CN113839729B - 一种调频广播信号覆盖预测评估装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调频广播信号覆盖预测评估装置及方法，实现步骤如下：预测调频广播信号覆盖的范围；将调频广播信号覆盖的范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求，若不满足则调整发射台站位置及参数，直到满足要求；调频广播发射台站发射调频广播信号；在实地监测点对调频广播信号进行实地监测，并根据实地监测结果和预测调频广播信号覆盖范围获得实地监测后的调频广播信号覆盖范围；将实地监测后的调频广播信号覆盖范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求若不满足，调整发射台站位置及参数，直到满足要求。本发明提高了调整优化调频广播发射台站地址及发射参数的效率，补充了在监测点不可达情况下的广播信号覆盖效果预测评估手段。

Description

一种调频广播信号覆盖预测评估装置及方法

技术领域

本发明属于广播电视技术领域，具体涉及一种调频广播信号覆盖预测评估装置及方法。

背景技术

自然灾害区域进行应急广播时，不易于对灾区内应急广播信号覆盖效果进行全面实地监测，仅依靠经验较难快速有效地完成调频广播发射台站位置及发射参数的选择优化，以及对灾区内应急广播信号覆盖效果的评价。

目前调频广播发射台站位置及发射参数选择优化的主要方法是：首先依据经验初步选择发射台站位置及发射参数，然后在服务区域内选择多个监测点进行实地监测，最后依据每个监测点的实地监测结果对发射台站位置及发射参数进行调整优化，按上述过程迭代，直到全部监测点均满足收听质量要求。

现有方法的主要缺陷是随着服务区域的增大，监测点增多，对所有监测点实地监测工作量巨大，在监测点不可到达的情况下较难进行实地监测，因此仅依据实地监测结果调整优化调频广播发射台站位置和发射参数的方法虽然可信度高，但是效率低，在某些特殊情况下甚至不可行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种调频广播信号覆盖预测评估装置及方法。本发明方案能够解决上述现有技术中存在的问题。

本发明的技术解决方案：

根据本发明的一方面，提供一种调频广播信号覆盖预测评估装置，包括调频广播监测设备、GPS定位设备、预测评估装置和信号监测装置；所述的调频广播监测设备、预测评估装置、信号监测装置和GPS定位设备之间通过以太网互联；

所述的调频广播监测设备对某个监测点广播信号场强及相关信号参数进行测量，并将测量结果传递给预测评估装置和信号监测装置；

所述的GPS定位设备测量某个测量点的经纬度位置信息，并将测量结果传递给预测评估装置和信号监测装置；

所述的预测评估装置预置任务数据和地图数据，结合接收到的测量点的经纬度位置信息、广播信号场强及相关信号参数，对调频广播信号覆盖范围进行预测，并结合接收到的每个实地监测点的数据信息对广播信号覆盖效果进行评估；

所述的信号监测装置接收并记录每个实地监测点的位置、信号参数和音频数据，播放音频数据并记录主观质量评分，并将结果传送给预测评估装置；

进一步的，所述的预测评估装置包括集成框架单元、数据层单元和底层单元，所述的底层单元获得预测评估装置所需要的各种数据，并传送给数据层单元，所述的数据层单元将获得的数据进行存储和梳理，并传送给集成框架单元，所述的集成框架单元对接收到的数据进行处理，实现调频广播信号覆盖范围的预测和效果评估。

进一步的，所述的集成框架单元包括预测评估计算模块、预测评估可视化模块、预测评估通用接口和服务显示模块，所述的服务显示模块实现对预测评估装置的系统设置、任务管理和预测评估参数设置，并通过预测评估通用接口传送给预测评估计算模块，所述的服务显示模块还能接收预测评估可视化模块的输出数据实现预测评估可视化的输出，所述的预测评估计算模块根据接收到的任务数据、发射台站预测覆盖范围和实地监测数据对调频广播信号进行评估，并将结果传送给预测评估可视化模块，所述的预测评估可视化模块对评估的结果进行可视化处理，并将处理结果通过预测评估通用接口传送给服务显示模块。

