發(fā)布時(shí)間：2014-08-26所屬分類(lèi)：管理論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：中波廣播的頻率資源短缺，為更好地利用有限的中波廣播頻率等其它資源，在進(jìn)行廣播覆蓋研究時(shí)需要對(duì)中波廣播頻率、發(fā)射功率和地理位置等信息作各種計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)，在實(shí)際工作中經(jīng)常要進(jìn)行廣播覆蓋半徑的數(shù)據(jù)計(jì)算、覆蓋效果圖繪制以及覆蓋統(tǒng)計(jì)計(jì)算，
摘要：中波廣播的頻率資源短缺，為更好地利用有限的中波廣播頻率等其它資源，在進(jìn)行廣播覆蓋研究時(shí)需要對(duì)中波廣播頻率、發(fā)射功率和地理位置等信息作各種計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)，在實(shí)際工作中經(jīng)常要進(jìn)行廣播覆蓋半徑的數(shù)據(jù)計(jì)算、覆蓋效果圖繪制以及覆蓋統(tǒng)計(jì)計(jì)算，這時(shí)工作量大，程序繁瑣，工作周期長(zhǎng)，投入的時(shí)間和精力較多。
1引言
數(shù)字化是廣播電視技術(shù)的發(fā)展方向，隨著廣播電視數(shù)字化進(jìn)程不斷深入.數(shù)字化將滲透到廣播電視的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域和生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中，對(duì)中波廣播覆蓋設(shè)計(jì)、規(guī)劃等各項(xiàng)研究中涉及的數(shù)據(jù)計(jì)算和效果圖繪制等工作進(jìn)行數(shù)字化，即使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)快速、精確和直觀地計(jì)算并顯示出各地、各廣播頻率和發(fā)射功率的覆蓋效果圖和各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)值，能提高工作效率、節(jié)約時(shí)間和精力，從而進(jìn)行其它更抽象的決策性工作
2手工計(jì)算與繪圖的流程
中波廣播覆蓋等工作經(jīng)常要進(jìn)行廣播覆蓋半徑的理論計(jì)算，理論計(jì)算的方法較多，實(shí)際計(jì)算中使用球形地面的地波傳播公式結(jié)合地波傳播曲線表估算出的中波廣播傳播距離數(shù)值，更接近實(shí)地廣播場(chǎng)強(qiáng)收測(cè)數(shù)值.因此作為中波廣播的覆蓋半徑在廣播覆蓋工作中使用。
球形地面上的地波傳播公式為：
E=、E+101gP+10lgD(1)
即首先使用公式(1)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算，所得場(chǎng)強(qiáng)結(jié)果結(jié)合地波傳播曲線表.查出限定場(chǎng)強(qiáng)值下中波廣播地波傳播距離的理論值，并作為某中波頻率和發(fā)射功率的廣播覆蓋半徑。根據(jù)覆蓋半徑可在平面地圖上用圓規(guī)繪制出中波廣播覆蓋效果圖，而后再進(jìn)行各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)工作。
3數(shù)字化的數(shù)據(jù)計(jì)算與圖形繪制流程
使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算和圖形繪制，首先應(yīng)把需要的參數(shù)、圖形等數(shù)據(jù)輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后找到適合的算法運(yùn)算數(shù)據(jù)，最后使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)算法邏輯。
3.1數(shù)字化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
(1)選取適合的區(qū)域平面地圖，制成區(qū)域平面地圖的電子文檔;根據(jù)區(qū)域平面地圖的直線比例尺，計(jì)算出區(qū)域平面地圖電子文檔中兩點(diǎn)間距離(像素?cái)?shù)量)與實(shí)際區(qū)域的兩點(diǎn)間距離(公里數(shù))的換算系數(shù)。使用該系數(shù)能夠算出實(shí)際區(qū)域中兩點(diǎn)間直線距離在區(qū)域平面地圖電子文檔中所表示的以像素為單位的直線長(zhǎng)度。
(2)記錄區(qū)域平面地圖電子文檔中該封閉區(qū)域的邊界像素坐標(biāo)值和該區(qū)域包含的像素?cái)?shù)量總和，用于統(tǒng)計(jì)覆蓋面積。
(3)記錄區(qū)域平面地圖電子文檔中各地、市或縣所處位置的像素坐標(biāo)值，該值即覆蓋效果圖中發(fā)射機(jī)廣播覆蓋的圓心坐標(biāo)。
