电台仿真系统（精选7篇）
电台仿真系统 篇1
目前电台是部队的重要通信装备, 尽快熟练掌握电台的操作, 使之转化为战斗力, 对部队的发展建设有着重要作用。电台操作手进行操作训练的过程中, 存在很多问题, 例如, 在电台上进行操作训练会造成电台的严重损耗, 并且受电台数量限制, 而且电台还涉及到保密问题, 需要严格控制电台训练的频度和强度, 这样会造成操作手训练时间短、对电台操作不熟练等问题。因此, 针对电台训练中存在的问题, 提出了以单片机为硬件核心的电台仿真训练系统, 仿真电台的训练, 更好地保障军事任务[1]。
1 系统组成
此系统由硬件系统和主程序组成, 目的不仅可以进行单独训练, 而且可以由多个系统组成一个网上电台训练系统, 它的作用相当于电台之间通过无线信号进行联络, 网上电台训练系统可以通过网络把各个系统连接起来, 实现电台之间的联络功能, 这些由管理系统进行统一管理, 考核系统进行考核[2]。
1.1 硬件系统任务
(1) 电台建模仿真训练。
文中系统用于电台训练, 因此对电台进行建模仿真尤为重要。电台建模仿真, 其特殊性在于它不仅要对电台本身进行仿真, 而且要对电台显示的信息的各种视觉效果进行仿真[1];
(2) 提供操作手真实的操作环境。
要尽可能真实地仿真电台的操作环境。主要根据电台的面板, 构造一个相对真实的操作环境。这个操作环境比较真实地再现电台的外观反映操作动作和操作效果;
(3) 提供操作信息的输入输出电路。
设计操作手操作信息的输入输出电路, 一方面实时采集操作面板信息, 送到单片机中去供单片机处理, 另一方面将单片机反馈的讯息送到显示面板上;
(4) 提供与计算机通信的数据接口。
可以把操作面板采集到的数据传给计算机, 计算机用虚拟面板再现真实的操作效果, 并对操作手进行专业考核;
(5) 功能扩展模块。
功能扩展模块是装备电台仿真训练系统进行功能扩展、升级的预留接口。
硬件系统作为基础架构, 主要由单片机最小系统、按键与显示模块、出错报警模块、功能扩展模块、计算机通信模块和计算机组成。硬件系统结构如图1所示[3]。
1.2 主程序的工作及关键技术
(1) 按键扫描子程序。
按键扫描子程序是用来采集操作面板的信息, 并传给单片机处理。按键相当于电台的按钮, 当有按键按下时, 单片机会检测到有键按下, 通过键值判别和处理子程序, 就能得出是哪个按键被按下, 达到采集操作面板信息的目的。
(2) 键值判别和处理子程序。
在单片机检测到有键按下后, 单片机会记录下此时用于扫描按键电路输入输出口的状态, 并与设定的数据做比较, 得出被按下键的键值, 根据键值做相应处理, 达到键值判别和处理的目的。
(3) 显示子程序。
显示子程序是将操作手的操作结果显示出来。在单片机采集到操作信息后, 得到按键的键值, 单片机会运行键值相应的显示代码段, 将其操作结果显示出来。
(4) 管理系统。
管理系统是整个系统的组织管理者。作为电台仿真训练系统的高层管理者, 主要用于控制电台的虚拟面板和联络功能。虚拟面板通常是将操作面板的照片扫描并放大成实际大小, 然后在上面模拟真实的操作效果, 或用专业的软件制作出和面板有相同外观且和面板有相同操作效果的虚拟面板。
联络功能是在以太网的基础上, 管理系统通过网络实现电台之间的联络, 组成网上电台训练系统。例如, 实现电台的通话功能, 当操作手按下通话键开始联络, 管理系统会收到单片机发来的开始联络信号, 操作手通过耳麦说话, 管理系统开始接收通话信息, 并将其打包成以太网的数据帧, 其中包含了电台信息的标识符, 然后通过网络广播出去。其他子系统计算机在接收到包含了电台信息标识符的数据帧后, 经过管理系统处理, 再通过耳麦发出声音。例如电台1号联络2号, 2号收到后, 再通过上述过程联络1号, 循环反复, 实现电台之间的通话, 除了通话外, 还可以实现异地训练考核等功能。
(5) 考核系统。
考核系统是训练成果的评判系统, 考核方式可以人为评判, 也可以用系统评判, 系统评判的标准可以人为设定。本系统的考核评估主要基于记录训练过程中各部分的状态, 并将各部分的状态按时间排序, 按时间顺序确定各部分的动作及动作发生的时间, 这样就完整地再现了训练过程。然后根据这些动作确定本次考核结果[2]。另外, 可以给考核评估的结果建立相应的数据库。
综上所述, 主程序由按键扫描子程序、显示子程序、键值判别和处理子程序、计算机通信子程序和计算机管理与考核系统程序组成。主程序流程如图2所示。
2 硬件系统设计方案
硬件系统是本系统的核心, 用于实现对电台的仿真。它建立电台装备的模型, 提供相对真实的操作环境, 通过处理接收到的操作信息, 正确显示操作效果, 将反馈信息输出到虚拟面板, 并按照一定的仿真协议实现与其他子系统的信息交互[4]。
2.1 单片机系统设计
单片机最小系统由单片机、振荡器电路、复位电路和电源组成。
(1) 单片机。
现在市场上, 单片机的种类繁多, 对于本系统, 选用了Atmel公司的AT89C52型单片机。AT89C52是一种高效微控制器, 此型单片机的基本特性完全能够胜任本系统的要求, 由于它将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中, AT89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了灵活性高且价廉的方案。
(2) 振荡器电路。
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石英晶体振荡和陶瓷振荡均可采用。对于本次设计, 选用图3的振荡器电路。
(3) 单片机复位电路。
单片机的复位通常是由外部复位电路实现。通常采用上电自动复位。最简单的上电复位电路如图4所示[3]。
(4) 电源。
单片机采用+5 V直流电源, 计算机USB接口能输出+5 V直流电源, 而且无需任何外部整流滤波电路。因此, 使用USB接口提供电源。
2.2 出错响铃模块
在单片机最小系统基础上加装蜂鸣器, 当操作手操作错误, 会触发蜂鸣器, 使其发出声音, 满足人性化需求。
2.3 键盘和显示模块
本系统需要的按键较多, 需要显示的信息量也较大, 选择矩阵式键盘和液晶显示器, 如有需要另外增加少数按键, 可以使用独立式键盘进行补充。液晶显示器选用图形点阵型液晶, 它的显示能力更加强大, 而且集成度高、使用简单。
2.4 计算机通信模块
多数计算机都具有RS-232C接口, 而且仅需3根线便可在两个数字设备之间进行全双工传送数据。MCS-51系列单片机的输入、输出电平为TTL电平, 而计算机配置的是RS-232C标准串行接口, 两者的电气规范不一致。因此, 要完成计算机与单片机的数据通信, 必须进行电平转换, 本系统采用MAX232电平转换芯片进行电平转换, 从MAX232芯片中两路发送接收中任选一路作为接口, 是T1IN接单片机的发送端TXD, 则计算机的接收端RXD一定要对应接T1OUT引脚。同时, R1OUT接单片机的RXD引脚, 计算机RS-232C的发送端TXD对应接R1IN引脚[3], 接口电路如图5所示[4]。
3 结束语
电台仿真训练系统融合了单片机硬件仿真和计算机仿真技术, 是一种功能齐全的电台仿真训练系统。系统的成本低、可移植性和通用性强, 可模拟真实情况下的电台训练并进行考核评估, 为部队提供了一种新的训练方法, 具有较强的推广性。
参考文献
[1]何江华.计算机仿真导论[M].北京:科学出版社, 2000.
