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德力频谱环境监测系统

应用背景

      广播电视技术不断发展，很多电视节目实现了现场直播，包括许多重大的国内外会议，大型室外活动，或各种大型体育比赛。大型的室外活动和比赛，例如，室外的赛车活动，需要近景和远景（例如山区的山顶俯瞰部分或者整个赛区）的多个位置都要架设摄像机进行多角度拍摄，多台摄像机在距离比较远的位置上分别进行拍摄，距离转播车距离较远的摄像机不方便用有线的方式将信号传输到电视转播车，因此，都使用点对点的数字微波传输方式，将摄像机信号传输到电视转播车。这些活动，尤其是的活动，对现场信号传输的安全性和稳定性要求非常高，因此，在选择数字微波的传输频率前，需要在频谱上确定哪些信道是相对干净的，选择出用于信号传输的通道和备用的传输通道，要尽可能确保传输设备所使用的信道不受干扰。在信号传输过程中，可能会出现干扰信号，会干扰到正在使用的信道，工程师需要有手段，有能力发现这种干扰，并及时将传输信道切换到没有受到干扰的备用频段上。

      另外，现场的通话方案也有有线和无线两种方式，无线通话是通过对讲机的双工基站连接，在确定可用的通话信道前，用户也需要在频谱上确定哪些信道的频率相对干净，选择可用通话信道和备用通话信道，以保证通话和指挥的畅通。

 客户需求

      通常，电视台的工作人员要竭尽全力的将电视信号安全的传输到卫星，实现全国范围内的现场直播需求，无线数字微波传输所在的无线电环境安全，都由当地的无线电管理委员会等相关部门来保障。但工作现场环境复杂，多部门沟通难以保证及时和有效，电视台首要任务是要保证信号正常传输，所以当传输信号出现问题时，需要一套监测系统来及时报警，指出存在的问题，用户根据频谱信息及时躲避干扰，切换到稳定的信道上，保证信号的不间断传输。另外，需要这套监测系统可以实时无缝记录整个转播过程中所有使用中，以及备用频段的频谱信息，等现场直播任务完成后，查找和确定干扰的来源。

 解决方案

      德力仪器积极应对以上问题，推出“频谱环境监测系统”，可实时发现警戒频段内的干扰信号并报警，让工作人员及时对设备调整，为直播现场的信号传输提供有力保障。

      “频谱环境监测系统”由射频传感器监测节点和服务器系统软件组成，一套服务器软件支持多个射频传感器节点同时工作，服务器软件可部署于本地服务器，也可以部署于公有云服务器。

      用户可以通过多种设备的Web浏览器在任何时间，任何地点访问“频谱环境监测系统”服务器端，查看实时频谱。

      射频传感器射频输入采用N型接头，对使用的天线没有特殊的要求，可与任何有源或无源天线元件结合使用。可以同时实时监测和记录9kHz ~ 3GHz, 9kHz ~ 6GHz, 6.4GHz ~ 7.2GHz三个频段范围内的频谱信号，用户可设置6条任意形状的合格线来触发多种级别的报警。

      本地配备大容量固态硬盘，多个频段的实时频谱和报警信息实时存储于本地的固态硬盘中，报警信息同时发送到服务器。本地固态硬盘可支持多天实时频谱信息存储，待存储空间用完之后，将对本地存储数据按照时间顺序进行循环覆盖。另外还配备PC机安装的管理软件，用户可通过管理软件导出射频传感器记录的实时频谱数据。

      射频传感器支持千兆以太网，WiFi，4G LTE多种连接方式，用户可根据使用场地情况，选择合适的连接方式。

频谱监测系统部署示意图

“频谱环境监测系统”的使用可以划分为三个阶段：直播前，直播中，直播后。

直播前

      直播开始前，通过“电视直播环境频谱监测系统”扫描周围信号环境，选择相对干净的信道作为传输信号的信道，同时需要再选择几个备用的信道，以备在信号传输过程中出现干扰时，可将传输通道及时切换到无干扰频率上。

直播中

      在现场直播过程中，通过数字微波无线传输的摄像机信号*的传输到转播车，射频传感器实时监测正在使用微波频段和备用微波频段的频谱，对应的频段上设置了不同级别的报警合格线，当有超过报警合格线警戒范围的信号出现时，立即触发报警，并通过服务器实时提醒用户。

直播后

      直播完成后，用户可以用安装管理软件的笔记本电脑，通过网线将存储在射频传感器内的历史频谱数据导出，在电脑上回放频谱数据，进行分析以及事后处理。用户可灵活的选择需要导出数据的时间段。

产品

主要功能介绍

1.一个节点的多画面进行实时监测

同时显示2.0~2.8GHz，5.0~5.8GHz，6.4~7.5GHz信号频谱

（1）同时监测一个测试节点的三个频段频谱：9kHz~3GHz，9kHz~6GHz，6.4GHz~7.5GHz。

（2）每个节点安装固态硬盘，实时记录所有频谱数据。

（3）根据固态硬盘容量的不同，可存储数天频谱数据。

（4）本地频谱记录分段记录，进行循环覆盖。

 2.报警信息浏览

通过Web方式登录服务器，浏览报警信

（1）实时频谱信息存储于本地。

（2）报警信息同时存储于本地和服务器中。

（3）支持本地和服务器端浏览报警信息。

（4）报警信息至少存储报警前一场数据，报警数据，以及报警结束后一场数据。

 3.设置频谱报警合格线

本系统支持6条报警门限

（1）本系统支持6条报警门限。

（2）用户可任意设置报警曲线的形状。

（3）用户可创建多组报警门限，以应用于不同的测试节点和频段。

 4. 用Toolbox软件导出和回放频谱记录

Toolbox软件回放记录的频谱数据

（1）Toolbox软件可协助用户直接操控测试节点。

（2）用户可将本地存储的实时频谱通过Toolbox软件导出为单个文件，以留存为历史记录。

（3）Toolbox软件可以本地回放实时频谱数据。

（4）Toolbox软件可导出和浏览测试节点存储的报警记录。

 5.应用案例

某电视台春晚珠海分会场使用

某电视台博鳌亚洲论坛使用

某电视台人民代表大会和政治协商会议使用

某电视台上海合作组织青岛峰会使用

 德力频谱环境监测系统