进一步的，所述的服务显示模块包括系统管理单元、任务管理单元、综合评估单元和电子地图单元，所述的系统管理单元实现预测评估装置的系统设置，包括用户登录设置、数据库登录设置、广播监测设备IP地址设置、预测评估计算和可视化模块路径配置；所述的任务管理单元实现任务数据的管理，包括任务数据的创建、编辑、保存和删除；所述的综合评价单元实现预测参数和评估参数的设置，所述的电子地图单元实现各种数据的可视化显示，包括地图显示、任务数据显示和预测评估结果显示。

进一步的，所述的数据层单元包括预测数据库模块、实测数据库模块和地图数据库模块，所述的预测数据库模块中存放预置的任务数据和预测点预测的调频广播信号覆盖范围，所述的地图数据库中存放预置的地图数据，所述的实测数据库中存放调频广播监测设备、GPS定位设备和信号监测装置获得的实时监测数据；所述的底层单元提供与硬件相关联的软件支持。

根据本发明的第二方面，根据上述提供一种调频广播信号覆盖预测评估方法，实现步骤如下：

步骤一，获得发射台站的位置和参数，根据任务数据、地图数据中的高程数据和信号最低场强门限预测调频广播信号覆盖的范围；

步骤二，将步骤一得到的调频广播信号覆盖的范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求，若满足，则进行下一步，若不满足，则返回步骤一，调整发射台站位置及参数，直到满足要求；

步骤三，调频广播发射台站发射调频广播信号；

步骤四，根据服务区内的具体地理情况选择是否进行实地监测，若不进行实地监测，则任务结束；若进行实地监测，则进行下一步；

步骤五，在实地监测点对调频广播信号进行实地监测，获得实地监测点的调频广播信号的的位置、信号参数和音频数据，播放音频数据并记录主观质量评分，根据实地监测的数据判断该实地监测点是否在调频广播信号覆盖范围内，并根据实地监测结果和步骤一中得到的预测调频广播信号覆盖范围获得实地监测后的调频广播信号覆盖范围；

步骤六，将步骤五得到的实地监测后的调频广播信号覆盖范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求，若满足，则任务结束，若不满足，则返回步骤一，调整发射台站位置及参数，直到满足要求。

进一步的，所述的预测调频信号覆盖范围的计算方法为：

S1.1以调频广播发射站台为中心点，在给定的方向上做一条射线，并根据计算精度的要求，在不同的方向上按照一定的间隔做多条射线；

S1.2沿每条射线分别超出满足信号最低场强门限条件的边界点；

S1.3将相邻射线上的边界点依次连接，得到的闭合多边形区域即为预测的调频广播信号覆盖范围。

进一步的，所述的评估调频广播信号覆盖的效果是否满足要求的方法为：

S3.1将需要覆盖的服务区按照给定间距划分为多个经纬网格；

S3.2判断每个经纬网格中是否有实地监测点，若有，则按照实地监测点是否在调频广播信号覆盖范围内判断该经纬网格是否满足要求，若没有则进行下一步；

S3.3判断经纬网格的中心点是否位于预测调频广播信号覆盖的范围内，若位于预测调频广播信号覆盖的范围内，则满足要求，反之，则不满足要求。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本发明用综合利用具有较高可信度的仿真预测结果和尽量少的实地监测结果调整优化调频广播发射台站地址及发射参数，提高了调整优化调频广播发射台站地址及发射参数的效率，补充了在监测点不可达情况下的广播信号覆盖效果预测评估手段。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例提供的一种调频广播信号覆盖预测评估装置示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的预测评估装置示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的一种调频广播信号覆盖预测评估方法步骤示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的预测调频信号覆盖范围的计算方法示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的评估调频广播信号覆盖的效果示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，根据本发明实施例提供一种调频广播信号覆盖预测评估装置，包括：调频广播监测设备、GPS定位设备、预测评估装置和信号监测装置；调频广播监测设备、预测评估装置、信号监测装置和GPS定位设备之间通过以太网互联；

调频广播监测设备对某个监测点广播信号场强及相关信号参数进行测量，并将测量结果传递给预测评估装置和信号监测装置，在一个实施例中，相关信号参数包括广播信号的频率、信噪比和调频广播音频数据；