[2]黄柯棣.系统仿真技术[M].长沙:国防科技大学出版社, 1999.
[3]王福瑞.单片微机测控系统设计大全[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1998.
[4]何立民.MCS-51单片机应用设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1990.
电台仿真系统 篇2
关键词：战术无线电台,半实物仿真,Windows CE
0 引言
新型战术无线电台通信是战术互联网的重要组成部分, 为解决部队对新战术无线电台在战场电磁环境下的成建制、成系统的训练问题, 尽快发挥新通信装备的作用, 尽快形成战斗力, 在借鉴外军在通信训练成功经验的基础上, 结合我军通信部队作战训练的实际需求, 采用半实物仿真通信装备代替实际通信装备来组成仿真训练平台, 并模拟战场电磁环境, 完成战场电磁环境下通信系统的仿真训练来满足部队训练需要。如果利用实装设备来进行战场电磁环境下的通信训练, 装备部署困难且训练成本较高, 难以在短时间完成训练任务, 所以研制以半实物仿真电台为基础的战术无线电台仿真训练系统对部队的作战训练具有十分重要的意义[1,2]。
1 战术无线电台半实物仿真系统网络结构
战术无线电台仿真训练系统采用基于TCP/IP的局域网技术实现组网通信, 采用星型拓扑结构。该训练系统中仿真电台和电台网管服务器之间的信息交互采用服务器/客户端模式构建。导调服务器不直接与仿真电台进行信息交互, 而是与电台网管服务器进行信息交互, 导调服务器通过控制电台网管服务器可以控制所有的半实物仿真电台操作训练, 包括控制仿真电台组网通信、电台仿真训练场景设置、仿真训练进程控制和对仿真训练效果进行评估等。
该仿真训练系统各仿真电台之间信息交换和数据通信是在导调服务器和电台网管服务器控制信令的协调下实现的, 系统中各种仿真电台间所有信息和数据能够与实装一样地进行相互交换、传输和融合。该系统网络拓扑结构如图1所示, 仿真训练时设置若干席位, 在各席位分别配置仿真电台若干, 多个仿真电台通过网络连接起来, 各仿真电台与服务器之间由以太网总线连接, 主要传输各种控制信息和数据信息, 各个仿真电台把各自最新参数以UDP报文的方式传输到电台网管服务器, 电台网管服务器根据各个仿真电台当前的参数状态, 分析和判断各设备实际通信中应有的通信情况, 根据判断结果, 在导调服务器管理和控制下为各仿真电台提供相应的数据和音频信道, 同时也可以监控各个仿真电台的运行情况, 从而真实模拟了仿真电台实际通信中应有的通信过程和通信状态。
在复杂电磁环境下进行电台通信仿真训练对于部队的作战和训练具有重要意义, 导调服务器根据通信预案设置战场通信的各种情况, 然后将各种信息传递给电台网管服务器, 电台网管服务器依据预先设置的干扰模型和信道模型对仿真电台的传输数据进行加工处理, 然后把处理过的数据发送到相应的仿真电台, 真实再现在战场通信环境下无线电台受到干扰和产生衰落的通信情况。操作人员对仿真电台的每次操作都会写入操作训练数据库, 以便训练完毕对操作人员的训练情况进行评估。
2 半实物仿真电台的实现
半实物仿真电台主处理器的采用的芯片是S3C6410芯片, S3C6410是 SAMSUNG公司基于ARM1176的16/32位的高性能、低功耗的RSIC通用微处理器, 适用于手持、移动等终端设备, 其工作主频高达667MHz。在S3C6410开发平台上烧写Windows CE6.0嵌入式操作系统, 以ARM11处理器硬件平台和Windows CE嵌入式操作系统为基础, 在VS2005开发环境下, 采用C++语言编写仿真电台应用程序, Windows CE 支持各种硬件外围设备及网络系统。包括键盘、鼠标、触摸屏、串行端口、以太网连接器、调制解调器、USB 设备、音频设备及存储设备等。此外, Windows CE 支持超过1000个公共Microsoft Win32 API 和几种附加的编程接口, 可利用他们来开发电台应用程序。电台应用程序按照实际按键、操作及显示等情况来编写, 能够实现电台操作及参数设置、状态显示、呼叫等功能。其仿真电台实现框图如图2所示。电台键盘操作通过USB口输入, 通过开发GPIO驱动程序来完成对I/O口的控制, 并且由I/O口来完成液晶显示和收发指示的功能, 通过ARM平台的以太网口与电台网管服务器连接进行信息交互。
半实物仿真电台软件程序根据训练要求需采用多线程编程才能实现其功能, 主要包括如下线程:电台网管服务器命令响应线程、语音采集线程、语音播放线程、仿真电台客户端与电台网管服务器之间的心跳线程、语音电话振铃线程和告警线程等。
语音数据的采集、播放和传输也是半实物仿真电台的关键技术之一。Windows CE下语音采集和语音播放采用低阶音频函数WaveX系列API函数来完成, Wince6.0系统下低层波形音频API与Windows XP下的低层波形音频API基本一致[3]。低层波形音频数据块结构WAVEHDR, 声明如下:
typedef struct {
LPSTR lp Data;//指向锁定的数据缓冲区的指针
DWORD dwBufferLength;//数据缓冲区的大小
DWORD dwBytesRecorded;//录音时指明缓冲区中的数据量
DWORD dwUser;//用户数据
DWORD dwFlags;//提供缓冲区信息的标志
DWORD dwLoops;//循环播放的次数
struct wavehdr_tag* lpNext; //保留
DWORD reserved;//保留
} WAVEHDR;
话音的采集和播放都是在操作这个音频数据块结构。在分配缓冲区 (内存) 的同时, 相应分配WAVEHDR数据块结构, 然后将WAVEHDR结构的成员变量lpData指向缓冲区的首地址, 将dwBufferLength的值设置为缓冲区的大小, 这样WAVEHDR结构就将需要录音和播放的缓冲区锁定, 录音操作函数为waveInX, 话音播放操作函数为waveOutX[3,4]。
