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嵌入式廣播電視監(jiān)測應(yīng)用體會研究

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嵌入式廣播電視監(jiān)測應(yīng)用體會研究

【摘要】高科技的發(fā)展和應(yīng)用,使廣播電視節(jié)目信號的傳播變得更加快速、準確,但沒有人保證信號傳遞的過程中一直保持順暢,不會出現(xiàn)差錯,所謂為了保證廣播電視節(jié)目能在每一片區(qū)域順利播出,廣播電視臺一方需要對廣播電視節(jié)目的播出進行實況動態(tài)監(jiān)督,這就需要用到先進的監(jiān)測設(shè)備。目前,廣播電視臺使用的監(jiān)測設(shè)備為嵌入式,這種新型的監(jiān)測設(shè)備比傳統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)備在監(jiān)測功能上要技高一籌,因此廣受廣播電視的青睞。

【關(guān)鍵詞】嵌入式;廣播電視;監(jiān)測設(shè)備應(yīng)用

1嵌入式廣播電視監(jiān)測設(shè)備優(yōu)點

組成傳統(tǒng)架構(gòu)的監(jiān)測設(shè)備的系統(tǒng)或元件在很多方面都不如新型的嵌入式監(jiān)測設(shè)備更適用于現(xiàn)在的節(jié)目信號傳播。在系統(tǒng)方面,傳統(tǒng)架構(gòu)式設(shè)備經(jīng)常直接采用2000或2003版本的Windows操作系統(tǒng),該系統(tǒng)確實有對監(jiān)測功能發(fā)揮做貢獻的地方,但不是系統(tǒng)全部內(nèi)容全部都有用,所以多余的部分就成了監(jiān)測設(shè)備運行的累贅,因為冗余也會占內(nèi)存,也會占運行空間,還會對某些資源造成浪費。對于這種操作系統(tǒng)自帶的劣勢,電視臺也無法進行后期調(diào)整和優(yōu)化。在工控機方面,工控機的架構(gòu)為PC架構(gòu),這種架構(gòu)應(yīng)用起來有個很明顯的劣勢,就是需要耗電多,不經(jīng)濟,運行起來保持正常的時間也很短暫[1]。在板卡方面,傳統(tǒng)設(shè)備板卡的安裝質(zhì)量難以得到保證,其本身需要的接口很多,在對其進行熱插拔的過程中,其本身會出現(xiàn)質(zhì)量問題,不能維持正常的工作狀態(tài),而對其重新更換安裝,又不能直接更換。另外,舊系統(tǒng)需要連的線路有很多,要保證每條線路都和安裝圖紙相符,還要保證每根線之間保持一定的距離,使線不會胡亂交錯,如此才能保證系統(tǒng)正常運行,但在實際中,線路是最容易出現(xiàn)故障的一處,尤其是線路存在的地方不止一處,有可能是在偏遠的地區(qū),維修成本大。嵌入式廣播電視監(jiān)測設(shè)備由微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用程序四部分組成,這四部分組合在一起,發(fā)揮出嵌入式設(shè)備的優(yōu)勢,使系統(tǒng)運行起來更加順暢,監(jiān)測結(jié)果也更加準確及時,這種新技術(shù)和新設(shè)備需要借助先進的計算機技術(shù),來實現(xiàn)對電視節(jié)目信號傳播狀況的監(jiān)控。

2嵌入式廣播電視監(jiān)測設(shè)備特點分析

2.1高兼容性

嵌入式監(jiān)測設(shè)備摒棄PC架構(gòu),采用CPCI架構(gòu)來代替,這種新型架構(gòu)的高兼容性主要表現(xiàn)在其能同時調(diào)制多種信號,使用戶可隨時對監(jiān)測對象進行設(shè)備信號的查看,也能使檢測設(shè)備的功能不會一成不變,這和多功能板卡有關(guān)[2]。板卡是連接在原有機箱中的,用戶可根據(jù)實際需求,調(diào)整板卡連接狀態(tài),當用戶需要這種功能時,只要將這種功能板卡處于正常的連接狀態(tài)即可。嵌入式監(jiān)測功能的實現(xiàn)只需對板卡進行處理,大大方便了用戶。

