監(jiān)測(cè)臺(tái)中、短波廣播頻譜收測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉青杰

（國(guó)家廣播電視總局二九二臺(tái)，山東 青島 266200）

導(dǎo)語(yǔ)

頻譜收測(cè)是指在特定的地點(diǎn)、規(guī)定的廣播頻段內(nèi)收測(cè)各頻道負(fù)荷（占用量和占用度）情況和收測(cè)頻道內(nèi)各電臺(tái)的工作狀況、發(fā)射特性和各電臺(tái)的歸屬。[1]頻譜收測(cè)工作一般每年進(jìn)行兩次，收測(cè)時(shí)間是每次國(guó)際換頻之后開(kāi)始到下次換頻之前結(jié)束。收測(cè)時(shí)，要求每個(gè)頻段收足24小時(shí)，每半小時(shí)為一個(gè)收聽(tīng)單位，每單元收聽(tīng)一次。頻譜收測(cè)完成后，根據(jù)要求，收測(cè)單位需詳細(xì)整理收測(cè)數(shù)據(jù)，形成分析報(bào)告，并報(bào)上級(jí)主管部門匯總。

頻譜收測(cè)工作是廣播監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中的一項(xiàng)重要工作，具有重要意義。

（1）它可以幫助人們了解收測(cè)地點(diǎn)廣播頻段無(wú)線電廣播頻譜占用情況，為有效地利用頻譜資源提供依據(jù)；

（2）幫助恩們了解收測(cè)地點(diǎn)各頻道廣播電臺(tái)同密度，為有效地指配頻率提供依據(jù)；

（3）幫助人們了解各國(guó)廣播電臺(tái)在收測(cè)地點(diǎn)的收聽(tīng)情況和各國(guó)頻率的實(shí)際使用狀況，尤其是國(guó)外電臺(tái)對(duì)我國(guó)廣播情況；

（4）幫助人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)與查明我國(guó)電臺(tái)信號(hào)受干擾情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與查明非法電臺(tái)或“地下電臺(tái)”，為選用最佳工作頻段與清靜頻道提供依據(jù)；

（5）幫助人們掌握電波傳播規(guī)律。[2]

目前，頻譜收測(cè)方式通常有兩種，第一種是全天24小時(shí)不間斷的實(shí)時(shí)收測(cè)，第二種是使用智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)收測(cè)頻段內(nèi)的頻率進(jìn)行錄音，然后通過(guò)對(duì)音頻錄音文件進(jìn)行回放來(lái)完成收測(cè)工作。第二種方式相對(duì)第一種更加靈活，但對(duì)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)確捕獲播音頻率具有較高要求。國(guó)家廣播電視總局二九二臺(tái)開(kāi)發(fā)的中、短波廣播頻譜收測(cè)系統(tǒng)基于第二種方式。

1.系統(tǒng)功能需求分析

根據(jù)監(jiān)測(cè)臺(tái)當(dāng)前頻譜收測(cè)模式，頻譜收測(cè)工作主要由下面幾部分組成：收測(cè)參考資料準(zhǔn)備，包含歷年收測(cè)數(shù)據(jù)及本次收測(cè)時(shí)需要參考的播出資料（播出運(yùn)行圖等）；頻譜收測(cè)原始錄音文件準(zhǔn)備；頻譜收測(cè)數(shù)據(jù)的錄入；頻譜收測(cè)數(shù)據(jù)的校對(duì)。[3]

為提高收測(cè)效率和質(zhì)量，結(jié)合頻譜收測(cè)工作實(shí)際業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的中、短波廣播頻譜收測(cè)系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)以下功能。

（1）支持參考數(shù)據(jù)的導(dǎo)入

收測(cè)人員將歷年收測(cè)數(shù)據(jù)和本次需參考的播出數(shù)據(jù)按照格式要求整理成Excel文件，并可以通過(guò)系統(tǒng)一鍵導(dǎo)入。

（2）支持原始音頻錄音數(shù)據(jù)相關(guān)信息的導(dǎo)出和導(dǎo)入

因原始音頻錄音文件數(shù)據(jù)相關(guān)信息（頻率、錄音時(shí)段、錄音日期、存放的路徑等）在其他系統(tǒng)中保存（由智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全天24小時(shí)進(jìn)行頻譜掃描，并根據(jù)頻率電平值和播音效果對(duì)可聽(tīng)度達(dá)到3分及以上的頻率進(jìn)行錄音，形成音頻錄音文件），為降低系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性，需將相關(guān)信息導(dǎo)出到Excel文件，并將Excel文件導(dǎo)入本系統(tǒng)。

