浅谈广电中波应急广播适配器的设计及应用

R u 1/Ts的双极
性数据.1] , Ts为
一个码元周期，
x' u 是在第
'个二进制数据
持续时间的相位
常数2。MSK
号的相位特
征:相位表达式
为：'(t) u ( &/
2Tb) PkI +(' 相
图 1 中波应急广播适配器功能框图
角'(W为时间 的函数，分段线性变化。当Pk二1时，在每一码元时间 内，相对于前一码元载波相位增加&/2;当Pk u -1 时，在每一码元时间内，相对于前一码元载波相位减少
MSK这种调制解调方式属于2FSK中的一种, MSK首先需要满足的条件是连续相位的2FSK调制方 式,也就是说如果2FSK信号相位连续,此时如果两个 载波频率之间的间隔为1/2码元速率,则称此相位连 续的2FSK为最小频移键控(MSK) , MSK信号的特点 在于符号内差分的解调算法、振幅的稳定性、信号的频 率偏移严格等于正负4Ts分之一。
□郑浩渊，苏佳佳( 杭州图南电子股份有限公司，浙江 杭州310052)
摘 要：中波广播MW采用调％的方式，用调制信号去控制高频正弦载波的％度,按调制信号的规律变
化，对％度调制信号在波形上的％度随基带信号规律变化；中波广播技术的优点是覆盖范围广，传播距
离远,频谱利用率高(带宽窄)，固定接收和移动接收(允许车速100 km/h)有相同质量。在应急广播
板级输出的高频电压随着板极电压（Ex + Uf）的瞬时
变化而变化。缺点是调幅变压器和阻流圈效率低、维
作者简介：郑浩渊（1989 -）,男，高级项目总监，主要从事应急广播产品设计和企划工作，E-mail： 476293549 @qq. com；苏佳佳 （1992 -），男，高级嵌入式开发工程师，主要从事应急广播产品研发和生产工作。
1
网络接口
2路及以上10 M/100 M/
1 000 M自适应RJ45
2
电源输入接口
外接 220 ( 1 土 10% ) VAC
(50Hz±1Hz)
3 信令和模拟音频输岀接口
1 路 RCA 或 XLR
4
通用串行接口
RS232
3.3 性能 求 中波应急广播适配器性能要求的规定见表2 o 表2中波应急广播适配器性能技术要求
%1.5% <3 s
1 ）应具有应急广播平台对接接口，接口应符合 4%
GD/J 083 —2018 的规定； 2） 应能接收、解析来自应急广播平台发送的符合
GD/J 082—2018规定的应急广播消息； 3） 应具备应急广播消息验证功能，按照GD/J
081 —2018规定，对接收到的应急广播消息进行验签; 对非法签名数据和未签名数据具有鉴别过滤能力；
中波应急广播适配器功能要求测量步骤如下& 1） 按图2连接测量设备和被测适配器;2）向被测应急广 播适配器发送应急广播消息,通过查看应急广播测试
8） 应具备双电源输入，且内部电源切换不得影响
设备正常运行。
3.2接口要求
系统日志,验证被测应急广播适配器是否接收到该应 急广播消息;3）向被测应急广播适配器发送包含错误
传输覆盖网的传输方式,生成相应格式的信号和传输 覆盖指令,并与传输覆盖台站/前端设备对接；
6） 能 演
急广播
,
全 签、
信息处理、演练执行后向应急广播平台反馈演练结果；
图2 中波应急广播适配器功能要求测试框图
7） 具备将工作状态、播发记录、运行日志上报至 应急广播平台的功能，协议应符合GD/J 083 —2018的 规定，播发记录、运行日志应保存不少于一个月；
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广播平台产生的应急广播信息通过中波应急广播适配
器送入中波广播发射系统，实现中波传输的覆盖。 2.3测试环境与测试流程（见图2）
输安全，签名保护和验签机制应符合GD/J 081 —2018 的 定;
5） 应具备应急广播消息播发控制功能,根据目标
率变化处有：9'('Tb) u(&/2Tb)PKk +('0' -1 ('Tb) u 应急广播消息，远程命令获取到后向安全模块认证解
(&/2Tb)PK - 1' +(' - 1得出of2对应的初相位为：(' 签动作，解签成功后设备被唤醒,进行应急广播。应急
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幅提升°
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配器是否能输出符合GD/J 081 —2018的应急广播消 息;6）向被测应急广播适配器发送应急广播消息,通
过协议分析系统检测被测应急广播适配器是否输出符
合GD/J 086—2018的信号;7）向被测应急广播适配器 发送应急广播演练消息,通过查看应急广播测试系统
日志，验证被测应急广播适配器是否正确响应该演练
消息并反馈至应急广播测试系统;8）向被测应急广播 适配器发送应急广播消息,通过查看应急广播测试系
统日志,验证被测应急广播适配器是否将工作状态、播
发记录和运行日志上报至应急广播测试系统;9）切换 被测应急广播适配器电源,观察被测应急广播适配器 是否正常运行。 3中波应急广播适配器总体技术要求
3- 1功能要求
4） 应具备对指令进行数字签名功能，保障指令传
在国家智慧广电战略中，中波给应急广播传输 方式带来更灵活性部署,更有效的远距离覆盖。中
波技术巧妙融合到应急广播适配器,将传统技术与
新技术的结合，结合有线双向网络、调频广播、有线 数字电视、IPTV网络电视、融媒体、地面数字电视、以 及4 G/5 G网络,使得技术的关联性、相互弥补性大
时，中波较其他广播传输覆盖方式具有优势。 关键词：中波;调％;调频；应急广播适配器
BkeC Talk on Design and Application of MeCicm Wave Emergency Broadcast Adapter of Radio and Television
