初步認(rèn)識短波效果自動分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

張鳳英

【摘要】短波廣播仍有其現(xiàn)實意義，針對不斷改進廣播目標(biāo)服務(wù)效果角度，提出自動化分析關(guān)鍵在于系統(tǒng)內(nèi)業(yè)務(wù)目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘分析，繼而對聚集的幾類短波廣播效果數(shù)據(jù)，淺談了實現(xiàn)自動化分析的前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;覆蓋區(qū);可聽度

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.21.027

短波廣播作為一種重要的遠(yuǎn)距離廣播傳輸手段，有其固有的傳播特點和節(jié)目收聽受眾，雖然互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字通信發(fā)展很快，但現(xiàn)在各國家仍然保留短波傳播方式來作為節(jié)目覆蓋一種形式，且采用模擬信號廣播，2019年11月出版的WRTH手冊中公開的全世界活躍短波國際廣播發(fā)射地址有139個。仍然有相應(yīng)的部門從節(jié)目制作、播出、發(fā)送、接收、監(jiān)測等多方面建立了較高級的技術(shù)系統(tǒng)來保障其播出效果，國際上也有相應(yīng)的組織協(xié)調(diào)各播出部門、各國家的使用頻率規(guī)劃，或者有些組織發(fā)布世界范圍內(nèi)的短波廣播頻率、節(jié)目、播音時間、服務(wù)區(qū)等信息，例如世界無線電手冊。有些組織不斷完善短波信號傳輸模型建議，例如ITU提供的REC533短波預(yù)測方法，也有些成熟的軟件提供短波傳輸覆蓋點或區(qū)域的效果預(yù)測等等。從事短波廣播的各個部門透過多種途徑收集了大量的短波各階段數(shù)據(jù)，并針對各自服務(wù)對象的需求進行了系列的、持續(xù)的數(shù)據(jù)分析，以便通過有序的覆蓋進一步滿足短波用戶需求。

由于短波一個傳輸重要特點是通過天波傳播，傳輸不穩(wěn)定性和易受干擾相對較大，其覆蓋區(qū)域的廣播播音效果受到播出部門的關(guān)注。一般情況下將聚集的收聽數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)播出規(guī)律和存在問題的播出頻率、時間段，以便調(diào)整播音時段、頻率、發(fā)射地點和發(fā)射參數(shù)來提升解覆蓋區(qū)或者服務(wù)區(qū)內(nèi)的播音效果。

隨著大家各種類型數(shù)據(jù)的積累、計算能力的提升、網(wǎng)絡(luò)性能拓展、短波傳播模型完善、核心新技術(shù)發(fā)展、目標(biāo)趨同下的多用戶協(xié)作，使得短波效果自動化分析成為可能。現(xiàn)實情況下，每個人集中精力處理數(shù)據(jù)范圍非常有限，但期望能夠計算機自動數(shù)據(jù)收集、信息處理、質(zhì)量分析、流程化處理、多業(yè)務(wù)協(xié)同周期操作，讓計算機或者設(shè)備按照一定預(yù)期的目標(biāo)自動化實現(xiàn)一些多人固有的重復(fù)工作，將一些個人工作經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為邏輯判斷和流程化，提升計算機協(xié)同處理水平。