本文采用UDP协议来完成语音数据的传输, UDP提供无连接的数据包传输, 对网络的资源占用较少, 网络时延也较小, 但可靠性不高, 有可能出现语音包的丢失和误传, 但在局域网内实现VoIP通信, 经过长期反复的测试, 丢包和误码率很低, UDP协议可以胜任[4]。数据传输采用Socket UDP方式来实现。WinSock API中函数封装了UDP类, 可以完成UDP全部操作, 首先调用socket函数来创建数据报套接字, 然后指定本地端口, 远程端口和远程IP地址, 接着调用sendto函数和recvfrom直接发送数据和接受数据, 接收数据时需要单独创建线程, 并通过select事件模型来检测UDP事件, 包括数据接收事件和UDP发生错误事件。在数据传输时, 根据电台的组网情况每部仿真电台需要维护一张与之可以达成通信的电台IP表, 以便把语音数据实时地发送到相应的电台上。
3 导调服务器功能设计
导调服务器负责各个半实物仿真电台的语音和数据的交换控制, 建立模拟战场电磁环境, 并能干预受训者训练, 可以随机设置战术情况, 能对所有指挥和操作席位进行网上远程定义和设置, 设定训练具体内容, 控制训练进度、评估训练效果。它是电台仿真训练系统控制与设备信息管理中枢机构, 导调服务器能够建立成建制组训环境, 规定联络文件, 编辑通信方案, 控制仿真训练进程, 设置干扰方案, 监控系统运行情况, 进行综合评估等功能, 导调服务器功能框图如图3所示。
导调服务器系统软件主要包括通信预案设置模块、干扰仿真模块、系统监控模块和综合评估模块, 主要完成训练条件设置、训练过程监视、训练过程控制、训练效果评估、训练过程回放及评估功能[5,6]。这些功能的实现一是通过导调服务器与电台网管服务器之间的信息交互来完成, 二是通过导调服务器与电台网管服务器共享同一数据库来完成, 每次训练前, 导调服务器系统软件把训练的通信预案或者干扰模型数据写入数据库, 然后电台网管服务器通过读取这些数据来设置训练条件;仿真电台的每次操作都会被写入数据库, 导调服务器软件通过读取这些历史记录数据来完成对训练效果的综合评估。
4 干扰和衰落数据处理
根据导调服务器的战术情况设置, 仿真训练是在一定的战术背景下进行训练的, 所以仿真电台传输的数据应该进行干扰或者衰落处理才能真实模拟战场通信过程。干扰模型和衰落模型是预先设置好的, 实际训练时通过改变模型的某些参数来实现被干扰和衰落的程度。
仿真电台在运行过程中, 电台网管服务器对仿真电台发送来的话音数据进行处理, 包括混入噪声、干扰信号及衰落处理等。根据导调服务器发送的噪声和衰落等参数信息, 电台网管服务器选择混叠的噪声数组, 以及数组的混叠比例因子, 将话音和干扰噪声叠加, 然后根据衰落参数, 进行衰落处理, 最后将处理好的数据包发送到相应的仿真电台, 仿真电台通过声卡播放数据信号并转化成话音输出。若仿真电台没有收到话音数据包, 处于非静噪状态, 则生成背景噪声, 话音数组与背景噪声数组叠加后, 经衰落处理后, 送至声卡播放。具体处理过程如图4所示。
5 结束语
仿真模拟训练设备以安全经济、重复可控等独特优势, 一直受到各国军方的高度重视。本文以ARM11平台和Windows CE6.0嵌入式操作系统为基础, 提出半实物仿真电台的设计方案, 并且在Windows XP下开发导调服务器软件和电台网管服务器软件, 三者共同组成基于TCP/IP的局域网的战术无线电台仿真训练系统, 加上战场通信环境的模拟, 可以为通信部队提供近似实装训练和实战训练的环境, 具有较高的军事价值和经济效益。
参考文献
[1]郭齐胜, 罗小明, 董志明.装备作战仿真概论[M].北京:国防工业出版社, 2007.
[2]单家元, 孟秀云, 丁艳.半实物仿真[M].北京:国防工业出版社, 2008.
[3]石志强, 张占军, 唐世庆, 等.基于C/S模型的模拟电台通信训练系统研究[J].装甲兵工程学院学报, 2004, 18 (3) :54-58.
[4]张爱民.Windows CE下的VoIP实现技术研究[J].单片机与嵌入式系统, 2011, 11:72-73.
[5]董志明, 王凯, 彭文成, 等.新型指控通信装备仿真训练系统设计与实现[J].系统仿真学报, 2010, 22 (1) :93-95.
电台仿真系统 篇3
基于广播电台播出技术要求的特点, 其技术工艺系统必须能快速应对突发故障情况, 从而需制定完善可行的保障方案和应急预案。涉及人工操作的应急预案, 其实施时的速度和准确度, 则与技术人员的操作熟练程度直接相关。这也是广电总局一直以来强调组织安全播出演练的重要原因。然而, 由于大部分广播电台均为全天候播出, 同时安全播出任务繁重, 所以难以开展最有效的实战演练, 由此, 寻求一个接近实战的仿真模拟演练是必要的。
1 仿真模拟演练的基础
1.1 仿真原理与方法
仿真, 是利用模型复现实际系统中发生的本质过程, 并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统, 又称模拟。当所研究的系统造价昂贵、实验的危险性大或需要很长的时间才能了解系统参数变化所引起的后果时, 仿真是一种特别有效的研究手段。仿真的过程包括建立仿真模型和进行仿真实验两个主要步骤。
仿真系统和原型系统在一般情况下是两个不同的系统, 之所以能用前者来复现和研究后者, 其根本原因在于两者之间存在相似性[1]。由此, 相似度是检验仿真模型复现程度的重要标准。
除建模以外, 仿真过程的另一个步骤是实验。通过实验, 既可以模拟模型的动态变化过程, 也可以通过特定的实验过程验证和调整仿真模型。
1.2 沙盘演练的方法
沙盘演练又叫沙盘模拟培训、沙盘推演。最初的沙盘演练主要用于战争。战争沙盘模拟推演通过红、蓝两军在战场上的对抗与较量, 发现双方战略战术上存在的问题, 提高指挥员的作战能力, 模拟推演跨越了通过实兵军演检验与培养高级将领的巨大成本障碍和时空限制, 受到世界各国的普遍运用。此后, 由于企业培养优秀管理人才同样面临代价高昂的困扰, 企业沙盘模拟培训开始被广泛推广。
沙盘模拟培训特有的互动性、趣味性、竞争性特点, 能够最大限度的调动学员的学习兴趣, 使学员在培训中处于高度兴奋状态, 充分运用听、说、学、做、改等一系列学习手段, 开启一切可以调动的感官功能, 对所学内容形成深度记忆, 并能够将学到的管理思路和方法在实际工作中很快实践与运用。在沙盘模拟培训中学员得到的不再是空洞乏味的概念、理论, 而是极其宝贵的实践经验和深层次的领会与感悟。
