淺析中波廣播發(fā)射信道噪聲的影響

關鍵詞：中波廣播發(fā)射；信道噪聲；影響；解決措施

近年來，隨著我國廣電事業(yè)的不斷發(fā)展，中波信號已經成為常用的一種傳播方式。在廣播電視持續(xù)普及和創(chuàng)新的新形勢下，廣播發(fā)射工作在面臨巨大發(fā)展機遇的同時，也面臨著不少挑戰(zhàn)。其中以信道噪聲干擾為代表的影響因素，可能導致信號在傳播過程中出現失真、無法傳輸等問題。鑒于此，相關人員應當充分了解信道噪聲的產生原因和影響，結合工作實踐，采取有效的解決方法，以此確保中波廣播信號發(fā)射質量得到提升，進一步提高廣播電視服務水平。

一、中波廣播發(fā)射機與信道噪聲概述

（一）中波廣播發(fā)射

中波廣播在當前我國通信行業(yè)內逐漸得到大范圍地應用，其能夠提升廣播播放質量，滿足民眾日益增長的廣播電視收聽需求，同時其也是未來廣播事業(yè)發(fā)展的重要內容。中波廣播發(fā)射主要是利用發(fā)射機運行中產生的載波信號，通過利用隔離級傳輸到調制器，有助于將音頻信號借助功放產生放大作用，有效傳輸到調制器中，再對信號進行緩沖放大級、功率激勵級、功放器處理后，能夠形成可發(fā)射的功率，最后利用天線系統(tǒng)傳輸[1]。現代中波廣播發(fā)射機的技術特點表現為操作簡單、可靠性強等。這是由于在先進科學技術的支持下，中波廣播發(fā)射機的操作逐漸趨向智能化，能夠在實施信號傳輸的過程中，節(jié)省傳統(tǒng)操作中不必要的開啟前預熱、關機后冷卻等環(huán)節(jié)，有效減少人工操作步驟，以此實現發(fā)射機自動化運行，并且中波發(fā)射機在開啟后能夠較為快速地調節(jié)到工作狀態(tài)，保證信號傳輸的穩(wěn)定性。此外，中波廣播發(fā)射機具有較強的可靠性，強調利用內部部件以及功能模塊等，對事先設定的參數進行自動運轉，改善傳統(tǒng)工作中人為干預的方式，降低數據誤差的發(fā)生率，保證設備在長時間運行中符合各項指標要求，促使中波信號傳輸質量和安全性得到提高。但中波廣播發(fā)射機在當前運作模式下，仍存在一定影響信號傳輸質量的問題，較淺析中波廣播發(fā)射信道噪聲的影響為明顯的是信道噪聲，這是一種無法完全消除的干擾因素。為保障中波廣播發(fā)射工作的高效性，使信號傳輸質量良好，需采取有效方法，合理控制信道噪聲的出現，避免對中波發(fā)射產生嚴重的不良影響。

（二）信道噪聲

中波是電磁波長在526.5-1606.5kHz的電磁波頻段，目前我國將中波頻段作為重要的信息傳播載體，通過發(fā)射基站天線實現信息發(fā)射，經過接收天線接收后可傳播廣播電視信號[2]。由于中波廣播發(fā)射的電磁波具有一定的頻率特性，在空氣傳播過程中會遇到與廣播頻率相同的電磁波，從而對中波信號產生干擾，這就是信道噪聲。根據信道噪聲的產生原理來看，在中波廣播發(fā)射工作中，因為將空氣作為傳播介質，在不同的傳輸環(huán)境，對信號造成干擾的因素也不同，導致同種頻率的傳播中波會出現差異化的信道噪聲，致使傳輸效率不同。所以信道噪聲的出現是不可避免的。為保障中波信號的高質量傳輸，應當在中波廣播發(fā)射工作中，采取有效措施降低信道噪聲，進一步降低發(fā)射成本，改善廣播信號傳播質量。