1. 聚集的數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備首先要了解收集數(shù)據(jù)的意義，收集的這些數(shù)據(jù)在實際工作中如何產(chǎn)生和數(shù)據(jù)本身的定義域，哪些數(shù)據(jù)至關(guān)重要，哪些數(shù)據(jù)會影響采集重要數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，了解數(shù)據(jù)怎樣為用戶目標(biāo)服務(wù)以及其流轉(zhuǎn)過程，良好的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備為分析打下基礎(chǔ)，同時因為數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確反饋可以自動化提升設(shè)備控制能力，增強或者改善我們廣播效果的決策水平。我們周而復(fù)始處理短波廣播覆蓋效果，觀察影響廣播效果的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，例如：參考相關(guān)查閱資料、理論預(yù)測模型、數(shù)據(jù)趨勢等，以便持續(xù)提高短波效果，自動化分析關(guān)鍵在于系統(tǒng)內(nèi)業(yè)務(wù)目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘分析，系統(tǒng)內(nèi)是指各類型數(shù)據(jù)可實現(xiàn)關(guān)聯(lián)、釋義、作用、共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具備數(shù)據(jù)收集的一定能力后，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備成為現(xiàn)階段重要一環(huán)。而聚集的這些數(shù)據(jù)主要來源于發(fā)射質(zhì)量數(shù)據(jù)、空間氣候條件、覆蓋地點收聽數(shù)據(jù)、用戶監(jiān)聽數(shù)據(jù)和參考輔助數(shù)據(jù)。傳播效果影響力主要目標(biāo)是用戶監(jiān)聽數(shù)據(jù)，這也是服務(wù)的目標(biāo)，廣播覆蓋到本地影響程度。

短波發(fā)射質(zhì)量數(shù)據(jù)主要是發(fā)射機通過發(fā)射天線對外直接輻射時，我們通過接收設(shè)備能夠直接收集的一些播出數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)其受大氣層影響小，或者在短波覆蓋范圍內(nèi)能夠長期穩(wěn)定可接收到的數(shù)據(jù)。一般情況下，可采用地波數(shù)據(jù)或者短波一跳覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，接收點同時還不會受到同鄰頻干擾，能夠?qū)χ黝l率進行解調(diào)獲取較清晰的音頻數(shù)據(jù)，可聽度綜合評判在3分以上。覆蓋地點收聽數(shù)據(jù)主要用于表現(xiàn)節(jié)目服務(wù)區(qū)內(nèi)的效果，服務(wù)區(qū)一定在覆蓋區(qū)內(nèi)，服務(wù)區(qū)內(nèi)指的是播出的節(jié)目為當(dāng)?shù)赝ㄓ谜Z言，但是接收點可能會受到本地收聽環(huán)境條件影響（本地電源干擾、接收信號噪底、同鄰頻干擾、天氣影響等），覆蓋區(qū)會大于服務(wù)區(qū)，而接收點僅是服務(wù)區(qū)內(nèi)一個特定的環(huán)境，可以通過覆蓋區(qū)內(nèi)的多點收聽到的數(shù)據(jù)補充服務(wù)區(qū)臨時受干擾時的數(shù)據(jù)，當(dāng)然要重點區(qū)分服務(wù)區(qū)內(nèi)受干擾的條件，一是接收點的異常數(shù)據(jù)能否反映節(jié)目服務(wù)區(qū)的效果，二是看受干擾的條件具體分析（干擾類型、干擾源、干擾周期）。短波發(fā)射質(zhì)量數(shù)據(jù)有別于覆蓋地點收聽數(shù)據(jù)，質(zhì)量數(shù)據(jù)主要表征短波發(fā)射載波信號本身質(zhì)量，體現(xiàn)載波信號有無與質(zhì)量好壞，固有不變。覆蓋地點收聽數(shù)據(jù)考慮了氣候條件影響、電離層影響、干擾影響，是變化的，有時是短波信號2跳、3跳的效果，反映了節(jié)目服務(wù)區(qū)真實收聽效果，此數(shù)據(jù)是用戶想收聽的、關(guān)心的。

