广播中心系统技术能手竞赛试题及答案

广播中心系统技术能手竞赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在广播中心系统中，负责将多路音频信号按节目表自动切换的核心设备是A.音频矩阵B.自动播出服务器C.调音台D.延时器答案：B解析：自动播出服务器内置节目单引擎，可依据时间码或GPIO触发完成无缝切换，音频矩阵仅完成路由，调音台需人工干预，延时器用于安全播出而非切换。2.AES3数字音频标准中，标志“V”位为1时表示A.音频数据有效B.音频数据无效C.预加重开启D.采样率44.1kHz答案：B解析：AES3帧结构中的V（Validity）位为1代表该帧音频数据被标记为无效，接收端应静音或丢弃，防止噪声播出。3.某台IP化调音台发现AoIP流每隔固定周期出现一次丢包，最可能触发此现象的交换机配置是A.启用IGMPSnoopingB.风暴控制阈值过低C.端口强制百兆全双工D.开启Energy-EfficientEthernet答案：D解析：Energy-EfficientEthernet（EEE）在轻载时会周期性关闭PHY，导致微秒级中断，对低延迟AoIP流表现为固定周期丢包；其余选项不会呈现严格周期性。4.在FM发射机中，若立体声导频19kHz相位偏移超±3°，则接收端会出现A.主信道失真B.副信道信噪比下降C.左右声道分离度降低D.射频功率跌落答案：C解析：导频相位误差直接破坏副载波解调参考，导致L−R通道串扰，分离度指标恶化，主信道与功率不受影响。5.广播级固态录机采用RAID6模式，若阵列共8块盘，实际可用容量约为总裸容量的A.50%B.60%C.75%D.80%答案：C解析：RAID6牺牲2块盘容量做双校验，8块盘剩余6块，6/8=75%。6.中心机房的UPS处于ECO模式，此时逆变器状态为A.实时在线补偿B.完全关机C.热待机D.冷待机答案：C解析：ECO模式逆变器不带载但保持热待机，市电异常可在2ms内接管，比冷待机更快。7.在DanteController里，将Flow的Latency从1ms改为0.25ms后，系统最先触及的瓶颈通常是A.交换机背板带宽B.终端DSP算力C.网络时钟稳定性D.千兆链路利用率答案：B解析：更低Latency意味着更小的缓冲帧，终端需更频繁中断处理，DSP负载骤增；时钟稳定性影响长期漂移而非瞬时瓶颈。8.某发射台使用10MHzGPSDO作为外参考，若出现“Holdover”告警，则发射机频率漂移主要受限于A.GPSDO短期稳定度B.GPSDO长期老化率C.发射机功放温度系数D.天线驻波比变化答案：B解析：Holdover时失去卫星修正，时钟进入自由运行，漂移由OCXO日老化率决定，短期稳定度在几分钟内可忽略。9.在AoIP网络中，使用PTPv2时钟，若BestMasterClock算法优先级1字段相同，则下一步比较A.ClockClassB.ClockAccuracyC.OffsetScaledLogVarianceD.Priority2答案：A解析：BMCA依次比较Priority1、ClockClass、ClockAccuracy、Variance、Priority2，Class越低越优先。10.调幅发射机进行“三阶互调”测试时，规定音频参考频率为A.60Hz/7kHzB.400Hz/2.5kHzC.1kHz/1kHzD.50Hz/10kHz答案：B解析：国标GB/T4311-2000规定400Hz与2.5kHz双音，用于模拟节目带宽边缘，互调产物≤−26dB。二、多项选择题（每题3分，共15分；多选少选均不得分）11.下列哪些措施可有效抑制演播室接地噪声A.采用星型接地B.音频线与电源线同槽捆扎C.使用平衡式传输D.给调音台外壳加浮地开关答案：A、C、D解析：星型接地避免地环路；平衡式抵消共模干扰；浮地可切断噪声电流；同槽捆扎增大电容耦合，引入哼声。12.关于DolbyE码流，下列说法正确的是A.可携带8声道24bit音频B.帧长度与视频帧严格对齐C.支持元数据动态范围控制D.能在32kHz采样率工作答案：A、B、C解析：DolbyE最大8声道，帧长与视频帧对齐保证剪接无声画错位，含Dialnorm等元数据；最低采样率仅支持48kHz。13.在IP化制播网中，以下哪些协议或技术属于Layer3以上A.ST2110-30B.ST2022-7C.SDPD.IGMPv3答案：C、D解析：SDP属于应用层会话描述，IGMP为网络组播管理；2110-30与2022-7均为UDP封装，属传输层。14.某台全固态调频发射机反射功率突然升高，可能原因包括A.天线馈口进水B.功放模块电源掉相C.激励器输出过大D.定向耦合器松动答案：A、B、D解析：馈口进水导致阻抗失配；掉相使部分模块不工作，总功率下降但驻波升高；耦合器松动使采样值漂移，误报高反射；激励器过大只会增加正向功率，不会直接抬高反射。15.进行ST2110-20视频流净切换测试时，必须同时监测A.RTP序列号连续性B.图像静帧C.PTP时钟锁定D.色域错误答案：A、B、C解析：净切换要求无缝、无静帧、无黑场；RTP序列号检测丢包；PTP失锁会导致帧时间戳错位；色域错误属于内容质量，不列入切换指标。三、判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）16.AES10MADI协议最多支持64声道48kHz/24bit音频流。答案：√解析：MADI在双通道复用模式下，每帧56声道，但厂商普遍扩展至64声道，标准未禁止。17.在Dante网络里，UnicastFlow比MulticastFlow节省交换机背板带宽。答案：×解析：二者均占用相同码率，Multicast在源端仅发一次，背板复制，节省的是源网卡负载而非背板。18.FM立体声复合信号中，导频幅度占总调制度10%，即19kHz分量峰值占载波22.5kHz频偏的10%。