二、信道噪聲的產生原理及原因分析

（一）信道噪聲產生原理及類型

信道噪聲主要是在信號傳播的過程中受到電場以及磁場的干擾而產生的，其與日常生活中的環(huán)境噪聲存在較大區(qū)別，本質上屬于對廣播信號正常傳輸造成干擾的一種波。當信號波在經過空氣傳播時，不同的聲音會進入到不同的信號通道，一旦周圍環(huán)境存在干擾因素，將會導致聲波原始頻率發(fā)生變化，難以確保傳輸頻率的恒定性，影響中波傳輸質量。

目前階段在中波廣播發(fā)射中存在多種信道噪聲類型，按照來源分類，包括人為噪聲和自然噪聲，其中人為噪聲又可細分為無線電噪聲和工業(yè)噪聲，均是由人類活動所產生的噪聲，比如電氣開關瞬態(tài)導致的電磁波輻射、汽車點火系統(tǒng)產生的電火花等。而自然噪聲是指自然界中存在的各種電磁波輻射，常見的有閃電、大氣噪聲、宇宙噪聲等。如按照性質劃分，比較常見的類型有脈沖噪聲、窄帶噪聲和起伏噪聲。脈沖噪聲的產生具有突發(fā)性，而且幅度較大、持續(xù)時間比間隔時間短，所以該類噪聲的頻譜較寬，可從低頻一直分布到高頻，但當頻率越高時，則頻譜的強度就越小。在中波廣播發(fā)射實踐中，脈沖噪聲對語音信號的影響較小，不過在編碼信道中會對數字信號傳輸造成影響并產生嚴重后果，如出現一連串誤碼等[3]。窄帶噪聲是一種非所需的連續(xù)已調正弦波，也可看作為一個恒定振幅下的單一頻率正弦波，其來源大多是相鄰電臺或者其他電子設備，頻譜與頻率的位置往往是可預測的；該噪聲類型常發(fā)生于特定頻率、時間以及地點，其影響存在有限性，可通過適當選擇工作頻段來預防信道噪聲的出現。而起伏噪聲是一種常見的隨機噪聲，可分布在任何時域以及頻域內，比如熱噪聲、電子管內產生的散彈噪聲、宇宙噪聲等，均屬于起伏噪聲范疇，對通信系統(tǒng)的影響較大。

（二）信道噪聲產生原因

綜合當前中波廣播發(fā)射工作實踐，可以得知產生信道噪聲的具體原因主要包括以下幾個方面：

一是廣播站工作者對發(fā)射設備檢查不及時、不到位。當中波廣播設備維修、保養(yǎng)不合理，對發(fā)射工作條件缺乏科學控制，很容易產生廣泛且復雜的外部噪聲，加劇信道噪聲的產生，比如空間輻射形成干擾噪聲，是由交流電引發(fā)電場強度的變化而形成輻射，致使音響設備中的導線、元器件等出現感應電流，進而出現電磁干擾，對傳輸電路的信號傳導會造成較大的影響。如檢查不到位還會出現串擾噪聲，主要是外部電氣設備產生干擾信號，通過信號線、電源線等，可直接影響中波發(fā)射機。除此以外，信道噪聲的產生還包括傳輸噪聲，其是指在信號傳輸期間，受到各頻段的電磁干擾等，致使信號傳輸質量下降。一般情況下，某些信道噪聲可通過維修措施解決，如果維修工作開展不合理，可能會出現信道噪聲污染嚴重等情況[4]。

二是發(fā)射設備與接收設備落后。在當前新媒體不斷發(fā)展的時代下，對中波廣播發(fā)射造成較大的沖擊力。而我國的中波廣播發(fā)射技術研究起步時間較晚，現有的中波發(fā)射設備和接收設備比較落后，信號發(fā)射成功率不高，并且相應接收設備難以高效剔除無用信號，促使原始信號遭受嚴重的噪聲干擾。

三是廣播發(fā)射的特殊性。由于中波自身屬于特殊性信號，無法提前制定傳輸線路，不同信號在同一信道內會產生不同的影響。所以中波在進入信道之前，各個相應信號一般難以對運轉信道以及線路等實施自主控制，導致中波的傳輸目的較為薄弱，一旦在傳輸過程中出現信道噪聲干擾，將會導致中波信號受到不同程度的影響，聲波質量大幅降低，其完整性也會出現受損情況。所以中波發(fā)射工作對信道環(huán)境具有相對較高的要求，如信道環(huán)境存在多種干擾因素，將會造成信道噪聲影響程度增大。

