嵌入式广播电视监测应用体会研究

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【摘要】高科技的发展和应用，使广播电视节目信号的传播变得更加快速、准确，但没有人保证信号传递的过程中一直保持顺畅，不会出现差错，所谓为了保证广播电视节目能在每一片区域顺利播出，广播电视台一方需要对广播电视节目的播出进行实况动态监督，这就需要用到先进的监测设备。目前，广播电视台使用的监测设备为嵌入式，这种新型的监测设备比传统架构的设备在监测功能上要技高一筹，因此广受广播电视的青睐。

【关键词】嵌入式;广播电视;监测设备应用

1嵌入式广播电视监测设备优点

组成传统架构的监测设备的系统或元件在很多方面都不如新型的嵌入式监测设备更适用于现在的节目信号传播。在系统方面，传统架构式设备经常直接采用2000或2003版本的Windows操作系统，该系统确实有对监测功能发挥做贡献的地方，但不是系统全部内容全部都有用，所以多余的部分就成了监测设备运行的累赘，因为冗余也会占内存，也会占运行空间，还会对某些资源造成浪费。对于这种操作系统自带的劣势，电视台也无法进行后期调整和优化。在工控机方面，工控机的架构为PC架构，这种架构应用起来有个很明显的劣势，就是需要耗电多，不经济，运行起来保持正常的时间也很短暂［1］。在板卡方面，传统设备板卡的安装质量难以得到保证，其本身需要的接口很多，在对其进行热插拔的过程中，其本身会出现质量问题，不能维持正常的工作状态，而对其重新更换安装，又不能直接更换。另外，旧系统需要连的线路有很多，要保证每条线路都和安装图纸相符，还要保证每根线之间保持一定的距离，使线不会胡乱交错，如此才能保证系统正常运行，但在实际中，线路是最容易出现故障的一处，尤其是线路存在的地方不止一处，有可能是在偏远的地区，维修成本大。嵌入式广播电视监测设备由微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序四部分组成，这四部分组合在一起，发挥出嵌入式设备的优势，使系统运行起来更加顺畅，监测结果也更加准确及时，这种新技术和新设备需要借助先进的计算机技术，来实现对电视节目信号传播状况的监控。

2嵌入式广播电视监测设备特点分析

2.1高兼容性

嵌入式监测设备摒弃PC架构，采用CPCI架构来代替，这种新型架构的高兼容性主要表现在其能同时调制多种信号，使用户可随时对监测对象进行设备信号的查看，也能使检测设备的功能不会一成不变，这和多功能板卡有关［2］。板卡是连接在原有机箱中的，用户可根据实际需求，调整板卡连接状态，当用户需要这种功能时，只要将这种功能板卡处于正常的连接状态即可。嵌入式监测功能的实现只需对板卡进行处理，大大方便了用户。

2.2高安全性

传统架构的监测设备在对节目播出信号实现监测功能时，一般需要通过特定的监测系统来实现，该系统和传统版本的Windows系统一样，工作效率不高，安全系数也很低，一旦该系统遭遇病毒或黑客袭击，该系统就会处于瘫痪状态，直接停工。嵌入式的广播电视监测设备相对来说，安全性就高一些，该设备运用的是Linux系统，该系统在PC架构以及板卡的共同作用下，实现了相关信号数据的监测，并且数据还得到了板卡的准确分析，使监测状态更加完备。

2.3高可靠性

传统架构的监测设备使用的是多个系统对信号共同进行监测，所以一旦出现信号故障，往往牵一发而动全身，会引发其他监测通道不能正常工作，而嵌入式监测设备就不会出现这个问题，其在监测工作时，处于监测中的所有监测通道是并联在一起的，所以每一通道的监测工作是单独进行的，相互之间不会受影响，所以不用担心一处瘫痪，整个系统都罢工的问题。另外，监测设备还有监测环境温湿度功能，当一处发生故障时，必然会导致周围的环境发生变化，如果设备能发出相关信号，用户也能提前得知情况。

