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摘要：应急广播和农村大喇叭的对接能够实现应急信息的及时通知，减少农村住民的经济损失。本文将分析提升村村通性能，充分发挥其在重大灾害，突发事件等应急处理中的积极作用，并提出合理化建议。
关键词：应急广播;农村大喇叭;连接方案分析设计
中图分类号：TP391 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）27-0157-03
应急广播和农村大喇叭的对接问题要严格遵照《推进国家应急广播体系建设工作方案》的基本规则，搭建宣传效果好，投资成本少，内容广泛，信息传播速率快的村村通广播和广播电视光纤网络相结合的应急广播系统。
1 应急广播农村大喇叭建设需求
整套设备需要满足语音播报，广播节目转播，多种信源播放等功能，需要整个系统保持一定的信息处理收集播报能力。实现整个农村地区的系统联合控制，遵守应急广播的最优先原则。一旦发生了突发应急状况，瞬时切断例行的广播节目，顺利播出应急广播的内容。保持应急广播的优先于日常广播的地位，保持应急广播的顺利播报。上一级指挥系统要及时将消息传达给下一级的广播系统，保持各项终端能够顺利响应重要的应急广播宣传指令。实现紧急情况顺利播报险情，平时正常娱乐大众。
2 应急广播同村村响对接的广播信号
随着我国加强乡村的基础设施建设，逐渐实现了县级的调频广播/DTMB无线发射的村级无盲区覆盖，结合电视节目数字化信号覆盖和工程网络信号传播实施，县内的村级行政单位相继建设了应急广播和村村响大喇叭工程。这些基础项目的建设使得县和村之间完成了县级编码节传、传输骨干IP网络、广播电视无线无盲区覆盖、大喇叭户户均可听的局面。借助数字广播技术和4G的传播技术实现县级应急广播的覆盖程度，提升广播的播出效果，提升农村居民应对紧急事件的能力，加强农村地区处理紧急事件的能力。
2.1 数字广播电视发射覆盖技术
数字广播电视发射覆盖技术是在节目制作、传输、播放过程中均以数字信号进行传输。数字广播电视发射覆盖技术概念与模拟广播电视发射覆盖技术概念相对，但信号传输音效、画质呈现效果上更好。广播电视发射覆盖技术概念通过数字流实现（0和1数字串编码），传输速率能够达到19.39Mb/s，实际呈像效果十分明显[2]。模拟信号通过物理变化量信号进行信息传输，电磁波、传输耗损、天气等均会对这种变化量进行干扰，导致信号失真，出现图像变色、变形等问题。数字信号可以规避此类问题，只有在信号丢失或者完全无法传输的情况下才会出现无画面现象，因此数字广播电视发射覆盖技术将会被大范围应用于数字广播信号传输中。数字广播电视发射技术是利用发射天线来实现关键技术，发生过程中受到天线极化、输入阻抗、天线主瓣等因素影响。第一，天线极化。天线极化是指电场矢量端随着时间不断变化后的运行轨迹。根据电磁波传播方向，将信号传输方向可以分为逆时针传播与顺时针传播两个方向。第二，输入抗阻。输入抗阻大小主要与电流、电压有关，是二者比值，能够反映信号传输状态。在数字广播电视发射技术下，输入抗阻信号相对比较稳定。第三，天线主瓣。天线主瓣是指信号传输过程中最大波瓣，反映出信号传播功率密度。在利用发射天线实现数字广播电视发射技术时，需要确保发射极波大于垂直极波，稳定地波传播信号，强化数字信号抗干扰能力。在利用数字广播电视发射技术时，要联合其他信号传播技术，确保信号传输稳定性，才能够最大化发挥数字广播电视发射技术。
2.2 4G