2.2高安全性

傳統(tǒng)架構(gòu)的監(jiān)測設(shè)備在對節(jié)目播出信號實現(xiàn)監(jiān)測功能時,一般需要通過特定的監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn),該系統(tǒng)和傳統(tǒng)版本的Windows系統(tǒng)一樣,工作效率不高,安全系數(shù)也很低,一旦該系統(tǒng)遭遇病毒或黑客襲擊,該系統(tǒng)就會處于癱瘓狀態(tài),直接停工。嵌入式的廣播電視監(jiān)測設(shè)備相對來說,安全性就高一些,該設(shè)備運用的是Linux系統(tǒng),該系統(tǒng)在PC架構(gòu)以及板卡的共同作用下,實現(xiàn)了相關(guān)信號數(shù)據(jù)的監(jiān)測,并且數(shù)據(jù)還得到了板卡的準確分析,使監(jiān)測狀態(tài)更加完備。

2.3高可靠性

傳統(tǒng)架構(gòu)的監(jiān)測設(shè)備使用的是多個系統(tǒng)對信號共同進行監(jiān)測,所以一旦出現(xiàn)信號故障,往往牽一發(fā)而動全身,會引發(fā)其他監(jiān)測通道不能正常工作,而嵌入式監(jiān)測設(shè)備就不會出現(xiàn)這個問題,其在監(jiān)測工作時,處于監(jiān)測中的所有監(jiān)測通道是并聯(lián)在一起的,所以每一通道的監(jiān)測工作是單獨進行的,相互之間不會受影響,所以不用擔心一處癱瘓,整個系統(tǒng)都罷工的問題。另外,監(jiān)測設(shè)備還有監(jiān)測環(huán)境溫濕度功能,當一處發(fā)生故障時,必然會導(dǎo)致周圍的環(huán)境發(fā)生變化,如果設(shè)備能發(fā)出相關(guān)信號,用戶也能提前得知情況。

2.4易維護性

在這里主要指的是板卡,嵌入式新型監(jiān)測設(shè)備相比傳統(tǒng)架構(gòu)設(shè)備在板卡安裝調(diào)試方面,顯得尤為方便,并且在熱插拔的條件下,不會輕易發(fā)生故障。

3依托嵌入式技術(shù)構(gòu)建廣播電視信號監(jiān)測系統(tǒng)

3.1硬件設(shè)計與實現(xiàn)

嵌入式監(jiān)測設(shè)備主要用的硬件為PFGA硬件。廣播電視信號不止一種,這意味著設(shè)備要進行監(jiān)測的對象有很多,比如頻譜信號、功率信號、誤碼率信號等。信號的監(jiān)測需要進過一定的過程,而不是直接得出結(jié)論,比如頻譜信號傳播監(jiān)測,要先經(jīng)過高頻調(diào)諧電路混頻,然后經(jīng)過鎖相、濾波和放大,最后使信號傳遞路線在掌控之中。硬件系統(tǒng)在設(shè)備中發(fā)揮信號監(jiān)測功能時,需要對現(xiàn)場可編程門陣列接收的信號進行處理,比如CA處理模塊、碼流輸入出信號等,這些工作的完成需要借助嵌入式微處理器,而FPGA直接作用于碼流輸出驅(qū)動接口,完成碼流緩存等工作,可以說嵌入式微處理器和FPGA的合作,使電視新好玩全在掌控中.監(jiān)測設(shè)備在對信號進行分析時,主要將某些指標與正常標準作對比,比如頻率偏移信號、射頻型號等,這些信號在分析處理的過程中,先要變成中頻信號,在進行解調(diào)和分析碼流處理之前,還要經(jīng)過A/D處理,使其形式更便于被分析。此外,只有碼流是不足以評判碼流運行狀況的,所以還要測試其他的參數(shù)。有些信號在傳遞時,需要高速率進行,嵌入式監(jiān)測設(shè)備的硬件系統(tǒng)不需要借助其他芯片之類,直接完成信號的傳輸,并且碼流在調(diào)解分析后,能得到有效緩存,輕易不會發(fā)生數(shù)據(jù)變化。并且嵌入式的微處理器最后可以對碼流信號進行分析處理。

