【精选】无线广播电视覆盖质量综合评价系统模块设计与实施

时间：2025-11-24 04:06:50 来源：竞博job在线登录

  本文精选自《广播与电视技术》2025第10期，阅读原文请访问“广电猎酷”小程序“”。

  广电数字化进程不断加快，无线广播电视频率使用日趋复杂，传统收测仅依赖发射端参数、多为不定期流动收测，难全面实时掌握信号覆盖与实际接收质量，行业亟需全链条数据整合方案。国家广播电视总局广播电视规划院团队融合大数据、物联网、AI技术，搭建遵循准确性等四原则的覆盖质量综合评价平台，软硬件架构清晰，可量化台站覆盖能力、监督播出秩序，为区域频率协调与台站运维提供技术数据支撑。

  王子涵，工程师，1995年4月出生，2021年1月毕业于北京航空航天大学控制科学与工程专业，工作于国家广播电视总局广播电视规划院无线研究所，主要是做广播电视智慧运维研究等工作。

  随着广播电视数字化业务的持续推进，无线广播电视频率使用场景日趋复杂，全面、实时掌握区域内信号覆盖情况成为行业核心需求。传统信号收测模式存在非常明显局限：一方面仅依赖发射端工作参数评判信号质量，忽略覆盖环节的特殊性，难以精准衡量实际接收效果；另一方面以不定期流动收测为主，没办法实现全时段、全方位的播出状态监测。

  近年来，大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术在广电行业的应用不断深化。本文基于上述技术，设计构建无线广播电视覆盖质量综合评价平台，通过整合发射、传输、接收全链条数据，开展信号多维综合分析，实现覆盖效果与发展形态趋势的动态感知，为行业痛点提供解决方案。

  无线广播电视信号的完整传输流程为：发射系统辐射信号至空间，以电磁场波动形式完成传输，最终由接收终端通过调制解调技术捕获、解码与还原。因此，从发射、传输、接收三个核心环节开展评价，是全面掌握覆盖效果的关键。

  本平台的核心设计思路的是建立发射台站信号覆盖质量的客观量化反馈机制，实现信号全流程感知，助力台站高质量发展，提升安全播出综合保障能力。

  1.挖掘长期发射收测数据，形成台站发射机与网络覆盖的长期评价，精准监测运作时的状态、排查故障，为无线发射台站提供数据支撑，提升播出安全与传输发射效率；

  2.分析重点区域的频率利用情况、运行图、播出内容等信息，为每个可接收频点构建画像，精准评估指定区域信号接收质量。

  1.准确性原则：信号采集环节选用高精度、高灵敏度设备，减少噪声干扰；算法分析环节采用支持向量机（SVM）等算法，深度挖掘覆盖质量数据；

  2.实时性原则：数据传输环节构建光纤专用网络+4G/5G的混合链路；分析处理环节采用并行计算技术，提升算法执行效率，保障评估实时性；

  3.可扩展性原则：硬件采用模块化设计与接口标准化规则，软件采用分层设计与模块化开发策略，定义统一通信协议，支持新需求、新算法快速接入；

  4.易维护性原则：硬件采用标准化接口与模块化设计，配备设备管理系统实时监测状态；软件建立完善文档体系（需求规格说明书、设计文档等），设计友好维护界面，支持远程维护与升级，降低运维成本。

  平台通过在发射台站端与外场收测端部署分布式收测设备，回传海量数据，结合AI与数据挖掘算法，对实时数据与历史数据做综合分析，实现无线发射覆盖效果的客观评估。架构整体分为硬件架构与软件架构两部分。

  硬件架构包含收测终端与平台硬件两部分，二者稳定运行是平台可靠性的核心保障：

  1.收测终端：采用分布式架构，集成中短波、调频、地面数字电视等多种制式，分为外场型与站内型两类。外场型部署于户外，具备防水、防寒、防高温等防护能力，可长期持续接收测试各类无线信号；站内型部署于室内，支持长期多路信号测试与复杂边缘计算任务。

  2.平台硬件：基于云原生理念构建，以容器化技术为核心，通过Kubernetes实现服务器、存储设备等硬件资源的动态分配与调度；选用x86架构国产服务器，融合软件定义存储（SDS）技术，整合分散存储资源形成统一存储池，实现资源灵活分配；网络层面采用软件定义网络（SDN）技术，通过集中式控制器动态调整带宽与路由策略，保障关键业务数据优先传输。

  1.数据层：以国产分布式数据库为核心，存储信号强度、频率、信噪比、误码率、音频信号等原始数据；通过多副本技术与备份恢复机制，保障海量数据的存储安全与读写性能；

  2.数据支撑层：处理多源异构数据，通过抽取、转换、加载工具完成数据清洗与标准化处理，剔除无效数据、修正错误记录；运用数据挖掘和AI算法，实现异常信号发现、音频内容智能解析等特征提取，为上层应用提供精准数据支撑；

  3.应用支撑层：包含平台支撑与业务中台。平台支撑集成消息队列（保障异步通信稳定）、缓存服务（提升响应速度）、容器编排工具（优化资源调度）等基础组件；业务中台整合业务流程管理（规范化收测分析、报告生成等流程）与通用业务服务（提供标准化接口），实现业务能力复用；

  4.表示层：采用响应式设计，支持电脑、平板、手机等多终端访问；通过图表、地图、词云等可视化元素，直观展示信号分布、质量评估、异常告警等结果，支持数据查询、报告生成等交互操作。

  此外，网络传输安全保障体系从安全基础设施、策略管理等多维度保障数据安全；统一的标准与规范确保各环节无缝对接，支持业务系统即插即用与未来扩展。

  平台通过汇聚发射、节传链路、接收端全环节数据，形成“终端部署-数据收集-数据处理-综合分析-异常告警-反馈机制-分析报告-运维建议-综合评价”的完整应用流程，助力运维管理实现计划、执行、检查、处理（PDCA）的闭环提升。核心应用场景包括：

  1.异常告警：实时采集设备正常运行状态数据，捕捉信号传输中断、发射功率异常、信噪比降低等故障，通过颜色标识设备状态（异常时红色告警），同步生成故障缘由分析与解决建议；

  2.综合分析：通过面板、表格、折线图等形式展示台站基础信息、实时状态、统计数据，在地图中呈现台站与收测点的关联关系及覆盖范围；对重点广播频率开展定时录音、语义解析与画像分析；

  3.运维管理：基于地理信息系统（GIS）与数据可视化技术，构建全景化管理界面；通过大数据分析绘制信号质量变化趋势图，出具多维度覆盖报告，提升台站故障分析与处置能力。

  本平台结合无线广播电视信号传输覆盖特征，遵循四大设计原则，通过高可靠软硬件架构与安全保障体系，实现了覆盖效果综合评估、台站智能运维与发展形态趋势动态感知的核心目标。

  未来，平台将持续优化升级：技术层面将跟踪人工智能、机器学习算法新进展，提升复杂环境下的信号处理精度与抗干扰的能力；应用层面将加强与应急管理、文化交流等部门的合作，挖掘在灾害预警、跨境文化传播等领域的应用潜力，为无线广播电视信号覆盖保障提供更强大的支撑。