沙盘演练方法同样需要建立模型和实验, 也即实践过程, 但与仿真方法相比, 它更注重人在其中的作用和参与过程。
1.3 博弈论的原理
博弈论是研究决策者在决策主体各方相互作用情况下如何进行决策及有关决策均衡问题的理论。博弈论的精髓在于博弈中的一个理性决策者必须在考虑其他局中人反应的基础之上来选择自己最理想的行动方案[2]。
现实中的博弈问题可以分为合作博弈和非合作博弈两类, 二者的区别主要看参与人在博弈过程中是否能达成一个具有约束力的协议[2]。
博弈原理更多地被应用在多人参与的社会活动中。
以上所述即我们进行仿真模拟演练的理论基础, 并据此建立仿真模拟演练平台, 以及演练的方式。
首先, 仿真原理用于建立模拟演练所需要的仿真系统, 对广播电台而言, 即是广播播出技术工艺系统。考虑地域和人员的不同, 我们将其划分为播控中心和发射中心两部分进行仿真。其次, 通过仿真实验, 不断修正仿真系统的相似度, 力求使模拟演练平台的运行状态接近于真实系统。
再次, 由于仿真模拟演练还涉及人的参与, 所以我们同时采用了沙盘模拟演练的方法。需要特别说明的是, 由于模拟演练平台的目的在于熟练技术人员的操作, 所以我们在仿真系统中, 除了应用传统的计算机仿真方式外, 同时在链路中增加使用实物, 即用实际设备模拟关键节点, 也即结合沙盘推演的方式。在实际的广播播出技术工艺系统中, 运行状态也受人为因素的影响, 包括操作自动播出系统的编辑, 使用直播室设备的主持人, 当然还有进行各种技术操作的技术人员。所以, 我们在模拟演练的过程中加入角色扮演, 尽量再现真实的运行情况。
最后, 为了增加演练的难度, 我们采用多人博弈的方式。通过由技术人员相互出题, 经历过不同应急流程的技术人员能更有针对性的模拟应急操作流程中的重点和难点, 让其他参与者更有体会。
2 仿真模拟演练的实践
2.1 搭建仿真模拟演练的平台
根据上一节的相关理论, 我们搭建了以广州市广播电视台广播播出技术工艺系统为原型的仿真模拟演练平台。其中, 包括调音台、延时器、广播智能监控系统、音频矩阵、光收发器、音频处理器、激励器、小功率发射机、假负载等重要节点采用实物仿真。
通过仿真实验检验, 播控中心和发射中心的仿真平台可以模拟直播室设备故障、播控中心链路故障、传送系统链路故障、发射系统故障等情况。
2.2 角色扮演及提高实战性的相似度
进入仿真模拟演练平台, 参与演练的技术人员轮流扮演不同的角色。例如, 扮演主持人的人员模拟由于误操作而造成的技术故障, 负责排障的人员则需要根据故障情况判断原因并解决。
仿真平台同时具备声光报警系统, 让参与人员真实体会故障发生时的紧迫感, 并考核排障时间和效果, 令其更接近实战情形。
2.3 目标任务
通过以上的演练方式, 我们希望达到的目标任务是:
1.让技术人员有机会操作播出链路关键节点设备。
2.提高技术人员进行应急处理操作的速度和准确度, 尽量减少因紧张造成的误操作。
3.让技术人员开放思维, 模拟更多的故障情况, 减少偶发未知故障发生的可能性。
2.4 采用模糊数学评价演练效果
为了更科学客观的评价演练效果, 我们采用了现今使用最广泛的主观评价方法——模糊数学评价方法。模糊数学中的模糊评价方法, 是针对难以直接用准确的数字进行量化的评价问题提出来的一种有价值的方法。该方法已在多个需要主观评价的研究领域中取得满意的成效, 如人体舒适度研究、公司信用评级等[3]。
模糊综合评价方法的实施需要建立考评因素、权重系数和评价等级。根据仿真模拟演练的目标任务要求, 我们设计了如下的评价模型, 如表1所示。
评价过程可以组织专门的考评人员, 或参与演练的技术人员互评。最后根据模糊综合评价方法得到统计结果, 并得到参与人员的演练效果排名。该结果可以让参与人员进一步了解自己技术操作的优缺点, 继而有针对地进行锻炼和提高。也为技术管理人员提供科学客观的数据, 确保在安全播出的重要岗位和重要任务中安排技术骨干参与。
2.5 总结与反思
本台仿真模拟演练项目自2012年1月开始建设, 3月完成模拟演练平台的搭建, 并正式开展仿真模拟演练。在“十八大”重要安全播出保障期前, 我们利用该平台进行了超过200人次的仿真模拟演练。将以往只能口述的演练方式变为实操;将以往“碰不得、动不得”的设备给每个技术人员亲自操作;将以往的偶发故障都进行预演、分析, 变被动为主动。在“十八大”重要安全播出保障期间, 我台顺利完成各项重要转播任务, 实现安全播出。
仿真模拟演练不仅加强了技术人员的应急处理能力, 利用亲临其境的方式更让他们在实际处理的过程中能做到镇定自若。仿真模拟演练也让主持人、记者编辑更加熟悉播出技术系统, 遇到突发事件时能配合技术人员冷静地进行应急处理。
在演练的过程, 我们也发现一些不足:主持人和记者、编辑更多接触的是周边设备, 从而提出对这些设备进行实物仿真的要求;对于发射中心, 温度和湿度也是影响仿真相似度的其中一个要素。我们对此将不断改进。
3 仿真模拟演练的未来发展和思考
综上所述, 仿真模拟演练是一种可行性高的广播电台技术演练方式, 同时具备创新性, 并能获得比原有传统演练方式更好的效果。
仿真模拟演练采用仿真原理, 结合计算机仿真和实物仿真, 既达到实际操作的目的, 也可减少模拟演练平台的搭建成本。基于广播电台都有存储备件的做法, 搭建模拟演练平台更切实可行, 同时也可起到备件热备份的作用。
仿真模拟演练锻炼了技术人员的动手能力、应急能力, 同时提高了其他播出相关人员的技术配合能力。仿真模拟演练可以用于进行技术培训、演练和考核, 更可作为新技术的演示平台。
仿真模拟演练为技术管理人员提供更直观和客观了解技术人员安全播出保障能力的方法和手段。同时, 大量的模拟演练有利于不断修正安全播出应急预案的准确度、速度, 以及可操作性。模拟实战积累下来的各种排障方法可以不断充实我台广播专家系统[4]的知识库、数据库和模型库, 成为我台重要的故障排障指引。
参考文献
[1]王精业等.仿真科学与技术原理[M].北京:电子工业出版社, 2012.
[2]侯光明, 李存金.管理博弈论[M].北京:北京理工大学出版社, 2005.
[3]黄研, 张步强, 彭建.广播节目考评自动调度系统的研究与实现[J].广播与电视技术, 2007, 34 (12) , P56-58.