3.2軟件設(shè)計與實現(xiàn)

主要有三部分組成,分別是操作系統(tǒng)層、應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層。這三層又由不同功能的模塊組成,使信號的監(jiān)測過程輕易實現(xiàn)。其中第一層主要包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序,第二層包括測試分析處理、碼流合成處理,最后一層是由網(wǎng)絡(luò)接口組成的。FPGA在緩存碼流數(shù)據(jù)后,會通過硬件接口直接傳遞給設(shè)備的中央處理器進行數(shù)據(jù)的分析和處理,主要有兩項,高頻分析和碼流分析。傳統(tǒng)架構(gòu)的監(jiān)測設(shè)備在進行信號的測試時,一般監(jiān)測距離有限,處在偏遠地區(qū)的信號指標測試,一般不能保證信號分析的準確性。但是嵌入式監(jiān)測設(shè)備就解決了這一點,因為它可以進行遠程操作,使處于偏遠地區(qū)的客戶端信號仍在被控制中。客戶端和嵌入端是信號雙向傳遞的對象,前者在向后者進行信號控制請求時,后者要及時對前者做出信息反饋,另外,還要將信號測試結(jié)果傳遞給前者??蛻舳私涌诰哂懈呒嫒菪?,能同時實現(xiàn)多個平臺的共同測試。

3.3采用嵌入式監(jiān)測設(shè)備實現(xiàn)廣播電視信號檢測

在對監(jiān)測設(shè)備的硬件和軟件進行設(shè)計后,就要將其組合起來,成為嵌入式監(jiān)測系統(tǒng),以實現(xiàn)對各子系統(tǒng)相關(guān)信號的監(jiān)測。接受監(jiān)測的信號主要有三種,分別是中頻信號、射頻型號、基帶信號,因為每種信號的頻率不一樣,所以用到的監(jiān)測設(shè)備也有差異。要實現(xiàn)信號的采集、整理分析處理工作,就要根據(jù)每種信號的傳遞規(guī)律選擇合適的監(jiān)測設(shè)備。監(jiān)測設(shè)備進行數(shù)據(jù)處理是在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中,但數(shù)據(jù)最開始匯集的地方不是這,還需要通過網(wǎng)絡(luò)傳遞過來。在這個過程中,監(jiān)測板卡也要發(fā)揮作用,為多畫面服務(wù)器以及存儲服務(wù)器處理畫面內(nèi)容信息而進行信號傳遞工作。客戶端借助相關(guān)的軟件和PC機,實現(xiàn)對監(jiān)測信號的實時監(jiān)控以及調(diào)整,這能在最大程度上保持信號運行正常。

4結(jié)語

嵌入式廣播電視監(jiān)測設(shè)備的優(yōu)勢有很多,相關(guān)研究人員可以再挖掘一些,使其應(yīng)用到電視廣播中時,能使信號傳播過程得到更好監(jiān)測,使故障信號處能被及時找出,故障原因能得到及時分析,故障能得到及時解決,如此才能使該新型設(shè)備和新型技術(shù)實際意義得以實現(xiàn)。

參考文獻:

[1]李偉.芻議嵌入式廣播電視監(jiān)測新技術(shù)[J].通訊世界,2017(07):26~27.

[2]杜曉萍.全嵌入式廣播電視監(jiān)測設(shè)備在山西監(jiān)測網(wǎng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界,2017(01):48~51.

作者:楊樹青 單位:河南省廣播電視監(jiān)測中心

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