短波發(fā)射質(zhì)量數(shù)據(jù)主要收集到的是發(fā)射本地獲取到的時間、節(jié)目、調(diào)制度、頻率、天線代碼、發(fā)射方向、發(fā)射功率、覆蓋區(qū)、接收點、接收載波信號電平和可聽度（綜合考慮欲收聽信號強度、干擾、噪聲等因素，主觀評定收聽效果和質(zhì)量。一般用五分制表示）。有些發(fā)射節(jié)目可以通過衛(wèi)星獲取清晰標(biāo)準(zhǔn)源，這個有利于進一步實現(xiàn)自動化監(jiān)測中的節(jié)目對比?？臻g氣候條件包括了發(fā)射地經(jīng)緯度、節(jié)目服務(wù)區(qū)接收地點、接收大圓距離、月份、日時間段、頻段、太陽黑子數(shù)。覆蓋地點收聽數(shù)據(jù)有接收地點、接收環(huán)境、接收天線型號、天線靈敏度、接收方位、電源參數(shù)、接收設(shè)備參數(shù)、收聽時間、20K頻譜（考慮臨頻干擾）、頻段噪底、載波信號電平、解調(diào)后的音頻、接收信號標(biāo)準(zhǔn)域、節(jié)目、可聽度、干擾類型、干擾源、干擾數(shù)據(jù)周期。用戶監(jiān)聽數(shù)據(jù)包括收聽方式（網(wǎng)絡(luò)、短波、其他）、收聽設(shè)備、收聽地點、收聽時間、頻率、節(jié)目、可聽度。參考輔助數(shù)據(jù)包括了短波覆蓋預(yù)測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)趨勢與規(guī)律和其他組織提供頻率覆蓋參考數(shù)據(jù)。

2. 數(shù)據(jù)質(zhì)量準(zhǔn)備

自動化分析開始前，首先要確保聚集數(shù)據(jù)本身質(zhì)量，并保證有效，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)質(zhì)量本身也是可以自動化來實現(xiàn)的，每項數(shù)據(jù)都有其數(shù)據(jù)值特性和范圍，形成固有的數(shù)據(jù)域，保證了數(shù)據(jù)類型的識別，提升數(shù)據(jù)采集、收錄質(zhì)量，只有數(shù)據(jù)質(zhì)量保障了才能體現(xiàn)自動分析數(shù)據(jù)產(chǎn)生的價值，自動分析才有意義。

廣播效果其中一個關(guān)鍵的可聽度數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)的異常、缺失、一致性不足都將影響數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計分析，尤其是可聽度數(shù)據(jù)異常，這種情況實際收聽過程中可能犯的、疏忽的。異常數(shù)據(jù)：最有可能是可聽度數(shù)據(jù)錄入錯誤，或者收聽短暫而填寫的數(shù)據(jù);或者沒有取數(shù)據(jù)中值;或者收聽時環(huán)境臨時變化等。因為我們一般報告分析采用此作為關(guān)鍵評價效果的指標(biāo)，且多數(shù)情況下采用加權(quán)平均數(shù)統(tǒng)計，可聽度數(shù)據(jù)異常值將極大影響廣播分析結(jié)果。而數(shù)據(jù)一致性，要看錄入的可聽度與該發(fā)射特性、收聽地點規(guī)律是否一致，這一點可輔助判斷可聽度數(shù)據(jù)的有效性。強化數(shù)據(jù)質(zhì)量一致性檢查，可以保證數(shù)據(jù)分析結(jié)果更有效。確保數(shù)據(jù)一致性方法可以通過發(fā)射指標(biāo)理論預(yù)測、多接收點收聽數(shù)據(jù)趨勢分析或者頻域識別等，增強不同接收地點之間數(shù)據(jù)互補性，實現(xiàn)跨收聽點數(shù)據(jù)驗證、填寫，減少因收聽地點個別時段受干擾帶來的數(shù)據(jù)誤差或者漏填。

其次，數(shù)據(jù)質(zhì)量準(zhǔn)備的條件要考慮數(shù)據(jù)采集設(shè)備運行狀態(tài)（尤其是接收參數(shù)設(shè)置）、信號接收環(huán)境條件、數(shù)據(jù)受干擾類型識別、數(shù)據(jù)采集條件、數(shù)據(jù)處理與流轉(zhuǎn)、評估數(shù)據(jù)統(tǒng)計算法、天氣條件、可聽度收聽時間范圍和可參考可聽度參考數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以輔助決策獲取到的關(guān)鍵評價指標(biāo)數(shù)據(jù)，同時增加了數(shù)據(jù)質(zhì)量的評估維度。

