基于RDS技术的乡镇应急广播系统

黄瑶 覃晖

（广西广播电视技术中心）

（推荐单位：广西壮族自治区新闻出版广电局）

摘要：基于RDS技术的乡镇应急广播系统已在广西百色市隆林县三个乡镇建成并投入使用，本文对该系统的主要功能、系统架构、设计原理、实现方式等进行了归纳和总结，介绍了系统的实际应用情况。该系统是扩大乡镇广播覆盖兼顾发布本地通知以及紧急信息的一种方式。关键词：应急广播 乡镇广播 RDS 寻址 编码 1 应急广播系统现状近年来，国内出现了一系列重大自然灾害，以及公共卫生和社会安全等突发事件，如汶川地震、污染事件、新疆事件等。这些突发事件造成了重大的人员伤亡、财产损失，造成严重的社会危害。及时、准确的向公众通报紧急事件和应对措施，积极有效的提供信息服务和舆论引导，对于最大程度地减少突发事件造成的损害，维护国家安全和社会稳定具有十分重要的意义。当发生重大自然灾害、突发事件、公共卫生与社会安全等突发公共危机时，造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏与严重社会危害，危及公共安全时，应急广播可提供一种迅速快捷的讯息传输通道，在第一时间把灾害消息或灾害可能造成的危害传递到民众手中，让人民群众在第一时间知道发生了什么事情，应该怎么撤离、避险，将生命财产损失降到最低。^【1】由于应急广播具有发布信息迅速、覆盖范围广、强制性接收、传输媒介受灾害影响小等特点，在应对突发事件中发挥着重大作用。应急广播体系的建设受到了世界各国的普遍重视。从国际上看，利用国家应急广播体系传播紧急信息、发布预警消息是世界各国普遍采用的有效手段。欧洲、美国、日本等都把广播、电视等主要的传播媒介作为政府应急体系中最重要的信息发布渠道，并由此建立起了全国性的应急广播系统。从1963 年开始，美国就逐步建设了连接数千个广播电视台、有线电视网、卫星广播网络的覆盖全美的应急广播系统；日本也已经建成较为完善的应急广播系统，遇有突发事件能够通过广播电视迅速发布紧急信息。^【2】我国尚未建立广播电视传输覆盖网快速发布紧急信息的机制和技术系统，现有广播电视播出技术体系还不能适应紧急广播的要求。目前，我国的国家应急广播体系建设已列入《国家“十二五”时期文化改革发展规划纲要》：“建设国家应急广播体系：充分利用广播电视现有网络基础，统筹多种广播电视传输覆盖手段，建立应急广播信息制作播发平台和应急广播调度控制平台，构建覆盖广泛、统一联动、快速高效、安全可靠、平时服务、战时应急的国家应急广播体系”。十七届六中全会也明确的提出，建立统一联动、安全可靠的国家应急广播体系。2 系统功能基于RDS（Radio Data System）技术的乡镇应急广播系统是采用调频发射、调频接收音柱喇叭广播的方式定时播出，为乡镇农村提供丰富的广播节目，同时兼顾发布本地通知、以及通过手机进行紧急广播的公共无线调频广播系统。音柱喇叭分布在乡镇街道及周边一些村屯各处，覆盖人群密集的街道，群众通过喇叭听到广播节目。该系统的主要功能有：1．广播自动播放和切换功能。每天可以根据需要设定时段自动播出。可从中央、省、市、县四套广播节目中选择播出，并可按照设定的时段自动切换播出不同的广播节目。也可手动进行节目切换。2．应急广播功能。应急广播插播可以通过远程和本地两种形式实现。可使用经过双向短信密码安全认证的手机拨打乡镇发射端主控单元内的手机号码，随时进行远程广播，也可以在本地广播室通过话筒或播放器插入播出，便于乡政府的政务宣传。3．实时远程监听广播声音功能。经过授权的电话可通过拨打乡镇发射端主控单元内的手机号码，实时远程监听播出效果。4．对接收终端进行分区播放管理功能。采用RDS技术进行编码寻址，实现接收终端分区域播放，同时有效防止非法插播。接收终端在无载波时，自动静音，进入休眠状态减小待机功耗。3 系统设计与实现3.1 总体设计框架本系统总体设计框架如图1，采用县网络公司光纤传输到乡镇的中央、省、市、县广播节目作为主用信号源，同时使用卫星信号作为中央、省广播节目的备份信号源。在乡镇发射机房进行调频发射，通过分布在乡镇街道及周边一些村屯各处音柱喇叭接收并播放。

图1 基于RDS技术的乡镇应急广播系统框架结构

3.2 信号源传输链路本地县、省、中央广播节目通过网络公司现有农网光纤资源，传输广播节目到乡镇做为主用信号源，如图2。省、中央广播节目也可以使用卫星信号作为备份信号源。