电台仿真系统 篇4
随着以“可靠性为中心”的维修工作不断深入，对主最低设备清单的要求更加强烈。超短波电台作为飞机重要的通信系统之一，其最低设备清单是以分系统为单位给出的，这在实际的应用中是远远不够的。
为减少抢修备件的储存量，提供维修数据库，提高抢修能力和机动能力，对飞机超短波电台主最低设备的研究是非常必要的。彩色Petri网(CPN)具有令牌颜色和层次网络的特点，可以对各种大型复杂系统进行建模和仿真，另外一个成熟而功能强大的CPN建模仿真工具CPN-tools也为CPN建模工具的发展提供了良好的保障。
本文运用CPN建模工具对飞机超短波电台进行了建模分析，并运用CPN-Tools仿真工具实现模型的仿真运行，所得出的结果既有利于查询，又有利于其他计算机处理系统的数据应用。
1 超短波电台建模
1.1 针对系统的假设
(1)系统中所有电源输入、接地线以及线路板都默认正常，在系统描述中不考虑在内;
(2)系统中的普通连接线不考虑在内，高频电缆等特殊联接元件考虑在内;
(3)非本系统的元件输入/输出只考虑输入/输出情况，不考虑于系统作用;
(4)为减少建模中元件的个数，按系统功能对相关、无分支的设备元器件作为一个部件考虑;
(5)因为只考虑系统的设备的情况，因此研究时只选取相关功能的一部分，基本要求是包括所有的系统元件，而功能显示力求简单。
超短波电台具有接收和发信的功能，而分析时只考虑接收功能。
1.2 系统元件编号
为方便结果对照分析，便于以后扩展，元件编码取三位数字，如表1所示。
1.3 结构形式描述
通常情况下飞机上装有两套电台，可实现飞机与飞机、飞机与地面电台之间近距离话音通信。该电台具有双收和救生功能。共两套，其中一套的结构描述如图1所示。
1.4 建模与程序设计
实现主最低设备清单的输出是由颜色设置(Colour sets)中一项字符串变量实现。字符串变量在运行的过程中自动记录工作元件，当系统能完成所设定的功能后，模型会利用CPN-ML语言编制的代码段将所有可执行元件的字符串变量值记录到相应文本文件中。建立CPN模型图如图2所示。
模型声明如下：
2 仿真结果
在CPN-tools1.2.2仿真工具中运行所建的CPN模型，可以在CPN模型所在的目录中形成文本文件。按要求保障系统所有功能，但不包括系统的冗余设备仿真，将文本文件中的内容进行整理，得到仿真结果如表2所示，其最低设备清单具有2个选择。
3 结语
利用该仿真方法模型可以扩展到飞机整个无线电甚至所有系统，形成飞机的主最低设备清单。一方面可以有效减少试验、检查的次数，另一方面可以避免不必要、重复的计算工作，从而提高最低设备研究的效率。
摘要：主最低设备清单是科学维修体系的重要组成部分,彩色Petri网具有令牌颜色和层次网络的特点,可以对各种系统进行建模和仿真。将建模仿真技术应用到主最低设备研究中,飞机超短波电台具有接收和发信的功能,分析时只考虑接收功能,在对系统进行假设、对结构形式进行描述的基础上,对系统元件进行编号,结合CPN模型语言的优势,并用CPN对超短波电台进行了建模,进行了程序设计。最后运用CPN tools工具对所建模型进行了仿真,给出了仿真结果,可供分析、对比研究。
关键词：超短波电台,Petri,主最低设备清单,CPN
参考文献
[1]Anon.Fourth workshop and tutorial on practical use of coloured Petri nets and the CPN tools [M].Aarhus,Denmark:University of Aarhus,2002.
[2]袁崇义.Petri网原理[M].北京:电子工业出版社,1998.
[3]周必水,李旭东.有色Petri 网在系统分析中的应用[J].系统仿真学报,2003(z1):102-104.
[4]范红军,杨中书,陈友龙,等.军用飞机维修保障费用的GM(1,1)预测[J].微计算机信息,2011(5):126-127.
[5]王宏达,周良.基于有色Petri网的模型驱动SOA服务模型组合[J].电子科技,2012(2):93-96.
电台仿真系统 篇5
1 P-1 7 1 M超短波电台概述
P-1 7 1 M超短波电台是车载式超短波调频电报电话接收发射机, 它可以保证在地面移动载体之间, 在停止时和行进中进行无线通信, 具有机动性强、保密性好、通信距离远、抗干扰等优点, 可用于共同波段和不受干扰频率同类调制无线电台无扫描无线电通信。
P-171M超短波电台主要由收发信机、功率放大器、滤波器、天线自动匹配器、天线装置、胸挂开关和送受话器以及成套电缆组成。
P-1 7 1 M超短波电台的模拟仿真器的制作过程, 主要采用了Visual Basic语言和一些Photoshop图象处理技术。该模拟仿真器具有投资少, 模拟仿真程度高, 易学习, 易操作等优点, 在一定程度上可以解决了电台设备数量少, 俄语难理解等困难, 可以广泛应用于教学和训练, 通过功能扩展也可连机进行组网通信。
2 Visual Basic语言开发环境
Visual Basic语言是在原来的BASIC语言的基础上研制而成的, 它具有BASIC语言简单的优势, 同时增加了结构化和可视化程序设计语言的特点。
Visual Basic语言是一个可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言。使用Windows内部的应用程序接口 (API) 函数、动态链接库 (DLL) 、动态数据交换 (DDE) 、对象的链接与嵌入 (OLE) 及开放式数据访问 (ODBC) 等技术, 可以高效、快速地开发出Windows环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件系统。
Visual Basic语言的特点可以归纳为如下几个方面。
2.1 可视化编程
传统程序设计语言通过编程代码来设计用户界面, 开发者在设计过程中看不到界面的实际显示效果, 只有等到编译后运行程序才能察看;想修改界面效果, 还要回到程序中, 影响了软件开发效率。而Visual Basic提供了可视化设计工具, 开发者只需要按设计要求的屏幕布局, 用系统提供的工具, 在屏幕上画出各种“部件”--即图形对象, 并设置这些图形对象的属性。这种“所见即所得”的方式极大地方便了界面设计。
2.2 面向对象的程序设计
Visual Basic语言具有面向对象的程序设计语言的一些特点, 但它与Java、C++等程序设计语言不完全相同。后者的对象由程序代码和数据组成, 是抽象的概念;而Visual Basic语言则把程序和数据封装起来作为一个对象, 并为每个对象赋予应有的属性, 使对象成为实在的东西, 使之更具体更直观。另外, Visual Basic语言还可以用类的方式来设计对象。
2.3 结构化程序设计语言
Visual Basic语言用子程序与函数来实现这种结构化的设计。在每一个子程序和函数中用顺序结构、分支结构及循环结构来表达程序流程。
2.4 事件驱动编程机制