再有，數(shù)值質(zhì)量準(zhǔn)備的輔助參考，我們要做數(shù)據(jù)自動化系統(tǒng)分析會產(chǎn)生，同時也能反作用于我們的系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量，例如大數(shù)據(jù)積累、模型抽象化的數(shù)據(jù)域和理論預(yù)測數(shù)據(jù)都可為數(shù)據(jù)質(zhì)量準(zhǔn)備提供參考。

為了滿足用戶對短波廣播效果數(shù)據(jù)質(zhì)量要求，數(shù)據(jù)其時效性格外重要，一方面他不僅及時向用戶傳達了現(xiàn)下廣播效果情況，同時也能為用戶及時調(diào)整廣播播出策略提供有效的依據(jù)。另一個方面是各項數(shù)據(jù)之間的時間邏輯關(guān)系確立，為自動化分析做好了關(guān)聯(lián)分析準(zhǔn)備。從短波廣播目標(biāo)結(jié)果看，時效性數(shù)據(jù)越及時、越準(zhǔn)確、越完整，就能越能提升用戶廣播節(jié)目的服務(wù)效果。

3. 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)準(zhǔn)備

自動分析還要對數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性做好關(guān)聯(lián)準(zhǔn)備，在數(shù)據(jù)質(zhì)量準(zhǔn)備好的條件下，發(fā)揮數(shù)據(jù)之間的影響力，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽象模型建立，找到影響廣播效果的關(guān)鍵數(shù)據(jù)變化，并為改善廣播效果找到關(guān)鍵點，為用戶提供高質(zhì)量廣播效果的說明提供強有力證據(jù)。例如同源節(jié)目多址判斷，一方面是相同性：其一可以采用衛(wèi)星收聽信號作為對比源;其二覆蓋區(qū)內(nèi)不同接收地點的相同頻率同一個時段的接收信號對比;還有質(zhì)量收聽數(shù)據(jù)和覆蓋收聽數(shù)據(jù)對比。一方面是排他性：可以參考輔助數(shù)據(jù)（覆蓋預(yù)測結(jié)果、HFCC提供數(shù)據(jù)集等）、20K頻譜等等。一方面是相關(guān)性：載波信號電平變化、信噪比、語譜圖。一般情況下，是對音頻收聽可聽度的判斷分析，而自動化水平提升還需要引入接收信號本質(zhì)特征加以判斷，例如：接收信號電平、20K頻譜、頻段噪底、音頻頻譜等等。

在網(wǎng)絡(luò)條件下，還要考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木窒扌裕ú环€(wěn)定性、窄帶等）、數(shù)據(jù)本身的安全性，因此可以考慮節(jié)目音頻收聽特征提取比對，實現(xiàn)盡量在收聽信號源頭盡早數(shù)字化處理，同時實現(xiàn)廣播效果研判內(nèi)容的數(shù)據(jù)安全可靠傳遞。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備不僅在數(shù)據(jù)初期收集階段，還應(yīng)在數(shù)據(jù)實現(xiàn)價值后反饋回數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，提升數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)解釋。通過自動化分析盡量實現(xiàn)重復(fù)收聽數(shù)據(jù)之間對比，不斷完善自動分析多域性關(guān)聯(lián)分析、數(shù)字化分析、特征性分析、數(shù)據(jù)安全域處理，建立一套有效的收聽維護模型，實現(xiàn)高效用戶目標(biāo)服務(wù)。

關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)分析越高效，越能預(yù)測廣播播出效果或者找到解決問題的關(guān)鍵點，越能說明廣播效果質(zhì)量程度，越能提高多用戶之間的協(xié)同處理廣播業(yè)務(wù)水平。

4. 結(jié)束語

為了聚焦收聽結(jié)果數(shù)據(jù)分析，僅記錄了有利于覆蓋效果分析的數(shù)據(jù)，某些數(shù)據(jù)可能更有利于覆蓋維護就不提及了。作為自動化分析基礎(chǔ)，本文僅講述了短波效果部分?jǐn)?shù)據(jù)類型和內(nèi)容，并重點從數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)兩個方面談了自動化分析的前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。