图2 主用信号源

3.3 乡镇发射端乡镇发射端使用标准的调频广播发射系统，包含有信号源、信号源切换、调频发射机、主控单元、天馈系统、供配电系统等组成。如图3所示。

图3 乡镇发射端结构

3.4 主控单元主控单元是本系统的主要部分，采用ARM处理器STM32F103RBT6，实现信号源切换、时间表的设置、手机呼叫广播、本地话筒广播、外部音频输入广播以及寻址编码控制等功能。3.4.1 按时间表切换信号源主控单元按照时间表切换信号源控制发射信号。按照播出时间，设置好需要播出的信号，当到某一套节目播出时间段时，主控单元将控制发射机自动开机并将信号切换到设置的信号源。3.4.2 手机呼叫广播在本系统中，可使用手机呼叫方式进行远程应急广播以及监听播出的声音。要实现该功能，需要在主控单元内放置一张GSM手机SIM卡，并设置授权呼叫广播的手机号码。使用pin码认证技术，在授权手机经过短信认证后，通过拨打主控单元内手机号码进行应急广播。短信认证方式为，在主控单元为非本地话筒呼叫状态下，通过2次短信授权方式获取认证。第一步：需认证手机发送认证密码到主控单元；第二步：将收到主控单元发送来的一个随机验证码；第三步：将该随机验证码再发送给主控单元完成认证。认证成功后，可使用手机直接拨打主控单元手机号码进行手机呼叫。认证过程如图4所示：

图4 手机呼叫认证过程

使用这种短信认证方式，可有效防止伪造来电显示号码进行呼叫广播的行为，保证乡镇应急广播系统不受插播。3.4.3 本地话筒广播本地话筒广播由一台会议话筒以及话筒放大器组成。话筒放大器可将话筒音频放大后送入音频切换器，同时为话筒提供幻象电源供电。当需要使用本地话筒广播时，只需要在主控单元上切换为本地话筒工作模式即可，无论是在时间表内广播还是在远程手机呼叫的状态，均切换到本地话筒广播的模式。3.4.4 外部音源输入方式外部音源输入方式可以使用VCD、MP3或者其他音频播放设备作为音源进行广播。当需要使用外部音源进行广播时，只需要在主控单元上切换为外部音源输入工作模式即可，无论是在时间表内广播还是在远程手机呼叫的状态，均切换到外部音源进行广播。也可以在时间表中设置某一个时间段为外部音源广播。3.4.5 寻址编码控制中央、省、县等信号源广播节目和乡镇发射机房的主控单元均可通过RDS编码，对接收终端进行寻址分区域控制。在乡镇发射机房通过RDS技术在FM立体声广播信号基带频谱上边界外的57kHz上增加一个副载波信道，用来传送数字信息，如节目识别、寻址编码设置、接收终端开关机控制等信息，随同广播信号一同发送出去。副载波传送的数据与音频信号是分开的，不会干扰收音，也不会影响收音机音质。接收终端根据接收到的RDS信息自动开关机，从而实现对接收终端的可寻址分区域控制，随时实现传统广播和应急广播的播放。当通过光纤传输的中央、省、县广播节目信号源中携带RDS数据时，由RDS调频解调解调出音频信号和RDS数据，其中RDS数据送入主控单元，主控单元进行优先级判断后，将RDS数据发送至发射机进行发射。3.5 接收终端接收终端集调频接收、RDS接收、功放、音箱为一体，根据主控单元发出的寻址控制信号自动工作。接收终端可根据保密协议识别接收信号的合法性，只有符合保密协议的控制信号才能控制接收终端正常工作，从而有效防止非法插播。接收终端最大音频功放功率为60W，根据实际场地的需要可调节音量大小。接收终端在无载波时，自动静音，进入休眠状态减小待机功耗。4 应用情况基于RDS技术的乡镇应急广播系统是广西广播电影电视局援建隆林县项目，也是广西广播电视公共服务体系工程建设的内容，由广西广播电视技术中心自主研发并承担建设，于2012年12月29日在广西百色市隆林县德峨乡开播，2013年1月16日在隆林县者浪、平班2个乡镇开播。播出时段根据当地工作生活情况设置，目前每天自动播出3小时。德峨乡党委政府利用该系统向全乡群众宣传“美丽广西·清洁乡村”活动的相关内容，有效推动了活动进程。该系统使用效果良好，受到当地政府和群众的赞扬和欢迎。自治区广电局和隆林县政府计划在隆林县全部乡镇安装使用。5 结语基于RDS技术的乡镇应急广播系统采用公共广播方式，在乡镇农村开展广播宣传，扩大广播在乡镇农村有效覆盖，繁荣农村文化市场，传播党和国家及当地政府的声音，实现广播电视基本公共服务的均等化。同时在乡镇农村地区建立了应急广播发布渠道，在发生自然灾害等突发事件时能够及时有效的开展应急广播，为乡镇应急广播体系的建设提供了信息发布通道。 参考文献【1】崔巨峰. 应急广播系统实现概述[J].广播与电视技术.2011（12）：40-44.【2】王彩平.构建国家应急广播体系的分析与思考[J].中国应急管理.2012（01）：26-31. 联系人：黄瑶，手机：13471033009，E-mail：jszxyfb@163.com 编辑：中国新闻技术工作者联合会