4G其实在低频段的范围之内更容易完成全覆盖，大容量，高速传输数据的要求。这个频段的数据传输可以广泛适用于需要稳定可靠严格的通信业务。这是实现信号的可靠完整覆盖的基础。在3.5 GHz分配50～100 MHz的频段作为6 GHz以下频段也可以进行覆盖广，超宽，超大的宽带业务，数据传输速率能够达到Gbit/s。为了保证4G在信号传播路径损耗大的高频传输状态的稳定工作，需要使用波束赋形技术实现天线增益的作用。为了保证信号稳定4G还采用了C-RAN架构体系。C-RAN的架构系统是实时云计算构架（real-time cloud infrastructure），集中化处理（centralized processing），协作式无线电（collaborative radio）的绿色无线接入网构架的结合体。使用协作化技术有效的支持提升网络性能结合中央处理单元，使用虚拟化的云计算技术集合处理基带资源。降低成本能耗，提高信号传输效率，需要对整体的基带资源池实现统一的动态管理分配。RRU的核心组成部分是射频。大量的RRU利用无线前传网络或者有线前传网络同中央处理单元保持连接状态。公共无线电接口（CPRI，common public radio interface）同下一代的前传网络接口（NGFI，next generation fronthaul inter-face）都务必要符合前传网络接口技术的规定标准。但是4G网络的普及，也使得其自身的弊端不断暴露。4G作为传统的移动通信主要手段之一，使用的高频率段的数据传输信号，造成的影响是信号衰减速率快，会使得各个基站能够覆盖的数据信号范围降低。这就使得完成覆盖范围一致的地理区域需要建立更多的基站来弥补削减的信号。随着国家对5G技术的不断推进，希望未来能将5G技术应用于村村响的应急广播传输系统之中。
3 優化广播信号传输方式
3.1 DVB技术
DVB技术作为数字输出技术，实现“地面设备—数字电视—卫星”三者之间信号的传输与接收。DVB技术与模拟信号运行原理有所相似，可以大范围、大规模地进行数据单向传输，局部上可以进行双向传输，但覆盖面不大，基本能够满足低成本投入、高效率传输要求。DVB技术在应用时，传输的信号相比于模拟信号更远，但容易受到外界干扰，如果传输线路周围有较强的电磁波，信号传输效果则会受到影响，接收方在使用DVB技术时需要付费，这些弊端限制了其技术应用，并没有被市场大范围接受[4]。 3.2 ATSC技术
ATSC技术采用MPEG-2视频压缩制作信号编码，通过VSB技术进行信号调制，并且分为两种模式（8VSB与16VSB），能够完成不同的信号传输要求。ATSC技术能够实现网络技术与数字技术结合，并且压缩信号内容。ATSC技术主要作用对象是图像，因此在数字电视技术中具有非常重要的地位，也是发射覆盖技术基础。
3.3 ISDB技术
ISDB技术是由日本研发的广播标准，能够在普通传输信道上完成数字信号传输，并且可以传输复用信号。ISDB技术可扩展性比较强，能够与其他设备相连接，并具有灵活性、柔软性等多种不同特征。在数字电视中，ISDB技术对于数据传输业务十分重要，能够实现数字信号传输优势。目前，我国已经大范围应用ISDB技术，在我国数字电视发展中发挥了极大的作用。
3.4 SMB-T技术
SMB-T技术作为我国主要应用的数字技术之一，在一般协议基础上进行多载波信号传输，对原有信道进行技术升级，因此在我国数字电视改造中应用性更高，能够满足数字电视技术需求。SMB-T技术可拓展性强，可以融合更加先进的数字技术，有利于数字电视技术未来发展，提升数字信号覆盖能力。
4 县级播控中心
农村的村村通广播系统建立需要同上一级的政府保持紧密的联系，将城镇同县城之间使用光纤或者数字电视网络连接，使用数字音频信号完成信息的传输。传统模拟信号只能够传递信息，观众可以收看到的节目至多三十几个，并且多数节目为地方台，观众电视节目观看体验差。数字信号不仅是直接传输信号，并且能够对信号进行压缩、处理，也是能够大规模传输信号的重要原因。数字广播信号发射人员利用数字广播电视发射、信息压缩技术传输信号，能够在通信渠道上搭载更多信号，丰富电视台节目，给予人们更加丰富的信号体验。数字广播传输信号能够有效杜绝传统模拟信号传输时产生的电视画面变形现象。