(4)將地波傳播曲線表制成電子文檔，并矢量化地波傳播曲線表電子文檔.用于計(jì)算地波傳播距離。
3.2覆蓋半徑的數(shù)據(jù)計(jì)算
(5)設(shè)定廣播頻率和發(fā)射功率參數(shù)，通過(guò)公式①和(4)中矢量化的地波傳播曲線表電子文檔計(jì)算出該點(diǎn)的地波傳播距離即廣播覆蓋半徑，而后使用(1)中取得的距離換算系數(shù)計(jì)算出區(qū)域平面地圖電子文檔中的像素?cái)?shù)量值，即覆蓋效果圖中發(fā)射機(jī)播出覆蓋圓的半徑。
3.3效果圖繪制
(6)在區(qū)域平面地圖的電子文檔上以(3)中某地、市或縣的像素坐標(biāo)值為圓心，以(5)中得出的覆蓋半徑像素?cái)?shù)量值為半徑繪制圓，圓內(nèi)區(qū)域則表示某地某頻率和功率的理論有效覆蓋范圍。
3-4覆蓋統(tǒng)計(jì)計(jì)算
(7)根據(jù)(6)產(chǎn)生的覆蓋效果圖和(2)中的區(qū)域的邊界像素坐標(biāo)值和該區(qū)域包含的像素?cái)?shù)量總和統(tǒng)計(jì)出覆蓋面積。如果統(tǒng)計(jì)出覆蓋人口數(shù).需要生成人口分布圖的電子文檔，計(jì)算方法與覆蓋面積統(tǒng)計(jì)類(lèi)似。除了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作外，其他各步驟通過(guò)編制計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，得出計(jì)算結(jié)果、繪制出圖形、完成統(tǒng)計(jì)工作。
4.關(guān)鍵算法分析
4.1平面地圖繪制
平面地圖由曲面地圖經(jīng)過(guò)投影并計(jì)算得出，因此平面地圖的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到圖形繪制和統(tǒng)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確度。一般情況下，地圖上兩點(diǎn)間的距離與實(shí)際地理距離相比總有一定誤差，為方便研究并合理控制誤差范圍，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)程序多次計(jì)算、繪制并比較后發(fā)現(xiàn)，直接使用球形地面上的地波傳播公式取得的廣播傳輸距離值在1：100萬(wàn)的小比例尺平面地圖上繪制所產(chǎn)生的誤差可以忽略不計(jì)，因此本文中計(jì)算程序選取1：100萬(wàn)的小比例尺平面區(qū)域地圖，并且直接使用傳輸距離值作為覆蓋半徑值繪制覆蓋效果圖。
4.2曲線表的矢量化
地波傳播曲線表的電子文檔精度和矢量化地波傳播曲線表電子文檔的方法以及使用地波傳播曲線表電子文檔計(jì)算地波傳播距離的算法決定著地波傳播距離的準(zhǔn)確度。
把地波傳播曲線表轉(zhuǎn)換成電子文檔并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，是保存了它的像素集合，這樣的地波傳播曲線表電子文檔數(shù)據(jù)是標(biāo)量數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)無(wú)法確定場(chǎng)強(qiáng)值和距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此需要通過(guò)“轉(zhuǎn)換表”把場(chǎng)強(qiáng)值與高度像素值以及距離值與寬度像素值對(duì)應(yīng)起來(lái)，完成從場(chǎng)強(qiáng)到距離的計(jì)算。如圖所示：
“T1表”記錄了電場(chǎng)強(qiáng)度與地波傳播曲線表電子文檔的Y軸方向像素的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系;“T2表”記錄了地波傳播曲線表電子文檔中不同頻率的場(chǎng)強(qiáng)衰減曲線的像素坐標(biāo)值，不同的頻率擁有不同的曲線形狀，因此其像素坐標(biāo)值不也不一樣;“T3表”記錄了地波傳播曲線表電子文檔x軸像素與傳輸距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這樣，通過(guò)“T1表”一“T表”一“T3表”的對(duì)應(yīng)線索，可以得到傳播距離數(shù)值。
5程序?qū)崿F(xiàn)
使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中波廣播覆蓋程序.首先要選取合適的計(jì)算描述語(yǔ)言，確認(rèn)該語(yǔ)言的計(jì)算精度能夠達(dá)到實(shí)際需求，其次選擇便捷可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，最后設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)、界面和程序處理流程。