Visual Basic语言通过事件来执行对象的操作。一个对象可能会产生多个事件, 每个事件都可以通过一段程序来响应。在用Visual Basic语言设计程序时, 只须针对这些事件进行编码, 不必建立具有明显开始和结束的程序。它一反传统编程使用面向过程, 按顺序进行的机制, 开发者不必时时关心什么时候发生什么事情。在事件驱动编程中, 程序员只须编写响应用户动作的程序, 如选择命令、移动鼠标等, 而不必考虑按精确次序执行的每个步骤。
2.5 具有强大的功能和开发的特点
Visual Basic语言的语法简单, 但却可以完成复杂的功能。这主要由于其具有开放的特点, 它可以利用Acitve控件、Dll等来增强其功能。
Visual Basic语言是一个集成开发环境, 在该环境中可以完成程序设计的一系列步骤 (如界面设计、代码编辑、运行及调试等) 。它提供了多种工程类型, 以满足不同的需要。在默认情况下, Visual Basic语言的集成开发环境为传统的WindowsMDI (多文档界面) 方式;此外, 也可以用SDI (单文档界面) 方式启动Visual Basic设计。
Visual Basic编程系统是在Windows环境中的可视化编程工具。它既兼容了传统BASIC语言, 又具备了Windows所特有的优良性能和图形工作环境, 使编程变得简单易行。Visual Basic通过图形对象 (包括窗体、控件和菜单等) 来设计应用程序, 而图形对象的建立十分简单, 只需要为数不多的几行程序就可以控制这些图形对象。
3 P-171M超短波电台的模拟仿真器设计思想与框图
P-1 7 1 M超短波电台的模拟仿真器介绍了P-171M超短波电台战术性能、操作步骤。重点实现对电台的模拟操作, 其主界面设计简洁明了, 提供了开始和结束等帮助功能。P-171M超短波电台模拟操作平台支持Windows的多任务功能, 用户可以随时关闭程序或将界面最小化, 模拟仿真器完全建立于实际电台的操作, 使用户身临其境实装演练。
基于上述设计思想, P-1 7 1 M超短波电台的模拟仿真器采用Microsoft公司的Visual Basic 6.0作为开发平台, 程序代码经过优化, 所占存储量小, 运行速度快, 大大地降低了对系统资源的消耗。
编程内容分为五个模块即I/O输入模块、显示模块, 控制模块, 辅助模块和一个语言内核。
P-171M超短波电台模拟仿真器设计, 把内容较为丰富、原理较为复杂、实践性注操作性较强的超短波电台模拟仿真器采用高级语言来进行, 使训练人员能在短时间内学到较为系统的理论知识和操作技能, 实现了电台的可视化和可操作化, 也实现了电台的动态演示和跟踪显示, 还实现了电台的俄文字母中文化, 使操作者既熟悉了Visual Basic高级语言编程过程, 也熟悉了P-171M超短波电台使用、操作, 还熟悉了Photoshop图象处理技术。
电台主控系统升级改造方案 篇6
青海人民广播电台在2003年由老台搬至新台址, 整个主控设备由安恒利广播技术有限公司安装。经过多年的运行工作, 原有的总控系统的不足也渐渐显露出来了:设备的性能有所改变, 特别是数字矩阵, 在节目的切换过中经常有故障出现;现有的设备很难做到自动检测和智能切换, 只能靠人工干预;现在节目互相调用的时段大增, 值机员手动对信号进行调度的次数增多, 且劳动强度很高, 精神压力也较重, 稍不小心就有可能出现误操作。这些给电台安全播出带来不可避免的影响。随着广播技术的发展, 新的交换、监测技术层出不穷。因此, 根据杭州联汇公司提供的音频网络路由器和智能化总控系统监测系统, 我们准备在现有的数字矩阵的基础并联上网络矩阵设备以及对监看、监测设备的部分更换。
2 主控系统增添功能的设计理念
考虑我台原有主控的工作方式及实际工作要求, 充分发挥利用网络化的智能矩阵的先进功能, 采用网络化的智能矩阵设备作为网络矩阵, 以传统的模拟或数字矩阵作为主传输路由矩阵, 可便利地实现双备份结构和智能切换, 以保证信号传输的绝对安全。网络化的智能矩阵系统对所有输入输出信号进行监控监听, 对系统进行优化设计, 以求并行和增添的设备接入达到系统整体性能最佳化及安全性、稳定性的最大化的目标。
主控系统是整个音频网络的中心, 调配所有节目的进出, 所以在主控系统新增新添设备要建立设备兼容互补, 播出安全可靠, 监控直观明确, 处理方便快捷的概念, 充分考虑各技术平台相互转换时可能存在的问题, 为整个系统提供匹配的切换点和监测点。网络矩阵又是整个系统的核心, 主要用于节目的交换和传输任务, 考虑到今后的发展和整体设备转换及电台实际要求, 我们在设备的选型上都留有扩展空间。
3 现有的广播主控系统
青海人民广播电台主控机房对各套节目采用总控方式。总控中心系统采用数字、模拟音频信号方式, 负责对播控中心所有节目信号进行处理和监测, 对各类共用信号进行调度和分配;提供垫播信号;向各直播室提供返送信号和外来信号, 可以实现多个直播室之间的节目互转调度;向各直播室提供同步信号和标准时钟信号;总控主要由Studer公司的36×40数字音频矩阵、周边系统、同步系统、时钟校时系统、技术监测和监控系统等组成。节目播出采用数字和模拟两种方式。直播间采用Studer On Air2000数字调音台, 它可以同时输出数字和模拟两种音频信号, 即能保证传输和发射设备数字化对数字信号的需要, 又满足现在使用的传输和发射是模拟设备的要求。
4 总控监控系统设计技术要求
实现全台播出节目的交换、控制、分配并以电缆和网线的方式向传输机房传输各频率的主、备播出信号, 同时向网上广播、慢录工作站提供数字音频信号源。将广播电台的多套信号、需要的电视伴音信号、以及所需的外转现场信号、大录制机房信号等接收并送入网络矩阵进行管理分配。为全台各直播机房外转工作, 并为机房提供所需节目信号的线路调度, 向直播间返送与之相关的播出节目信号。全台录、编、播以及信号传输的网络化实时监测、监录、监听和报警工作。能够对待播节目文件和节目单进行质量监测和报警, 对各机房环境进行监控, 实现全台各套节目的应急自动播出, 系统能实现全天24小时播出和在线维护。
4.1 网络化矩阵系统的技术要求
矩阵系统全面使用网络化数字设备, 设备全部按照国家制定的标准与相关国际标准与规范执行。系统能不间断运行, 实现全天24小时4套节目高质量的音频节目播出和在线维护。系统采用网络化路由控制以及监视监测功能, 能够通过以太网络对所有的音频信号进行监测、监听, 并具有停播告警和智能应急播出功能, 还具有跟踪、监测、记录主要设备的工作状态。系统的智能化监测系统在对系统进行监视监测的同时, 还能够作为辅助的信号传输通道, 其传输通道对数字音频应无压缩损伤, 并能和数字音频矩阵互为备份、智能切换, 以保证信号传输的绝对安全。通过网络, 实现机房和机房之间的信号、各种转播信号、节目输出信号的灵活自如地调入、调出和分配切换。系统具备扩展和升级性能, 具有完善的矩阵切换工作界面, 矩阵切换可以是手工切换, 也可以根据预先既定的切换时间表, 自动切换。对到切换器的输出信号, 还可以根据应急分析系统的命令, 进行应急切换。手工控制切换可考虑使用触摸屏。
4.2 网络化智能化系统功能要求