数字电视的信号传播方式使得电视图像接收更加清晰稳定，能为人们带来更加稳定舒适的观赏感觉。在构建县级电视台的播控中心网络系统平台需要使用以太网架构以及双网结构两种方式并行的模式。但是根据县级电视台的自身综合实力以及实际情况判断应该选用纯以太网的结构模式。以太网在当今社会各行各业的普及应用使得在设备机械采买方面的投资成本要远远少于其他的网络平台构建模式。SATA硬盘存储技术的出现，将以前的那种SCSI和FC的垄断网络存储相关内容全部进行改变。从而具备低成本、大容量的SATA网络存储设备，并使其成为一种中坚力量。NAS 网络存储技术是在网络存储技术和性能不断提升的基础上，将各种高性能的NAS存储技术变得更加富有简单、安全和可靠的技术性。
县级的广播电视台接收的是来自中央、省、市的主流电视媒体广播电台和其他电视台的电视节目的信号接收都是借由广播系统的服务器完成对节目信号的安全传输。顺利完成对信号的规划整合，根据电视台的级别，逐级传播电视台的信号。保证县级电视台同乡镇的电视台信号保持一致。实现乡镇的应急广播和村村响的联合信号保持统一的广播信号传输源头。在遇到紧急情况的时候，乡镇能够准时收到预警信息和通知信号。
5 村组播控中心设置
村组播控中心的建设需要数字网络音频传输系统的帮助，顺利完成对乡村村村响的信号覆盖建设工作。使用调频的方式完成全村组的信号网络覆盖。需要将上级的音频信号编码调试，接通有线电视网络。无线调频发射机将电视广播信号传输到各个村组，村组在使用的广播主要是需要扩音器和传播的喇叭完成的。为了实现扩音效果，加大宣传力度，需要提前多次播放。为了提升信号的传输效果需要使用同轴电缆，为村组准备合适的广播信号接收设备，保证广播信号的顺利接收。需要在信号接收调频的端口设置扩音装备，实现信号经过有线电视的电缆信号和调频发射机成功传达到各个村民手中。
6 搭建方法
结合现有的4G技术，IP通信技术，县级播控平台，数字电视网络等通讯传播技术，借助专门的网络，实现各个县，乡镇，村的紧密联系。完成县级应急广播平台与大喇叭播出系统的高效衔接，实现应急广播到村到户的目标。为了更加切合乡村的实际情况，使用被动接受和主动发送相结合的方式，建立无线中波发射接收体系，数字传输体系的无线发射接收体系。应急广播的接收效果提升可以借助遍布各个村镇的大喇叭来实现。应急广播系统平时可以作为村落间的消息通知工具，一旦出现紧急突发状况，那就是可以作为最快的信息传播工具完成实时通知村落间各个成员的作用。应急广播的播出必须需要大喇叭的配合，才能顺利完成。
整个系统的搭建需要加强信号传输的稳定性，对此需要使用数字广播电视技术，4G信号技术，以及结合各个县级，村组播控中心的现状选择合适的数字优化方式进行相应的调整。实现乡村级调频/DTMB发射站点，县级IP播控平台，村级大喇叭应急广播，IP播控网这四个部分的完美适配。乡村的大喇叭要进行一定的改造，以便应对紧急情况信号中断的情况。要保证其能够接收无线和有线的双重控制，顺利完成在紧急情况的消息通知。
7 结语
我国的城市化建设使得农村地区的网络信号覆盖较比之前有了明显的好转，但是还是存在部分地区信号覆盖缺失。这就需要加强广播电视信号传输的稳定性，以及建立科学的县级至村组的信号递接模式，保证居民能收看更多的电视节目的同时也能及时换播为紧急通知的信息。
参考文献：
[1] 刘春江，席岩，丁森华，等.县级融媒体中心与应急广播系统对接技术研究[J].中国有线电视，2020（10）：1147-1152.
[2] 马汉斌.應急广播在山区地形中的选型和应用[J].中国有线电视，2020（10）：1157-1159.
[3] 刘卫宏，黎建，吕清水，等.应急广播系统与公共广播系统的接入方式分析[J].广播与电视技术，2020，47（10）：26-29.
[4] 马艳，李晓鸣，刘春江.应急广播运维质量分析评价系统架构设计与流程分析[J].广播与电视技术，2020，47（10）：20-25.