5.1語(yǔ)言選擇
計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言有很多，本文使用JavaTM Platform StandarEdition6編程平臺(tái)來(lái)完成覆蓋程序的編寫(xiě)。Java編程語(yǔ)言可被用來(lái)創(chuàng)建任何常規(guī)編程語(yǔ)言所能創(chuàng)建的應(yīng)用程序，它的圖像處理靈活方便語(yǔ)言編寫(xiě)完成后經(jīng)過(guò)編譯即可在任意操作系統(tǒng)環(huán)境運(yùn)行使用。
5.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通常作為數(shù)據(jù)訪問(wèn)的存儲(chǔ)平臺(tái)。Java語(yǔ)言擁有多樣的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)接口，本程序選用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是MicrosoftSQLServer2000(sp4)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有使用方便、可伸縮性好、與相關(guān)軟件集成程度高等優(yōu)點(diǎn)。
程序需要永久存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)主要有：區(qū)域平面地圖的電子文檔、距離的換算系數(shù)值、各地市縣所處的像素坐標(biāo)值和名稱(chēng)、封閉區(qū)域的邊界像素坐標(biāo)值和該區(qū)域包含的像素總數(shù)、矢量化的地波傳播曲線表的電子文檔、中波全波段頻率值、發(fā)射功率值等。
5.3軟件結(jié)構(gòu)、程序執(zhí)行序列和界面設(shè)計(jì)
覆蓋軟件基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器(c/s)模式，并要求能夠單機(jī)或者在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖：
圖2中“客戶(hù)機(jī)”運(yùn)行覆蓋程序，通過(guò)程序的圖形化界面將“用戶(hù)”指定的必要參數(shù)輸入到程序中.程序在處理數(shù)據(jù)過(guò)程中如果要使用存儲(chǔ)在“服務(wù)器”中的相關(guān)數(shù)據(jù)，則對(duì)“服務(wù)器”發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求指令查詢(xún)數(shù)據(jù)，“服務(wù)器”接收到該指令后，查找所需數(shù)據(jù)并返回;覆蓋程序使用相關(guān)數(shù)據(jù)按照程序算法進(jìn)行計(jì)算處理，最終將處理結(jié)果既覆蓋半徑值和覆蓋效果圖顯示在“客戶(hù)機(jī)”計(jì)算機(jī)的圖形界面上，供用戶(hù)使用。覆蓋程序需要用戶(hù)輸入地點(diǎn)、發(fā)射功率和頻率等基本信息.基本信息的圖形化輸入界面如圖：
圖3顯示的程序輸入界面中最上一行是下拉選擇框.用于選擇“地點(diǎn)”、“頻率”和“功率”基本參數(shù)信息，之后使用“添加”和“刪除”按鈕將確定的多個(gè)數(shù)據(jù)增加到位于輸入界面中下部的列表框中.列表框中包含了多地點(diǎn)的中波廣播分布及參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)，形成覆蓋參數(shù)集合，不同的集合元素組成不同的覆蓋效果或覆蓋方案。
在本程序中“覆蓋半徑”僅是“頻率”和“功率”的函數(shù).確定了“覆蓋半徑”和“地點(diǎn)”就可以繪制覆蓋效果圖。在圖3顯示的程序輸入界面上，用戶(hù)使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“地圖顯示”標(biāo)簽便產(chǎn)生覆蓋效果圖：
薦”
圖4中用正圓形表示發(fā)射點(diǎn)的廣播覆蓋范圍，可以顯示同一頻率的多點(diǎn)分布效果或某點(diǎn)多個(gè)頻率的覆蓋效果等較直觀的參考信息，該信息是由圖4中輸入界面列表框產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集合決定的，正圓形的不同顏色代表不同的發(fā)射功率值。覆蓋效果圖在程序中能進(jìn)行放大或縮小。統(tǒng)計(jì)數(shù)值顯示在圖片左上角區(qū)域。
6結(jié)束語(yǔ)
本文僅對(duì)中波廣播覆蓋設(shè)計(jì)或規(guī)劃等基礎(chǔ)工作的其中一部分進(jìn)行了數(shù)字化方面的研究，希望對(duì)其它工作能有所幫助。本文進(jìn)行的地波傳輸距離計(jì)算是在理想化的環(huán)境中進(jìn)行的，因而在此基礎(chǔ)之上繪制出的覆蓋效果圖也是理想化的。