智能化总控系统通过网络音频矩阵, 能够对自动播出系统、主要音频设备、关键节点的音频信号、电源、环境温度、湿度等进行全面的监测, 以图形方式, 直观形象地显示各个广播频道的工艺流程中每个设备的工作状况, 并对所有音频信号进行全自动监测监听, 对停播、过载、反相、电平过低等, 及时报警, 使值班人员对全台音频系统了如指掌。能够实现故障的预警、报警以及对故障点的智能分析, 并智能选择合适的应急音源, 给出应急操作提示, 便于在节目播出的过程中, 值班人员能及时发现问题并处理问题。
因此系统应具有如下功能:网络矩阵和音频信号监控子系统, 播出系统的状态监测和节目质量监测子系统, 环境和设备状态监测子系统, 流程显示和故障分析子系统, 屏幕显示子系统。
4.3 网络化智能化系统方案
音频信号监测工作站主要实现对整个音频系统关键节点的音频信号进行实时参数监测显示, 包括延时器输出、音频处理器输出、Prolink 1播4输出、后级音分输出、各路转播信号、直播间信号、直播台每一路推子的信号和高周接收信号等。取样点的多少, 决定监测的量。
音频信号监测工作站提供多种显示模式, 各种模式的显示窗口可以自由组合。音频监测工作站可以根据实际需要, 进行界面定制。根据布局设计, 总控系统需要六种类型的信号监视工作站。分别为:分频显示工作站、总输出和空中回收信号监测工作站、显示所有输入信号的监测工作站、EQM-100系统状态监测和故障分析工作站、应急处理控制工作站、系统管理和查询工作站。见图1。
(1) 分频显示工作站
按频道组合显示各个频道的主要信息。包括该频道主要音频信号, 全面显示该频道的所有主要信息。
其主要功能包括:
实时显示该频道的主要音频信号, 包括电平、相位。
音量彩条显示窗口监视的音频信号可以任意定义, 通常可以设置为延时输出、处理器输出、主控总输出、空中回收信号、Prolink 1播4输出等, 通过这几个信号, 可以总体反映该频道的信号运行状况。
对音频信号进行故障判断, 当出现故障时, 用不同的颜色进行报警。
实时显示直播间以及导播间的电源、温湿度, 设备安装机架的内部温度等。
用醒目的状态灯方式显示调音台主要推子的状态。
直观地显示主延时器的工作状态, 如直通、延时和关闭。
显示当前和下一个节目的类型, 如直播、转播、录播。
在状态显示窗口显示该频道当前工作状态, 一切正常时, 显示正常, 并用绿色表示;当系统处于应急播出状态时, 显示应急状态, 如垫乐播出、转播播出等, 并用醒目的红色显示。
(2) 总输出和空中回收信号监测工作站
专门设立输出和空中回收信号监视工作站。主要显示各个频率的主输出以及各个监测点的输出信号和空中回收信号的参数。
(3) 监听工作站
监听工作站主要实现对全部音频信号的智能化监听。为了操作方便, 监听工作站选用大触摸屏方式, 实现即点即听。
监听工作站在音量彩条界面上, 用触摸屏方式进行智能化监听。监听界面可以进行任意的组屏, 并在界面上实时显示各路信号的音量彩条。值班人员可以非常直观地看到各组信号的状况, 并任意选择监听。
(4) EQM-100系统状态监测和故障分析工作站
本系统全面监测了整个音频系统的工作状态, 包括音频信号、设备状态和环境状态、播出系统状态。本工作站通过简洁的界面, 全面显示整个系统的各个频率的设备和信号的当前运行状态。
通过本工作站, 可以图形化的方式显示整个系统的工艺流程、各个机房的设备联线情况、主要设备和音频信号的工作状态, 设备的安装信息以及设备的维护信息等, 并且还可完成对部分外转信号的预调。
当系统出现故障时, 它能够自动触发分析故障原因, 并以图形化的方式显示故障在整个工艺流程中的位置, 用于显示音频系统的工艺流程图。
该工作站主界面主要具有以下功能:
当音频信号或者设备状况出现故障或者异态时, 相应的状况栏的颜色会变化闪烁, 同时故障持续时间栏即开始计时, 值班人员通过颜色就可以很快地了解整个系统当前运行是否正常;
当系统出现任何的故障隐患时, 能够及时进行故障预警, 并在大屏幕上用图形和文字的方式, 通知值班员可能的故障隐患;
音频系统出现故障时, 能够用语音、声光、短消息等方式进行报警;
对进入网络音频矩阵的信号进行DSP处理。
通过按“详细状况”按键, 可以以图形化的方式显示所选频道的工艺流程、设备运行状况、设备安装情况、系统连线情况、设备维护情况等。
主要功能包括:显示各个频道的播出流程状态、各个机架的设备安装情况、设备连接情况、机架温湿度数据、机架供电电压等。
按频率工艺流程、直播间分布状况、设备分类、设备在各楼层的分布、各机房分布、以及机架分布等, 查看各个音频设备的当前工作状态以及各个节点的音频信号状况, 实时显示各个频道的信号。可实现从整体到局部再到具体设备及监测点的查看, 点击具体的音频信号监测点可选择监听。
根据不同的情况由用户自行定义音频传输的流程, 从而为系统进行故障分析时提供故障分析依据, 并以图形化的方式显示。
该功能主要是采用虚拟调音台对转播信号进行信号的预调整, 包括电平调整、压限处理、相位处理、参数均衡、LL、RR等。使得信号满足转播需要。
对各种可能发生的故障进行预警。故障类型和报警主要包括:对主输出信号出现异常、音频设备过热、转播信号故障等异常及时报警。
当出现故障时, 能够自动以图形化的方式, 直观地提示故障的原因和故障点;对非设备原因故障, 以文字的方式给出可能的原因;对设备原因的故障, 则显示故障设备在整个音频信号通路中的位置。
能够快速显示、查询故障设备的具体安装位置。
能够快速查询故障设备和其他设备的详细音频连线情况, 包括连线端子、连线编号等。
(5) 应急处理控制工作站
当发生故障或者信号劣播时, 实时地显示故障状态, 并根据应急预案, 自动给出处理各种故障的最佳解决方案或参考的解决方案, 实现故障的应急处理自动判断和自动执行。
应急处理采用“桌面化和按钮化”形式, 用触摸屏进行快速简单的操作, 提高处理的时效性。对音频系统的故障和异态进行自动紧急处理。
在自动处理模式下, 可以根据当前栏目的性质和内容, 智能化地确定应急播出音源, 在转播栏目时, 自动选择相应的外转信号, 在直播和录播栏目时, 自动选择Prolink1播4音源, 在任何时段, 必须保证广告的正常播出。倒换备播室时, 代播的音源应该来自备播室等。
系统可以根据故障发生的原因, 自动选择执行机构, 通过控制数字矩阵的输出信号, 或者通过网络音频矩阵的输出以及Prolink 1播4输出等, 从而在任何设备故障的情况下, 都能实现自动应急代播。
自动应急处理时, 有显著的提示, 包括故障内容、拟执行的操作等, 要求值班员进行确认。当在规定的时间内没有得到确认, 系统自动执行。
如果值班人员认为需要进行人工处理, 可以在自动应急处理生效前, 终止自动处理控制, 转为人工处理。
在人工处理模式下, 系统提供多个快捷按键, 包括一播四垫播、自动切转播等。快捷按键的意义可以事先定义。还应提供一键转换按键, 将调音台出现故障的频道直接切换到备播间。
在电平过高、过低、缺声道、反相等二级故障时, 可以通过人工操作进行信号的调整, 包括反相、LL、RR、L+R、左右电平调整等。
可以调出网络矩阵路由切换控制界面, 进行手动路由切换。