[5] 田才林.多模传输在县级应急广播村村响建设中的应用探索[J].西部广播电视，2020，41（18）：181-185，210.
【通联编辑：唐一东】
关键词：应急广播;农村大喇叭;连接方案分析设计
中图分类号：TP391 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）27-0157-03
应急广播和农村大喇叭的对接问题要严格遵照《推进国家应急广播体系建设工作方案》的基本规则，搭建宣传效果好，投资成本少，内容广泛，信息传播速率快的村村通广播和广播电视光纤网络相结合的应急广播系统。
1 应急广播农村大喇叭建设需求
整套设备需要满足语音播报，广播节目转播，多种信源播放等功能，需要整个系统保持一定的信息处理收集播报能力。实现整个农村地区的系统联合控制，遵守应急广播的最优先原则。一旦发生了突发应急状况，瞬时切断例行的广播节目，顺利播出应急广播的内容。保持应急广播的优先于日常广播的地位，保持应急广播的顺利播报。上一级指挥系统要及时将消息传达给下一级的广播系统，保持各项终端能够顺利响应重要的应急广播宣传指令。实现紧急情况顺利播报险情，平时正常娱乐大众。
2 应急广播同村村响对接的广播信号
随着我国加强乡村的基础设施建设，逐渐实现了县级的调频广播/DTMB无线发射的村级无盲区覆盖，结合电视节目数字化信号覆盖和工程网络信号传播实施，县内的村级行政单位相继建设了应急广播和村村响大喇叭工程。这些基础项目的建设使得县和村之间完成了县级编码节传、传输骨干IP网络、广播电视无线无盲区覆盖、大喇叭户户均可听的局面。借助数字广播技术和4G的传播技术实现县级应急广播的覆盖程度，提升广播的播出效果，提升农村居民应对紧急事件的能力，加强农村地区处理紧急事件的能力。
2.1 数字广播电视发射覆盖技术
数字广播电视发射覆盖技术是在节目制作、传输、播放过程中均以数字信号进行传输。数字广播电视发射覆盖技术概念与模拟广播电视发射覆盖技术概念相对，但信号传输音效、画质呈现效果上更好。广播电视发射覆盖技术概念通过数字流实现（0和1数字串编码），传输速率能够达到19.39Mb/s，实际呈像效果十分明显[2]。模拟信号通过物理变化量信号进行信息传输，电磁波、传输耗损、天气等均会对这种变化量进行干扰，导致信号失真，出现图像变色、变形等问题。数字信号可以规避此类问题，只有在信号丢失或者完全无法传输的情况下才会出现无画面现象，因此数字广播电视发射覆盖技术将会被大范围应用于数字广播信号传输中。数字广播电视发射技术是利用发射天线来实现关键技术，发生过程中受到天线极化、输入阻抗、天线主瓣等因素影响。第一，天线极化。天线极化是指电场矢量端随着时间不断变化后的运行轨迹。根据电磁波传播方向，将信号传输方向可以分为逆时针传播与顺时针传播两个方向。第二，输入抗阻。输入抗阻大小主要与电流、电压有关，是二者比值，能够反映信号传输状态。在数字广播电视发射技术下，输入抗阻信号相对比较稳定。第三，天线主瓣。天线主瓣是指信号传输过程中最大波瓣，反映出信号传播功率密度。在利用发射天线实现数字广播电视发射技术时，需要确保发射极波大于垂直极波，稳定地波传播信号，强化数字信号抗干扰能力。在利用数字广播电视发射技术时，要联合其他信号传播技术，确保信号传输稳定性，才能够最大化发挥数字广播电视发射技术。
2.2 4G