GPS定位设备测量某个测量点的经纬度位置信息，并将测量结果传递给预测评估装置和信号监测装置；

信号监测装置接收并记录每个实地监测点的位置、信号参数和音频数据，播放音频数据并记录主观质量评分，并将结果传送给预测评估装置，在一个实施例中，主观质量评分是指用户收听音频后对音频的质量给定的评分；

预测评估装置预置任务数据和地图数据，结合接收到的测量点的经纬度位置信息和广播信号场强及相关信号参数，对调频广播信号覆盖范围进行预测，并结合接收到的每个实地监测点的数据信息对广播信号覆盖效果进行评估；

进一步的在一个实施例中，如图2所示，预测评估装置包括集成框架单元、数据层单元和底层单元，底层单元获得预测评估装置所需要的各种数据，并传送给数据层单元，数据层单元将获得的数据进行存储和梳理，并传送给集成框架单元，集成框架单元对接受到的数据进行处理，实现调频广播信号覆盖范围的预测和效果评估。

更进一步的在一个实施例中，如图2所示，集成框架单元包括预测评估计算模块、预测评估可视化模块、预测评估通用接口和服务显示模块，服务显示模块实现对预测评估装置的系统设置、任务管理、预测评估参数设置，并通过预测评估通用接口传送给预测评估计算模块，服务显示模块实现还能接收预测评估可视化模块的输出数据实现预测评估可视化的输出，预测评估计算模块根据接收到的根据任务数据、发射台站预测覆盖范围和实地监测数据对调频广播信号进行评估，并将结果传送给预测评估可视化模块，预测评估可视化模块对评估的结果进行可视化处理，并将处理结果通过预测评估同一接口传送给服务显示模块。

在一个更具体的实施例中，如图2所示，服务显示模块包括系统管理单元、任务管理单元、综合评估单元和电子地图单元，系统管理单元实现预测评估装置的系统设置，包括用户登录设置、数据库登录设置、广播监测设备IP地址设置、预测评估计算和可视化模块路径配置；任务管理单元实现任务数据的管理，包括任务数据的创建、编辑、保存和删除；综合评价单元实现预测参数和评估参数的设置，电子地图单元实现各种数据的可视化显示，包括地图显示、任务数据显示和预测评估结果显示。

更进一步的在一个实施例中，如图2所示，数据层单元包括预测数据库模块、实测数据库模块和地图数据库模块，预测数据库模块中存放预置的任务数据和预测点预测的调频广播信号覆盖范围，地图数据库中存放预置的地图数据，实测数据库中存放调频广播监测设备、GPS定位设备和信号监测装置获得的实时监测数据；

更进一步的在一个实施例中，如图2所示，底层单元提供与硬件相关联的软件支持，包括MySQL、Windows和GIS软件。

在一个实施例中，预测评估装置和信号监测装置为综合计算机。

根据本发明的第二方面，如图3所示，根据上述提供一种调频广播信号覆盖预测评估方法，实现步骤如下：

步骤一，获得发射台站的位置和参数，根据任务数据、地图数据中的高程数据和信号最低场强门限预测调频广播信号覆盖的范围；

进一步的在一个实施例中，如图4所示，预测调频信号覆盖范围的计算方法为：

S1.1以调频广播发射站台为中心点，在给定的方向上做一条射线，并根据计算精度的要求，在不同的方向上按照一定的间隔做多条射线，在本实施例中，以每隔5度做一条射线进行计算，若需要的精度更高，可将间隔的角度缩小；

S1.2沿每条射线分别计算超出满足信号最低场强门限条件的边界点，在本实施例中，采用ITU-R P.1546-4《30MHz至3000MHz地面业务点对面预测的方法》方法仿真计算单点广播信号场强，最低场强门限条件是指监测点信号场强大于等于这个值，则判定监测点可被信号覆盖，否则判定监测点不可被信号覆盖。

S1.3将相邻射线上的边界点依次连接，得到的闭合多边形区域即为预测的调频广播信号覆盖范围。

步骤二，将步骤一得到的调频广播信号覆盖的范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求，若满足，则进行下一步，若不满足，则返回步骤一，调整发射台站位置及参数，直到满足要求；