三、中波廣播發(fā)射的信道噪聲影響

（一）導致信號污染

信道噪聲對中波廣播發(fā)射工作會產生較大的不利影響，比如在中波信號傳輸過程中，信道噪聲會對資源性質造成一定干擾，進而出現信號污染現象，同時也會對信號的帶電板傳輸過程產生影響。在具體工作實踐環(huán)節(jié)，當信號被污染后，如果進入到接收器中將會影響設備的準確判斷。而且信道噪聲在信道頻率的基本方向上會出現較強的干擾作用，如中波傳輸信號在選擇頻道時，在嚴重信號干擾作用下，會進入到其他頻道，造成廣播信號傳輸質量下降。另外一方面，被污染的信號能夠廣泛分布在中波廣播傳輸的鏈路中，致使信號傳輸質量和有效性大幅度降低。

（二）影響信號質量和效率

當中波廣播信號進入到信道后，啟動對應的接收設備能夠實現信號接收。但這一過程中，如果中波在傳輸期間受到信道噪聲的干擾，將影響信號接收的完整性，并且可能接收到其他信道的信號，導致信號的位置特性被削弱。同時當信號傳輸的頻率較低時，將會導致信號覆蓋范圍減小，例如當需要較高頻率和頻帶的信號在傳播時，難以實現完全傳播，降低有關信號的傳輸質量和效率[5]。

四、降低信道噪聲的有效措施

（一）提升中波廣播基站發(fā)射功率

為降低中波廣播發(fā)射的信道噪聲影響，應當注重提升基站的發(fā)射功率。由于中波廣播信號與常規(guī)的無線信號傳播方法不同，其主要是借助大氣環(huán)境作為傳播介質，根據該特性很容易受到空氣中的噪聲因素干擾，且無法完全消除，導致傳播質量不高。因此相關人員應當采取有效的應對措施，盡可能減少信道噪聲，而通過提升基站發(fā)射功率能夠有效抑制噪聲干擾。在具體實踐過程中，相關人員應當充分明確中波傳播環(huán)境，利用科學合理的應用程序，結合實際通信條件，對中波信號傳播環(huán)境進行準確測量，確定信道噪聲強度對應指標，增強發(fā)射信號強度，促使信噪比得到降低。同時在信道傳播信號強度允許的范圍內，盡可能加大廣播基站的發(fā)射強度，降低外界磁場對廣播信號的干擾程度，減少信道噪聲影響。

（二）改進廣播站設備預防噪聲

針對中波廣播發(fā)射信道噪聲產生的原因進行分析可知，設備落后是導致信號傳輸質量不高的重要因素，因此相關單位及人員應當結合時代發(fā)展趨勢，改進設備性能，有效預防信道噪聲。首先，在改進廣播站設備時，應當注重對發(fā)射設備進行優(yōu)化，如在中波廣播發(fā)射設備上新增抗磁場干擾裝置，能夠在信號發(fā)射工作中避免受到磁場干擾。其次，改善接收設備，一般情況下可加強廣播站的信號接收能力，如廣播站可按照實際需求，選擇合理的接收天線，保證其制成材料以及形狀等具有科學性，切實提升天線信號接收能力。同時，相關人員還應當對站內各個區(qū)域的接收頻率實施準確測量，明確干擾最小、信號接收頻率最佳的區(qū)間，將其調整為信號接收區(qū)間，有助于降低信道噪聲的干擾。其次，應從信道噪聲防護角度出發(fā)，積極做好噪聲預估工作，在根本上降低信道噪聲影響。所以相關人員應綜合考慮信號在傳輸過程中，將會形成不同的波形，廣播站可按照波形對信號傳輸是否正常、是否存在信息失真、質量不佳等情況進行準確判斷，并根據波形預測信道傳輸期間出現的噪聲類型，再借助計算機技術、信息技術、大數據技術等先進手段，合理分析信道噪聲的數據參數，以此為依據制定針對性的解決方案，以保障中波廣播發(fā)射工作中的信道噪聲能得到有效控制[6]。