4G其实在低频段的范围之内更容易完成全覆盖，大容量，高速传输数据的要求。这个频段的数据传输可以广泛适用于需要稳定可靠严格的通信业务。这是实现信号的可靠完整覆盖的基础。在3.5 GHz分配50～100 MHz的频段作为6 GHz以下频段也可以进行覆盖广，超宽，超大的宽带业务，数据传输速率能够达到Gbit/s。为了保证4G在信号传播路径损耗大的高频传输状态的稳定工作，需要使用波束赋形技术实现天线增益的作用。为了保证信号稳定4G还采用了C-RAN架构体系。C-RAN的架构系统是实时云计算构架（real-time cloud infrastructure），集中化处理（centralized processing），协作式无线电（collaborative radio）的绿色无线接入网构架的结合体。使用协作化技术有效的支持提升网络性能结合中央处理单元，使用虚拟化的云计算技术集合处理基带资源。降低成本能耗，提高信号传输效率，需要对整体的基带资源池实现统一的动态管理分配。RRU的核心组成部分是射频。大量的RRU利用无线前传网络或者有线前传网络同中央处理单元保持连接状态。公共无线电接口（CPRI，common public radio interface）同下一代的前传网络接口（NGFI，next generation fronthaul inter-face）都务必要符合前传网络接口技术的规定标准。但是4G网络的普及，也使得其自身的弊端不断暴露。4G作为传统的移动通信主要手段之一，使用的高频率段的数据传输信号，造成的影响是信号衰减速率快，会使得各个基站能够覆盖的数据信号范围降低。这就使得完成覆盖范围一致的地理区域需要建立更多的基站来弥补削减的信号。随着国家对5G技术的不断推进，希望未来能将5G技术应用于村村响的应急广播传输系统之中。
3 優化广播信号传输方式
3.1 DVB技术
DVB技术作为数字输出技术，实现“地面设备—数字电视—卫星”三者之间信号的传输与接收。DVB技术与模拟信号运行原理有所相似，可以大范围、大规模地进行数据单向传输，局部上可以进行双向传输，但覆盖面不大，基本能够满足低成本投入、高效率传输要求。DVB技术在应用时，传输的信号相比于模拟信号更远，但容易受到外界干扰，如果传输线路周围有较强的电磁波，信号传输效果则会受到影响，接收方在使用DVB技术时需要付费，这些弊端限制了其技术应用，并没有被市场大范围接受[4]。 3.2 ATSC技术
ATSC技术采用MPEG-2视频压缩制作信号编码，通过VSB技术进行信号调制，并且分为两种模式（8VSB与16VSB），能够完成不同的信号传输要求。ATSC技术能够实现网络技术与数字技术结合，并且压缩信号内容。ATSC技术主要作用对象是图像，因此在数字电视技术中具有非常重要的地位，也是发射覆盖技术基础。
3.3 ISDB技术
ISDB技术是由日本研发的广播标准，能够在普通传输信道上完成数字信号传输，并且可以传输复用信号。ISDB技术可扩展性比较强，能够与其他设备相连接，并具有灵活性、柔软性等多种不同特征。在数字电视中，ISDB技术对于数据传输业务十分重要，能够实现数字信号传输优势。目前，我国已经大范围应用ISDB技术，在我国数字电视发展中发挥了极大的作用。
3.4 SMB-T技术
SMB-T技术作为我国主要应用的数字技术之一，在一般协议基础上进行多载波信号传输，对原有信道进行技术升级，因此在我国数字电视改造中应用性更高，能够满足数字电视技术需求。SMB-T技术可拓展性强，可以融合更加先进的数字技术，有利于数字电视技术未来发展，提升数字信号覆盖能力。
4 县级播控中心
农村的村村通广播系统建立需要同上一级的政府保持紧密的联系，将城镇同县城之间使用光纤或者数字电视网络连接，使用数字音频信号完成信息的传输。传统模拟信号只能够传递信息，观众可以收看到的节目至多三十几个，并且多数节目为地方台，观众电视节目观看体验差。数字信号不仅是直接传输信号，并且能够对信号进行压缩、处理，也是能够大规模传输信号的重要原因。数字广播信号发射人员利用数字广播电视发射、信息压缩技术传输信号，能够在通信渠道上搭载更多信号，丰富电视台节目，给予人们更加丰富的信号体验。数字广播传输信号能够有效杜绝传统模拟信号传输时产生的电视画面变形现象。数字电视的信号传播方式使得电视图像接收更加清晰稳定，能为人们带来更加稳定舒适的观赏感觉。在构建县级电视台的播控中心网络系统平台需要使用以太网架构以及双网结构两种方式并行的模式。但是根据县级电视台的自身综合实力以及实际情况判断应该选用纯以太网的结构模式。以太网在当今社会各行各业的普及应用使得在设备机械采买方面的投资成本要远远少于其他的网络平台构建模式。SATA硬盘存储技术的出现，将以前的那种SCSI和FC的垄断网络存储相关内容全部进行改变。从而具备低成本、大容量的SATA网络存储设备，并使其成为一种中坚力量。NAS 网络存储技术是在网络存储技术和性能不断提升的基础上，将各种高性能的NAS存储技术变得更加富有简单、安全和可靠的技术性。