□ ZHENG Haoyuan( SU Jiajia (Hangzhou Tuonan Electonict Co. , Ltd, Hangzhou 310052, China) Abstract: Medium wave radio MW uses amplitude modulation to control tWe amplitude of high frequence sine career wave. The amplitude of amplitude modulated signal veries with base band signal The adventages of medoum-waeebaoadca8tongtechnoeogxaaewodecoeeaage, eong taan8mo8oon dotance, 8pectaum utoeozatoon ( naaowbandwodth) , fojed aeceptoon and moboaeaeceptoon ( 100 km/h) woth thesamequaaotx.In thecaseof emeagencxbaoadcast, med oum wa ee has mo ae ad ean tages than otheataansmosoon and coeeaagemethods. Key words : MW; AM ； FM ； emeraenco radio adapter
急广播 配器是 、解 、 证 急广播 息,并向广播电视频率频道播出系统和传输覆盖网进 行协议转换的设备：4/)中波应急广播适配器部署于
&/2。假设开始时刻的初相位是0,在Tb的奇数倍上 中波广播发射台站，用于接收应急广播消息并将其传
取土 &/2的奇数倍,即土 &/2两个值；在Tb的偶数倍 输至中波广播发射系统。根据GD/J 128 -2021《应急
0引言 根据国家科技支撑项目子课题四（2018 YFB
0804304）任务书要求，开展国家应急广播示范应用， 中波作为应急广播传输覆盖关键方式之一 ，结合有线 双向网络、调频广播、有线数字电视、IPTV网络电视、 融媒体、地面数字电视、以及4 G/5 G网络，使得应急 广播传输技术的关联性、相互弥补性大幅提升，充分发 挥中波覆盖范围广、传播距离远的优势。 1中波产品调制与解调 1.1中波产生的原理
MSK的波形可以用以下方式来表示：s( t)二 cos2&f0 + d'4Tst + xk,'Ts < ( ' + 1) Ts( 1) 其中o是载波 频率，d' u ± 1 表示传输速率为
二('_1 +(&/2Tb)(PK-1 - PK)' 就是说，为了保证 在频率转换时刻的相位连续：3/)
2中波应急广播适配器产品设计与测试 2.1规范性文件
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% 开发与应用 %
中图分类号:TN934.4 文献标识码:B 文章编号：1007-7022(2021 )06-0626-03
DOI：10. 12071/ccaW. 2021-06-019
浅谈广电中波应急广播 适配器的设计及应用
中波信号产生从原理上说是将高频振荡器给出的
载波信号经放大后送入被调级（RF级）中波广播调制方式
中 广播
原是电 频号
经多级放大器放大到一定的电平,送入工作在乙类的
末级音频放大器（调制器），经变压器耦合输出Uf,该
电压与直流高压Ex相串联,送至高频末级的板极。
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护费用高、经常换电子管)全固态PDM发射机在中波 广播机房中运用较多，包括电源部分、音频部分及高频 部分。将低电平的音频调制信号进行处理，运用副载 波信息对发射机音频信号进行输送,通过脉宽内进行 调制,变为重复频率为超首频的调宽脉冲，对调制脉冲 放大处理后送入到调制器内，对幅度及功率进行调整, 对调整后的宽脉冲进行低通滤波处理。将处理后的音 频信号进一步放大，通过高位槽做调谐处理，最后将调 谐波率通过天线发射出去。 1.3 MSK信号的差分解调方式
上取土 &/2的偶数倍，即0、&两个值。MSK信号的初 广播适配器技术要求和测试方法》和GD/J 084 -2018
相位规律：在码元转换时刻，载波频率彳吕相互转换, 《中波调幅广播应急广播技术规范》开发设计了中波
且相位连续即：9'-1('Tb)二''('Tb)。又在'时刻的频 适配器采用MSK解调方式进行解析GD/J 081 —2018
GD/J 084—2018《中波调幅广播应急广播技术 范》
GD/J 079—2018《应急广播系统总体技术规范》 GD/J 081 —2018《应急广播安全保护技术规范数 字签名》 GD/J 083 —2018《应急广播平台接口规范》 GD/J 085—2018《模拟调频应急广播技术规范》 GD/J 086—2018《有线数字电视应急广播技术 范》 GD/J 087—2018《地面数字电视应急广播技术 范》 GD/J 088—2018《县级应急广播系统技术规范》 GD/J 128—2021《应急广播适配器技术要求和测 试方法》 2.2设计概要(见图1)
签名的应急广播消息，检测被测应急广播适配器是否
中波应急广播适配器接口要求的规定见表1 表1中波应急广播适配器接口技术要求
序号
接口
技术要求
能识别错误签名，并拒绝响应;4）向被测应急广播适
配器 送 签名的 急广播
, 测被测 急广播
适配器是否拒绝响应;5）向被测应急广播适配器发送
包含正确签名的应急广播消息,检测被测应急广播适
序号
类别
项目
术求
1 MSK调制频率 中心频率fc=2 kHz 频偏土 1 kHz
音频输岀信噪比
2
& 60 dB
（1 kHz, 100% 调制）
3 音频输岀指标
音频输岀频响
% ±0.5 dB( 50 Hz 〜4.5 kHz)
音频输岀失真 4
应急广播播
（ 100%
）
应急信息的应急
5
发响应时长 广播播 响