每个调频广播发射机都使用自己的发射天线，若这些调频电台同时播放，就会受到多路转换器隔离性能下降的影响，信号间将互相干扰。第三个方面是由于在同一座塔楼上同时存在调频广播发射天线和电视发射天线，或者距离很近，功率很大，所以产生发射互调的问题。

1.3 民航频率的干扰

尽管国家针对不同行业之间的频率都有明确的规划，但是民航无线电导航与调频广播所用的频率十分相近，很容易互相影响。地面广播通信系统的频率与调频广播所用的频率不会互相干扰，这不但会影响调频广播的信号传输，而且会影响民航的信号传输，甚至可能造成干扰事件。

1.4 其他行业的干扰

如果在电台和电视台附近还有其它行业使用发射功率比较大的无线发射机，就很容易出现同频干扰的问题。此外，由于调频广播的广播范围很大，几乎覆盖了全国边远地区等边远地区，调频广播的收听队伍很多，除了每日固定的收听人数之外，还增加了很多观众其他听众，因此目前的调频广播极易受到同频段及邻近频道的干扰，从而影响调频广播的广播质量和效果。

2. 同频干扰监控方法

2.1 信号功率监控方式

目前我国广为采用的是数字广播电视信号。对信号干扰进行监控的监控指示器主要分为误码率和信道两个方面。然而，调频广播中并不存在误码率，主要是模拟信号，因此调频广播监控指标为调频广播的信号功率。调频广播的幅值通常是恒定的，因此功率是恒定的，但是调制信号的幅度和频率都会改变。由于调制信号幅值和频率的改变也产生辐射带宽，若观测地点已确定，监测天线已确定，则接收器必须在接收到信号后仍保持信号功率稳定。然而，在实际信号传播中，FM信号是模拟信号，而模拟信号却不像数字信号那样稳定，所以会有一些变化。另外，自然环境对调频广播信号也会产生某种变化，导致监测过程就需要不断地调整。只有长期监测某一频率点的功率，才能找到信号功率波动的规律范围。

采用信号功率监控方案有三个优点，首先，信号功率监控工作相对简单，易于实施。其次，信号功率监测开发成本较低，系统结构也比较简单。三是能对调频广播的全频段进行实时监控。但是同样也有缺点，一是不能进行精确的报警。其次，调频广播的信号电平波动幅度较大，信号功率监测模块大多不具备一定的准确性。

2.2 语音智能评估方案

语音智能评估方案主要有如下功能：一是信息统计功能，二是系统管理功能，三是数据储存功能，四是智能评价与判断，五是信号编码功能。调频广播信号发送到接收端后，接收器将其调和变换的调频信号自动解调，从而将调频广播信号转化成实时音频信号进行保存，这些信号最终以语音文件的形式存入语音智能评估系统，系统就会将节目信号和收到的音频文件进行对比。若同一种声音信号不能基本判定为信号干扰，利用语音智能评价系统对同频干扰进行监控需要建立数据库，关键在于监控站点与节目播出单位之间建立连接，建立广播节目来源装置，能够实时地发送给监控站点，但是必须考虑同步问题，因为存在发送和接收时间的偏离。系统可根据信任度级别设置具体的门限，进一步提高语音智能评价的准确性。若信任级别超过阈值则可认为语音智能评价结果正确，若信任级别高于该阈值，且信任级别较低，则进行其他手工判断，从而极大地降低了语音智能评估的误报和误报率。采用语音智能评估程序有两个优点，一是精确报警功能，二是开发成本低。语言智能评估程序存在三个不足，其一，受到现有技术发展的制约，只能探测一种频率;其次，接收端与程序源信号难以同步;其三，建立链接的难度较大。

2.3 测向方案

要想对调频广播中相同的频段干扰进行监控，必须先确定监视地点和监视天线的具体位置。调频广播在某一频段上的干扰信号具有多重信道的特点，而监测站接收到的信号则是由多种信号综合而成，其中包含了正确调频广播信号和各种干扰信号。无线电测向监测器是一种利用无线电测向的原理设计的监测设备，监视器接收到的声音信号稳定，监控对象的声音信号有正确的调频广播发送站的测向，以及各种干扰信号发送站的测向等多种发送测向。由此可以看出，用定向监测程序监测调频广播中的同频干扰时，在主要城市设置方位探测接收机。在测向监测中使用最为广泛的方法有四种，一种是幅度测向监测法，二是相位点监测法，三是序列处理法，四是空间光谱技术。测向监测同频干扰时需要对多个信号在同一个频率点进行监测，也就是需要对同一频率点的多个信号同时进行测量。当选用的监控方法时，就需要采用空间光谱的测向监测法和相向法。在建立初期，需要对调频广播的所有频率进行测量，并根据所获得的数据，测量调频广播的发射机测向、周围固定发射机测向以及各种干扰信号的发射测向。监测期间，若发现新的信号发送测向，系统将根据信号的强度和时间进行报警。采用方位监测法具有三个优点：一是报警功能强，二是能在一定范围内判断干扰测向，三是目前所采用的技术。完成调频广播整体监控频带信号。使用测向探测器有如下三个缺点。首先，测向监测设备的价格很高，构造其监测程序的费用也很高。其次，每次调频广播都要建立各种频率的模式，数据库的建立也要复杂一些。其三，若调频广播的正确信号与干扰信号来源测向相同或无明显差别，则不易分辨。

3. 无线电干扰监测和防干扰措施

3.1 对发射机干扰的监控及防止

发射机在通信系统中具有重要作用，对于飞机的安全、稳定飞行也是至关重要的。为此，必须特别重视对发射机无线电干扰的监控与预防，为防止其它不必要的信号影响发射机的正常工作，必须采取科学、有效、可行的抗干扰技术。在这一阶段，发射机的抗干扰技术大多采用了科学的天线和发射机进行科学匹配，以保障发射机的工作性能，同时加强系统漏洞监测，提高工作质量。若要合理配合、调节天线、发射器，应充分考虑信号弹性间的干扰因素，在此基础上适当改进发射机的接收范围，有效屏蔽一切不必要的干扰。发射能最大限度地保护发射器。能正常稳定地接收有用信号。

3.2 对外界环境进行监控与防范

外部环境因素是引起同频干扰的主要原因，也是影响干扰因素最多、不确定、不可预测、不可察觉的，针对目标的有效干扰解决方法，对外界环境中不必要的无线电信号进行监控时，应重视无线监控系统的标准化操作。与此同时，为了避免出现设备各部件及系统工作质量，尤其要注意检测设备的接触效率，不必要的接触现象能够对不必要的无线电信号进行高质量、有效的監控和诊断。

3.3 监视和防止接收器干扰

在通信系统中的信号接收器工作时，收到的有用信号会不断地转换，以满足飞机用于安全、稳定导航的指令。在正常工作时，会出现信号丢失、指令错误、信号阻塞等现象。为此，重视通信系统中信号接收机工作频率及各项工作指标的检测与调整，保证接收机正常工作的前提条件。为了减少或避免互调信号对接收端工作的影响，必须加强对接收回路的检测和诊断，合理、可靠的滤波方法可以有效地处理不必要的信号侵入，极大改善了接收器抗无线电干扰的性能。

4. 结语

调频广播对同频干扰的监控方式很多，但各有优缺点。在对调频广播进行监测时，对同频干扰进行监测时，可根据不同情况选用合适的监测方法，或采用多种监测方法。实践中，要更好地监测出调频广播的同频干扰，还需要相关人员不断开展调查，同时要继续利用现有的先进技术开展调查。

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