(6) 系统管理和查询工作站
本工作站主要实现对系统的设置、设备和系统信息的输入、通知的编发以及故障状况的分析和查询。完善的系统维护管理和值班任务管理全面的系统故障查询和统计。
对全台的安全播出情况, 可以按各个频率、并且可以按照栏目等详细分类, 统计广播播出质量分析报表, 可以进行月度、季度、年度产生质量分析报表, 结合在线设备的工作情况的纪录以及日常设备维护的纪录, 给每个设备建立档案, 给每次维护纪录建立档案。直观的显示节目播出、制作、编排、传输、发射等环节的异态出现概率, 为以后如何改善播出质量提供依据。
5 结束语
主控系统数字化建设集数字音频技术、计算机技术于一体, 能实现四套直播节目交换、调度和传输工作的数字化、自动化;实现联播、转播、彩条指示、无音频告警、自动补乐、应急播出、自动切换等功能;实现与现有的主控设备互为备份, 并为下一步设备的更新换代奠定基础。可以提高我台节目传输的技术质量, 能减轻值机员的劳动强度和减少因人为操作引起的播出事故, 同时, 为工作人员创造轻松的工作环境, 对于提升电台的从业人员整体的综合素质, 进一步推进我电台的数字化进程具有实际意义。
摘要：随着广播科技的不断变化, 广播电台主控系统也在不断地发展, 本文就我台主控系统的自动化、网络化、智能化的升级改造的方案进行了介绍。
广播电台导播系统的改造 篇7
热线电话是广播电台直播节目中的重要播出形式, 同时也是电台听众与主持人互动交流的重要方式, 是电台节目获得认可的重要途径。当前, 广播电台大都是采用电话耦合器来实现热线电话转接, 通过导播手动接听电话, 然后判断是否转给主持人, 导播与主持人通过手势、内通系统进行沟通。但电话耦合器都没有来电号码显示功能, 导播和主持人无法第一时间获取来电信息, 也无法根据需要对来电主动进行选择, 同时对一些恶意呼叫也无法进行有效的屏蔽, 导播在热线电话接入直播间前, 需要完成来电的接听、判断来电的有效性、通知主持人接听等一系列工作, 这就往往造成导播人员手忙脚乱, 容易出错。而且主持人无法了解来电的基本信息, 即使通过内通系统进行通话, 又往往容易造成主持人精力分散, 大大影响到直播节目的播出安全。
此外, 目前电话耦合器系统都不支持通话录音功能, 全靠导播的记录, 这样容易造成信息出错, 而且对节目有审查需要时也提供不了有效的依据, 同时总局在62号令里也明确提出了要对热线电话进行全程录音记录的要求。所以, 热线电话系统的建设需要站在新的高度去定义, 需要建成一种新的、更加安全高效的热线电话系统。
联汇科技全新研发的Smart Direct-SHT数字导播系统, 就是针对目前电话耦合器的弊端而研发的, 日前, 我台已对其进行了深入试用, 其中不乏应用的亮点。通过对该产品的试用, 使笔者对电台导播系统的建设又有了很多新的认识, 下面就结合Smart Direct-SHT数字导播系统作一些简要分析。
1 Smart Direct-SHT数字导播系统概述
Smart Direct-SHT数字导播系统是随着数字技术、计算机网络通信技术发展而诞生的新一代导播装置, 是一套基于热线呼叫系统的智能数字导播系统, 系统利用数字、模拟中继线路, 实现导播电话的智能化控制, 可完全取代电话耦合器, 带来了全新的可视化导播模式, 同时也满足了总局62号令中对热线电话通话需要录音的要求。该导播系统同时实现了集热线电话转接、主持人导播信息交流、路况天气等及即时信息实时播出、热线电话通话录音、黑名单拒接、电话呼入信息统计、24小时自动应答、呼叫转移等功能为一体, 彻底改变了热线电话模式。
系统具有多线接入、清晰通话、抗干扰及可视化操作、24小时在线等特点。系统通过专业声卡和数字调音台对接, 同时具有自适应降噪功能, 能过滤电话中的噪音, 增加通话清晰度, 实现了通话音质的大幅提升。
导播系统 (图1) 由两大部分组成:前台应用部分和后台数据处理部分。后台管理部分负责处理前台命令请求, 如摘机、挂机操作请求;电话转接, 会议组建, 听众会议权限设置;转发前端聊天信息等。前台应用部分负责显示听众信息;向服务发送摘机、挂机操作请求;电话转接, 会议组建, 听众会议权限设置;录音记录、通话记录、聊天记录查询;黑白名单设置等。
2数字导播系统带给热线电话节目的变化
1.可视化导播, 触摸屏操作, 直观简单
该数字导播系统同时提供导播端和主持人端, 通过触摸屏实现操作, 可视化操作界面上来电号码、通话主题等一目了然, 方便导播、主持人快速处理来电, 从而缩短来电听众的等待时间, 大大提升听众体验度。系统支持主持人导播之间实现电话互转, 可转指定导播, 主持人可直接外呼, 导播可对系统实现批量置忙、挂机等操作。
2.支持多方通话模式
当主持人接通来电超过两人后系统自动切入多方通话模式, 主持人也可直接进行远程呼叫邀请第三方参与节目, 该模式很好的满足了现场求助、咨询等三方或多方参与节目的场景要求。
3.来电屏蔽功能
系统专门开发了防火墙功能, 通过开启黑名单防火墙, 可屏蔽一些不符合节目要求或恶意的来电, 为导播或主持人的工作提供进一步的人性化操作。
4.主持人导播信息屏交流
导播和主持人可以通过文本传递信息, 不再需要手势或内通系统进行沟通, 大大方便了导播和主持人在节目播出过程中的协调沟通。同时, 交流信息都有完整的记录, 方便随时查询。
5.24小时不间断录音
系统对来电全程自动录音, 导播无需再忙于来电记录, 大大减轻了导播的工作压力, 录音可回放或下载编辑, 还提升了来电节目录内容的使用价值, 同时也满足广电总局62号令中对热线电话节目需要完整录音的要求。在非热线时段, 系统能够自动转换为电话呼叫中心模式, 听众来电自动接通和录音, 听众可对节目留言, 让热线24小时不断线。
6.来电信息管理
系统能够自动记录来电信息, 并能按照时间段、电话号码、听众姓名等要求分类查询。系统还将开发丰富的来电统计功能, 自动生成各种报表。通过这些统计分析结果, 电台可以有的放矢地对节目进行调整以提高节目的关注度。
3电台导播功能拓展思考
通过对Smart Direct-SHT数字导播系统的深度试用及分析, 感觉这款产品针对热线电话已经是非常完美了, 无论是导播端的功能, 还是主持端的功能, 包括后期的录音、自动应答留言等等, 都能很好的支持电台的热线节目。
但是, 随着三网融合、3G移动通讯的迅猛发展, 微博微信在直播节目中作为交流互动的手段正被广泛采用, 很多厂家也都推出了相应的产品, 包括杭州联汇, 但目前都没有很好的结合到导播系统中去, 这就相当于需要两套导播系统分别针对电话和新媒体, 同时也需要两套导播人员, 人力物力的投入增加了, 特别是针对主持人, 两套系统给主持人的操作应对又增加不少难度, 也会对安全播出产生一定的隐患。从这一点来讲, 如果节目只针对热线电话, 采用Smart DirectSHT数字导播系统即可, 如果要考虑到新媒体的互动形式, 那就需要在此类产品上进行一定的整合, 起码主持人端要提供整合简介的操作界面。
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