（3）支持收測(cè)數(shù)據(jù)錄入

收測(cè)人員在該系統(tǒng)按照頻率、播音時(shí)段收聽(tīng)音頻錄音文件，依次錄入收測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)已完成的收測(cè)時(shí)段加亮標(biāo)記。同時(shí)，收測(cè)過(guò)程中可在收測(cè)界面查詢歷年收測(cè)數(shù)據(jù)及本次播出參考數(shù)據(jù)。

（4）支持收測(cè)數(shù)據(jù)的校對(duì)

頻譜收測(cè)工作需要由一名收測(cè)人員完成一次收測(cè)，由不同的收測(cè)人員完成校對(duì)，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在校對(duì)錄入界面，顯示第一次錄入的結(jié)果、歷年收測(cè)數(shù)據(jù)及本次播出參考數(shù)據(jù)。

（5）支持錄入新增語(yǔ)言、臺(tái)名

收測(cè)過(guò)程中可能出現(xiàn)以前未收測(cè)到的語(yǔ)言、臺(tái)名，通過(guò)查詢相關(guān)資料后，需在本系統(tǒng)補(bǔ)錄。

（6）支持收測(cè)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出

系統(tǒng)可將收測(cè)數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)出到Excel表格。

2.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

基于以上功能需求分析，系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

上圖所示為頻譜收測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖，系統(tǒng)主要包括頻譜收測(cè)區(qū)、Web系統(tǒng)區(qū)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器區(qū)和錄音文件存儲(chǔ)服務(wù)器區(qū)。其中，收測(cè)人員訪問(wèn)Web系統(tǒng)進(jìn)行日常操作，包含表格的導(dǎo)入、導(dǎo)出及收測(cè)數(shù)據(jù)的錄入、校對(duì)等；Web系統(tǒng)承擔(dān)業(yè)務(wù)邏輯處理工作，對(duì)用戶發(fā)起的訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)，對(duì)用戶的錯(cuò)誤操作行為進(jìn)行提示；數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并與Web系統(tǒng)交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和錄入；錄音文件存儲(chǔ)服務(wù)器上存儲(chǔ)音頻錄音文件，由Web系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的音頻錄音文件路徑去共享訪問(wèn)音頻文件，實(shí)現(xiàn)音頻文件的播放和收聽(tīng)。

2.2 表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)表主要包括播出參考數(shù)據(jù)表、音頻錄音數(shù)據(jù)表、收測(cè)數(shù)據(jù)表等三個(gè)表。

2.2.1 播出參考數(shù)據(jù)表

播出參考數(shù)據(jù)為收測(cè)人員進(jìn)行頻譜收測(cè)時(shí)參考的重要資料，是判斷播音頻率來(lái)源的主要依據(jù)，其表結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)類型設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 播出參考數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

2.2.2 音頻錄音數(shù)據(jù)表

音頻錄音數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)音頻錄音文件的相關(guān)信息，其表結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)類型設(shè)計(jì)如表2所示。

表2 音頻錄音數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

2.2.3 收測(cè)數(shù)據(jù)表

收測(cè)數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)收測(cè)結(jié)果信息，其表結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)類型設(shè)計(jì)如表3所示。

表3 收測(cè)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

2.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境和技術(shù)介紹

本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為JAVA，開(kāi)發(fā)工具為MyEclipse，中間件為Tomcat。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中涉及的主要技術(shù)有以下幾個(gè)方面。

2.3.1 表格處理

系統(tǒng)中多處涉及Excel表格的導(dǎo)入和導(dǎo)出。此次我們選用開(kāi)源的JXL.jar包作為表格處理工具。JXL.jar包是由JAVA語(yǔ)言開(kāi)發(fā)而成、通過(guò)JAVA操作Excel表格的工具類庫(kù)，能夠修飾單元格屬性，支持字體、數(shù)字、日期操作，支持圖像和圖表操作，滿足二九二臺(tái)的需要。[4]

2.3.2 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)加載

收測(cè)人員在進(jìn)行頻率收聽(tīng)時(shí)，需要參考相關(guān)數(shù)據(jù)（本季度播出數(shù)據(jù)和歷年收測(cè)數(shù)據(jù)），但是針對(duì)某個(gè)收測(cè)頻率，其參考數(shù)據(jù)為全天24小時(shí)的參考資料，數(shù)量較多，如果一次性在頁(yè)面展示，難以實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性地參考。此處，二九二臺(tái)選擇AJAX異步動(dòng)態(tài)加載技術(shù)，在收測(cè)人員點(diǎn)擊“收聽(tīng)”按鈕之后，在不刷新頁(yè)面的情況下，根據(jù)選擇收聽(tīng)的錄音時(shí)段動(dòng)態(tài)加載該時(shí)段內(nèi)該頻率的播音參考數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)參考數(shù)據(jù)的針對(duì)性。[5]