步骤三，广播发射台站发射广播信号；

步骤四，根据服务区内的具体地理情况选择是否进行实地监测，若不进行实地监测，则任务结束；若进行实地监测，则进行下一步；

步骤五，在实地监测点对调频广播信号进行实地监测，获得实地监测点的调频广播信号的的位置、信号参数和音频数据，播放音频数据并记录主观质量评分，根据实地监测的数据判断该实地监测点是否在调频广播信号覆盖范围内，并根据实地监测结果和步骤一中得到的预测调频广播信号覆盖范围获得实地监测后的调频广播信号覆盖范围，在一个实施例中，实地监测点是否在调频信号覆盖范围内的判断标准为实测信号场强不低于设定的最低场强门限或主观质量评分不低于设定的最低质量评分。

步骤六，将步骤五得到的实地监测后的调频广播信号覆盖范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求，若满足，则任务结束，若不满足，则返回步骤一，调整发射台站位置及参数，直到满足要求。

进一步的在一个实施例中，如图5所示，评估调频广播信号覆盖的效果是否满足要求的方法为：

S3.1将需要覆盖的服务区按照给定间距划分为多个经纬网格；

S3.2判断每个经纬网格中是否有实地监测点，若有，则按照实地监测点是否在调频广播信号覆盖范围内判断该经纬网格是否满足要求，若没有则进行下一步；

S3.3判断经纬网格的中心点是否位于预测调频广播信号覆盖的范围内，若位于预测调频广播信号覆盖的范围内，则满足要求，反之，则不满足要求。

综上，本发明的一种调频广播信号覆盖预测评估装置及方法相对与现有技术至少具备以下优点：

本发明用综合利用具有较高可信度的仿真预测结果和尽量少的实地监测结果调整优化调频广播发射台站地址及发射参数，提高了调整优化调频广播发射台站地址及发射参数的效率，补充了在监测点不可达情况下的广播信号覆盖效果预测评估手段，从而获得更好的调频广播发射台站的地址和发射参数，满足服务区的要求。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种调频广播信号覆盖预测评估方法，其特征在于：实现步骤如下：

步骤一，获得发射台站的位置和参数，根据任务数据、地图数据中的高程数据和信号最低场强门限预测调频广播信号覆盖的范围；

步骤二，将步骤一得到的调频广播信号覆盖的范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求，若满足，则进行下一步，若不满足，则返回步骤一，调整发射台站位置及参数，直到满足要求；

步骤三，调频广播发射台站发射调频广播信号；

步骤四，根据服务区内的具体地理情况选择是否进行实地监测，若不进行实地监测，则任务结束；若进行实地监测，则进行下一步；

步骤五，在实地监测点对调频广播信号进行实地监测，获得实地监测点的调频广播信号的的位置、信号参数和音频数据，播放音频数据并记录主观质量评分，根据实地监测的数据判断该实地监测点是否在调频广播信号覆盖范围内，并根据实地监测结果和步骤一中得到的预测调频广播信号覆盖范围获得实地监测后的调频广播信号覆盖范围；

步骤六，将步骤五得到的实地监测后的调频广播信号覆盖范围和实际需要满足的覆盖范围做比较，评估是否满足要求，若满足，则任务结束，若不满足，则返回步骤一，调整发射台站位置及参数，直到满足要求；

所述的预测调频信号覆盖范围的计算方法为：

S1.1以调频广播发射站台为中心点，在给定的方向上做一条射线，并根据计算精度的要求，在不同的方向上按照一定的间隔做多条射线；

S1.2沿每条射线分别超出满足信号最低场强门限条件的边界点；

S1.3将相邻射线上的边界点依次连接，得到的闭合多边形区域即为预测的调频广播信号覆盖范围；

所述的评估调频广播信号覆盖的效果是否满足要求的方法为：

S3.1将需要覆盖的服务区按照给定间距划分为多个经纬网格；

S3.2判断每个经纬网格中是否有实地监测点，若有，则按照实地监测点是否在调频广播信号覆盖范围内判断该经纬网格是否满足要求，若没有则进行下一步；

S3.3判断经纬网格的中心点是否位于预测调频广播信号覆盖的范围内，若位于预测调频广播信号覆盖的范围内，则满足要求，反之，则不满足要求。