（三）采用過濾法降低信道噪聲

通常情況下，在中波廣播發(fā)射工作中，存在一些無用信號，往往需要占用信號傳輸通道，如果無用信號與有用信號同時被接收，將會導致信號傳輸質量下降，誘發(fā)信道噪聲。因此相關人員需要采取科學的處理方法，將無用信號過濾出來，與有用信號進行區(qū)分，實現無用信號剔除、保留有用信號的目的，例如可應用過濾法降低信道噪聲。在具體實踐環(huán)節(jié)，應當先利用現代化先進的大數據技術和信息技術收集有用信號樣本，并注重增強過濾模塊的應用性能和抗干擾性能，借助過濾模塊將已收集信號樣本之外的無用信號進行過濾。同時，過濾模塊具有較強的抗干擾性能，不會受到外界的因素影響，還能夠對信號傳輸帶電粒子的定向起到良好的保護作用。但在應用過濾法降低信道噪聲的過程中，需注意做好對過濾模塊性能的檢查，如強調檢查其抗干擾性、噪聲、有用信號之間的信噪比等，有以保障過濾模塊能夠合理篩選有用信號，促使信道噪聲的影響得到控制。

（四）強化設備維修管理

設備因素是導致信道噪聲產生的重要原因，為有效控制信噪比，應當加強對中波廣播發(fā)射設備的維修管理?；诖耍瑥V播站需進一步落實信道噪聲管理責任，制定完善的設備維護檢修管控制度，成立專門的維修小組，對中波廣播信號傳輸問題進行及時的自查自糾。同時制定常態(tài)化的設備檢修計劃，如每周對發(fā)射設備開展檢查和不定期巡查，保證信號發(fā)射環(huán)境以及信道環(huán)境得到良好控制。此外，相關工作人員需嚴格按照有關標準，對播放質量、信道模塊等涉及的現場情況以及資料等，實施全方位檢查，如發(fā)現問題立即開展維修處理，如發(fā)現設備落后，需及時上報進行更換，使信道噪聲問題能得到有效解決。

（五）加強專業(yè)人員培養(yǎng)及技術研發(fā)

中波廣播發(fā)射工作具有專業(yè)性較強、技術操作嚴格等特點，為有效降低信道噪聲，應當注重對專業(yè)人才的培養(yǎng)，使其能夠合理、規(guī)范操作中波發(fā)射程序，掌握信道噪聲解決方法。因此，廣播站需要制定完善的人才培養(yǎng)方案，通過開展技術培訓班、專家講座、模擬演練、外出交流學習等方式，積極吸取先進技能和經驗，提升工作人員自身綜合素養(yǎng)，使其能夠規(guī)范使用設備、嚴格執(zhí)行養(yǎng)護流程，為控制信道噪聲奠定良好的人才基礎。同時，廣播站需要加大資金投入，研發(fā)現代化信道噪聲控制技術，比如結合自身實際需求，研發(fā)新型降噪裝置、發(fā)射機功率提升技術等，進而推動中波廣播發(fā)射工作邁向新臺階，切實提高信號傳輸質量。

五、結束語

綜上所述，中波已經成為我國廣播電視行業(yè)發(fā)展的重要頻段之一，其信號傳輸質量直接關系到社會服務水平。因此在新時代下，廣播站應當提高中波廣播發(fā)射工作的重視程度，重點針對信道噪聲等問題采取有效解決方法。基于信道噪聲的概念以及產生原理、原因、影響等，在實踐工作中可通過提升中波廣播基站發(fā)射功率、改進廣播站設備預防噪聲、采用過濾法降低信道噪聲、強化設備維修管理、加強專業(yè)人員培養(yǎng)及技術研發(fā)等策略，有效改善中波廣播發(fā)射質量，降低信道噪聲產生的不利影響，實現健康、良性的發(fā)展目標。

作者單位：楊琦 內蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心烏拉蓋077臺