2.3.3 頁(yè)面嵌入播放器

錄音音頻文件需要在Web系統(tǒng)界面中播放，因此需要將播放器嵌入到頁(yè)面中。此處，通過(guò)ActiveX控件方式在Web頁(yè)面中嵌入Media Player對(duì)象，并通過(guò)JS腳本程序靈活地控制內(nèi)嵌對(duì)象，動(dòng)態(tài)指定音頻流URL，從而為音頻播放提供一個(gè)統(tǒng)一的友好界面。[6]

2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能展示

2.4.1 數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)管理模塊主要是Excel表格數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出。對(duì)原始音頻文件數(shù)據(jù)，因音頻錄音文件相關(guān)信息在其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要將數(shù)據(jù)遷移一份到頻譜收測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。為方便數(shù)據(jù)遷移操作，采用Excel表格作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)載體，首先將其他庫(kù)里的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel表格，然后將Excel表格再導(dǎo)入頻譜系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)；對(duì)于參考數(shù)據(jù)信息，首先將HFCC、中央臺(tái)、國(guó)際臺(tái)、WEIBEI等參考數(shù)據(jù)人工整合到一個(gè)Excel表格，然后將表格上傳到系統(tǒng)。

導(dǎo)入和導(dǎo)出功能展示如圖2、圖3所示。

圖2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能圖

圖3 數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能圖

2.4.2 收測(cè)數(shù)據(jù)錄入和校對(duì)模塊

為保證收測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，頻譜收測(cè)工作采用一收一校的模式。數(shù)據(jù)錄入界面如圖4所示。

如圖4所示，頻譜數(shù)據(jù)錄入流程為：

圖4 頻譜錄入功能展示圖

（1）輸入收測(cè)頻率，如9770，點(diǎn)擊“查詢”，左側(cè)列出該頻率的錄音文件列表，包含頻率、日期、時(shí)段、是否收測(cè)過(guò)等信息；

（2）點(diǎn)擊“收聽(tīng)”按鈕，Ajax程序會(huì)根據(jù)選擇的收聽(tīng)時(shí)段動(dòng)態(tài)加載該頻率的本季參考資料和歷年收測(cè)結(jié)果，同時(shí)，通過(guò)頁(yè)面嵌入的播放器播放音頻錄音文件；

（3）收測(cè)人員根據(jù)參考數(shù)據(jù)和實(shí)際收聽(tīng)情況進(jìn)行比對(duì)，確定收測(cè)結(jié)果后，選擇臺(tái)名、語(yǔ)言、可聽(tīng)度等信息錄入系統(tǒng)；

（4）當(dāng)完成一條有效錄音文件的收測(cè)時(shí)，左側(cè)收測(cè)1中的“否” 改為“是”，表示該條音頻錄音數(shù)據(jù)有效，并已完成第一次錄入工作。

數(shù)據(jù)校對(duì)界面如圖5所示。

圖5 頻譜校對(duì)功能展示圖

如圖5所示，頻譜數(shù)據(jù)校對(duì)流程為：

（1）輸入校對(duì)頻率，如9770，點(diǎn)擊“查詢”按鈕，左側(cè)列出該頻率在第一次收測(cè)時(shí)有收測(cè)數(shù)據(jù)的音頻錄音文件列表，包含頻率、日期、時(shí)段等信息；

（2）點(diǎn)擊“收聽(tīng)”按鈕，Ajax程序會(huì)根據(jù)選擇的收聽(tīng)時(shí)段動(dòng)態(tài)加載該頻率的本季參考資料、往季收測(cè)結(jié)果和本季度收測(cè)結(jié)果，同時(shí)，通過(guò)頁(yè)面嵌入的播放器播放音頻錄音文件；

（3）校對(duì)人員根據(jù)參考資料和實(shí)際收聽(tīng)情況，核對(duì)第一次收測(cè)數(shù)據(jù)，并錄入校對(duì)結(jié)果。需要注意的是，如果本次校對(duì)結(jié)果跟第一次收測(cè)結(jié)果不一致，則需與收測(cè)人員核實(shí)。

結(jié)語(yǔ)

基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一款基于Web的監(jiān)測(cè)臺(tái)中、短波廣播頻譜收測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)頻譜收測(cè)數(shù)據(jù)的錄入、校對(duì)和管理。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、功能完善，實(shí)際應(yīng)用后，較好地輔助了廣播監(jiān)測(cè)人員完成每年兩次的頻譜負(fù)荷收測(cè)任務(wù)。