摘要：為了監測廣播電視發射系統的工作情況，設計了電視發射機無線監測系統。系統中按照我國規定的監測規范和要求，搭建了系統硬件平臺，并以LabVIEW 為平臺結合SCPI 開發了系統軟件。經實地測量驗證了本監測系統的實用性和可靠性。

近些年，我國電視事業飛速發展，廣播電視發射機的數量與日俱增[1].為了保證廣播電視發送系統能夠正常高質量的播出，需要對這些發射設備進行科學有效的監測和監管[2].電視的監測主要包括調頻、電視發射運行狀況與播出質量監測、視頻信號測量等。目前對視頻信號的無線監測是采用無線監測臺站進行監測，需要投入大量的人力物力，監測成本極高。但是，如果沒有先進的無線監測系統，作為省級廣播電視管理部門又很難掌握各地市播出情況。

在這種情況下提出建立一個經濟有效的無線廣播電視自動監測系統對我省廣電局來說是十分必要的。本文結合國家相關監測規范和要求設計了一種以Agilent E4402B 為主要監測儀器的自動測量系統。系統軟件是在LabVIEW 平臺上基于SCPI語言開發的，從而將智能儀器儀表和計算機有機結合。本系統能夠提高監測工作的效率，減輕無線監測人員的工作強度。而且由于硬件和軟件的模塊化，使本系統具有較高的開放、兼容及可擴展性和應用價值。

1 系統方案設計

電視信號監測場強測量可以使用監測車或用攜帶式場強儀，在一個地點或幾十個地點作短時間的測量，如測量電視發射機的覆蓋區、測量發射天線有效發射功率等。按照我國規定的電視場強測量方法，設計硬件結構如圖1 所示。

圖1 廣播電視監測系統硬件結構圖

監測系統由接收天線、頻譜分析儀和計算機等構成。發射系統為被監測對象，接收天線在發射系統的有效覆蓋區內。頻譜分析儀通過GPIB 接口卡接收上位計算機發出的程控命令和傳送所測場強數據，在計算機中保存、處理和顯示測量結果。最終利用測得的場強數據推算出相應的發射功率。

接收天線： 本設計中接收天線選用的是對數周期天線。這種天線具有很強的方向性，其最大接收/輻射方向在錐底到錐頂的軸線方向[4].而且對數周期天線是線極化天線，因此在測量中需先調節極化方向，以接收最大的發射值。

頻譜分析儀： 在射頻電視信號實際測量中，無線發射定距離功率測量主要使用電視場強測試儀或頻譜分析儀，其中頻譜分析儀可同時進行多個頻率的測量。而對電視發射臺運行狀況（ 發射功率）的監測，需要對發射臺所發射頻率不同的各套電視節目同時進行監測，因此本系統選用的是安捷倫E4402B 頻譜分析儀，其頻率范圍9 kHz ~ 3 GHz,量程范圍（ - 150 ~ 30） dBm.

GPIB 接口卡： Agilent E4402B 帶有GPIB 接口，但由于GPIB 不是標準的PC 總線，計算機并不直接提供GPIB 接口。因此計算機到GPIB 儀器的連接需要通過一個GPIB 接口卡實現。本系統使用的是Agilent 82357A USB /GPIB 轉換接口。該轉換接口提供從筆記本或臺式PC 的USB 端口至GPIB 儀器的直接連接。在加載軟件后，計算機將自動檢測到計算機USB 端口的82357A.82357A USB /GPIB 接口是即插即用和可熱插拔的，因此能容易的連接和斷開，而無需關閉計算機也不需要外電源。使用簡單同時便于室外操作。

2 系統軟件設計

2. 1 概述

設計好測量系統的硬件之后，要充分發揮微機的技術資源和潛力，開發友好的中文操作平臺，使系統具有良好的管理與控制性能、具有良好的可用性，就需要很好的軟件設計技術和設計方法。因此需要選擇合適的軟件開發平臺，設計合適的軟件功能結構，以最終實現測量人員只要通過計算機設置測量參數，然后運行測量程序，即可以實現數據的自動采集和處理，并輸出測量結果，最后形成測量報告的設計目的。

由于LabVIEW 具有圖形化的編程方式、層次化的編程語言和開放式的開發環境，所以本系統選用了LabVIEW 8. 2 為開發平臺來設計系統軟件。采用模塊化和結構化的程序設計方法，將監測系統軟件主要分為四個功能模塊，即GPIB 接口模塊、場強補償模塊、功率計算模塊和數據存儲模塊。

2. 2 自動監測流程及軟件主界面

自動監測的流程圖見圖2.測量開始前首先要進行參數設置，主要包括： 1） 設置制式為電視或廣播； 2） 設置頻率； 3） 設置發射臺站距監測點直線距離； 4） 設置測量頻道/頻點的告警門限場強值。

圖2 自動監測流程圖

根據流程圖設計的主界面如圖3 所示。

圖3 監測程序主界面。