2.4易维护性

在这里主要指的是板卡，嵌入式新型监测设备相比传统架构设备在板卡安装调试方面，显得尤为方便，并且在热插拔的条件下，不会轻易发生故障。

3依托嵌入式技术构建广播电视信号监测系统

3.1硬件设计与实现

嵌入式监测设备主要用的硬件为PFGA硬件。广播电视信号不止一种，这意味着设备要进行监测的对象有很多，比如频谱信号、功率信号、误码率信号等。信号的监测需要进过一定的过程，而不是直接得出结论，比如频谱信号传播监测，要先经过高频调谐电路混频，然后经过锁相、滤波和放大，最后使信号传递路线在掌控之中。硬件系统在设备中发挥信号监测功能时，需要对现场可编程门阵列接收的信号进行处理，比如CA处理模块、码流输入出信号等，这些工作的完成需要借助嵌入式微处理器，而FPGA直接作用于码流输出驱动接口，完成码流缓存等工作，可以说嵌入式微处理器和FPGA的合作，使电视新好玩全在掌控中.监测设备在对信号进行分析时，主要将某些指标与正常标准作对比，比如频率偏移信号、射频型号等，这些信号在分析处理的过程中，先要变成中频信号，在进行解调和分析码流处理之前，还要经过A/D处理，使其形式更便于被分析。此外，只有码流是不足以评判码流运行状况的，所以还要测试其他的参数。有些信号在传递时，需要高速率进行，嵌入式监测设备的硬件系统不需要借助其他芯片之类，直接完成信号的传输，并且码流在调解分析后，能得到有效缓存，轻易不会发生数据变化。并且嵌入式的微处理器最后可以对码流信号进行分析处理。

3.2软件设计与实现

主要有三部分组成，分别是操作系统层、应用层网络层。这三层又由不同功能的模块组成，使信号的监测过程轻易实现。其中第一层主要包括操作系统、驱动程序，第二层包括测试分析处理、码流合成处理，最后一层是由网络接口组成的。FPGA在缓存码流数据后，会通过硬件接口直接传递给设备的中央处理器进行数据的分析和处理，主要有两项，高频分析和码流分析。传统架构的监测设备在进行信号的测试时，一般监测距离有限，处在偏远地区的信号指标测试，一般不能保证信号分析的准确性。但是嵌入式监测设备就解决了这一点，因为它可以进行远程操作，使处于偏远地区的客户端信号仍在被控制中。客户端和嵌入端是信号双向传递的对象，前者在向后者进行信号控制请求时，后者要及时对前者做出信息反馈，另外，还要将信号测试结果传递给前者。客户端接口具有高兼容性，能同时实现多个平台的共同测试。

3.3采用嵌入式监测设备实现广播电视信号检测

在对监测设备的硬件和软件进行设计后，就要将其组合起来，成为嵌入式监测系统，以实现对各子系统相关信号的监测。接受监测的信号主要有三种，分别是中频信号、射频型号、基带信号，因为每种信号的频率不一样，所以用到的监测设备也有差异。要实现信号的采集、整理分析处理工作，就要根据每种信号的传递规律选择合适的监测设备。监测设备进行数据处理是在数据库服务器中，但数据最开始汇集的地方不是这，还需要通过网络传递过来。在这个过程中，监测板卡也要发挥作用，为多画面服务器以及存储服务器处理画面内容信息而进行信号传递工作。客户端借助相关的软件和PC机，实现对监测信号的实时监控以及调整，这能在最大程度上保持信号运行正常。

4结语

嵌入式广播电视监测设备的优势有很多，相关研究人员可以再挖掘一些，使其应用到电视广播中时，能使信号传播过程得到更好监测，使故障信号处能被及时找出，故障原因能得到及时分析，故障能得到及时解决，如此才能使该新型设备和新型技术实际意义得以实现。

参考文献：

［1］李伟.刍议嵌入式广播电视监测新技术［J］.通讯世界，2017（07）:26~27.

［2］杜晓萍.全嵌入式广播电视监测设备在山西监测网中的应用［J］.数字通信世界，2017（01）:48~51.

作者:杨树青 单位:河南省广播电视监测中心