县级的广播电视台接收的是来自中央、省、市的主流电视媒体广播电台和其他电视台的电视节目的信号接收都是借由广播系统的服务器完成对节目信号的安全传输。顺利完成对信号的规划整合，根据电视台的级别，逐级传播电视台的信号。保证县级电视台同乡镇的电视台信号保持一致。实现乡镇的应急广播和村村响的联合信号保持统一的广播信号传输源头。在遇到紧急情况的时候，乡镇能够准时收到预警信息和通知信号。
5 村组播控中心设置
村组播控中心的建设需要数字网络音频传输系统的帮助，顺利完成对乡村村村响的信号覆盖建设工作。使用调频的方式完成全村组的信号网络覆盖。需要将上级的音频信号编码调试，接通有线电视网络。无线调频发射机将电视广播信号传输到各个村组，村组在使用的广播主要是需要扩音器和传播的喇叭完成的。为了实现扩音效果，加大宣传力度，需要提前多次播放。为了提升信号的传输效果需要使用同轴电缆，为村组准备合适的广播信号接收设备，保证广播信号的顺利接收。需要在信号接收调频的端口设置扩音装备，实现信号经过有线电视的电缆信号和调频发射机成功传达到各个村民手中。
6 搭建方法
结合现有的4G技术，IP通信技术，县级播控平台，数字电视网络等通讯传播技术，借助专门的网络，实现各个县，乡镇，村的紧密联系。完成县级应急广播平台与大喇叭播出系统的高效衔接，实现应急广播到村到户的目标。为了更加切合乡村的实际情况，使用被动接受和主动发送相结合的方式，建立无线中波发射接收体系，数字传输体系的无线发射接收体系。应急广播的接收效果提升可以借助遍布各个村镇的大喇叭来实现。应急广播系统平时可以作为村落间的消息通知工具，一旦出现紧急突发状况，那就是可以作为最快的信息传播工具完成实时通知村落间各个成员的作用。应急广播的播出必须需要大喇叭的配合，才能顺利完成。
整个系统的搭建需要加强信号传输的稳定性，对此需要使用数字广播电视技术，4G信号技术，以及结合各个县级，村组播控中心的现状选择合适的数字优化方式进行相应的调整。实现乡村级调频/DTMB发射站点，县级IP播控平台，村级大喇叭应急广播，IP播控网这四个部分的完美适配。乡村的大喇叭要进行一定的改造，以便应对紧急情况信号中断的情况。要保证其能够接收无线和有线的双重控制，顺利完成在紧急情况的消息通知。
7 结语
我国的城市化建设使得农村地区的网络信号覆盖较比之前有了明显的好转，但是还是存在部分地区信号覆盖缺失。这就需要加强广播电视信号传输的稳定性，以及建立科学的县级至村组的信号递接模式，保证居民能收看更多的电视节目的同时也能及时换播为紧急通知的信息。
参考文献：
[1] 刘春江，席岩，丁森华，等.县级融媒体中心与应急广播系统对接技术研究[J].中国有线电视，2020（10）：1147-1152.
[2] 马汉斌.應急广播在山区地形中的选型和应用[J].中国有线电视，2020（10）：1157-1159.
[3] 刘卫宏，黎建，吕清水，等.应急广播系统与公共广播系统的接入方式分析[J].广播与电视技术，2020，47（10）：26-29.
[4] 马艳，李晓鸣，刘春江.应急广播运维质量分析评价系统架构设计与流程分析[J].广播与电视技术，2020，47（10）：20-25.
[5] 田才林.多模传输在县级应急广播村村响建设中的应用探索[J].西部广播电视，2020，41（18）：181-185，210.
【通联编辑：唐一东】