答案：√解析：国标规定导频调制度10%，对应频偏2.25kHz，占22.5kHz的10%。19.使用ST2022-6封装HD-SDIoverIP时，可穿越普通三层路由器无需修改MTU。答案：×解析：2022-6为恒定码率，封装后包长可达1350Byte，大于标准以太网MTU1500Byte时若IP层不分片则丢包，需启用JumboFrame。20.调音台推子前监听（PFL）激活时，自动切断主输出，防止局部信号失控。答案：×解析：PFL仅将通道信号路由至监听总线，不影响主输出，AFL才与主输出联动。21.在AoIP时钟域里，BoundaryClock比TransparentClock更易产生累积抖动。答案：√解析：BC需恢复时钟再生成，每级引入ns级抖动；TC只做驻留时间补偿，抖动更小。22.发射机进行AM对称调制测试时，正负包络不对称度应≤5%，否则会导致带宽超标。答案：√解析：不对称产生偶阶失真，边带扩展，邻频干扰加剧。23.RAID10与RAID0+1在8块盘配置下容错能力完全相同。答案：×解析：RAID10先镜像后条带，可容忍任意一块盘及多盘非镜像对故障；RAID0+1先条带后镜像，条带组内单盘失效即镜像失效，容错能力弱。24.采用GCC编译AoIP驱动时，添加“-O3”优化可能降低低延迟音频流的稳定性。答案：√解析：高优化级别可能重排关键中断响应代码，导致DMA下溢。25.在IP广播中，使用LLDP可自动发现交换机端口VLAN配置，无需人工记录。答案：√解析：LLDP-MED可携带VLANID、PoE等级，终端据此配置，减少人工差错。四、填空题（每空2分，共20分）26.在ST2110-30标准中，音频采样率48kHz、24bit、50声道流，按10ms打包，每包RTPpayload大小为________字节。答案：7200解析：48kHz×0.01s=480采样；480×50声道×3Byte=72000bit=7200Byte。27.某FM发射机载波频率90MHz，最大调制频偏75kHz，其调制指数β=________。答案：0.833解析：β=Δf/fm，假设音频最高频90MHz未给出，按标准测试音1kHz计算：β=75kHz/1kHz=75；若题目指“最大调制指数”则填75；此处根据上下文“最大频偏”与“载波”比例，应理解为频偏与载波频率比：75kHz/90MHz=0.000833，但广播工程惯例β=Δf/fm，故按1kHz音频得75；若严格按题面“调制指数”定义，应填75；若考察“相对带宽”则0.000833。结合竞赛语境，命题人意图为β=75，故答案：75。28.在IPv4头中，用于IP多播的地址范围是________到________。答案：224.0.0.0；239.255.255.25529.中心机房采用TIA-942标准，Tier等级最高为________级。答案：IV30.使用BlackmagicDeckLink8K采集卡，QuadLink12G-SDI模式下，单链路码率为________Gb/s。答案：11.88解析：12G-SDI名义速率12Gb/s，经8b/10b编码后有效11.88Gb/s。31.在Dante里，DeviceLatency设为0.25ms，采样率96kHz，对应缓冲帧数为________帧。答案：24解析：0.25ms×96000=24帧。32.调音台CMRR指标若≥80dB（@1kHz），则平衡输入对地共模1V产生的差模输出为________V。答案：1×10^(−80/20)=0.0001V=100μV33.国家规定中波发射台日间场强服务区内最小可用场强为________mV/m。答案：0.534.在Linux下，使用________命令可查看RTC硬件时钟时间。答案：hwclock35.某台全固态FM发射机效率72%，输出功率5kW，每小时耗电________kWh。答案：6.94解析：输入功率=5/0.72≈6.94kW，1小时即6.94kWh。五、简答题（每题10分，共30分）36.描述一次完整的ST2110-30音频流净切换流程，并说明如何验证无“click”artifact。答案：1.准备阶段：主备源分别接入净切换器，PTP时钟锁定，RTP流SSRC不同但采样率、声道数、净荷类型一致。2.监测阶段：切换器实时比对主备流RTP时间戳，计算相对偏移，确保帧边界对齐误差<0.1ms。3.切换触发：收到外部GPIO或NMOSIS-07事件，切换器在下一音频帧边界执行交叉淡入淡出，ramp长度20ms，采用平方余弦窗，保证增益和恒为1。4.验证：a.录波：用AoIP抓包工具保存切换前后2sPCM，导入Audacity，开启频谱图，确认无直流跳变；b.听音：通过高保真监听耳机，播放1kHz−20dBFS测试音，切换时耳听无“click”；c.测量：示波器AC耦合观察输出，瞬态尖峰<−60dBFS；d.自动化：脚本对比相邻帧RMS差值，若>−50dB则判为失败。以上均通过即认定无artifact。37.说明如何在Linux系统上基于ALSA与Jack构建低延迟AoIP终端，并给出关键内核启动参数。答案：1.内核：启用PREEMPT_RT补丁，isolcpus=2,3nohz_full=2,3rcu_nocbs=2,3，将核2、3隔离给音频。2.ALSA：选用支持mmap与IRQ合并的驱动，buffer=32frames，period=2；3.Jack：命令jackd-R-P80-dalsa-dhw:1-r48000-p64-n2，获得1.33ms帧周期；4.网络：Socket采用SO_PRIORITY=6，txqueuelen5000，启用etfqdisc设置TxTime，减少网络栈抖动；5.时钟：PTP4L运行硬件时间戳，phc2sys同步音频接口时钟到PTP；6.监控：通过jack_osc查看xrun，若连续1小时无下溢即达标。38.画出一种双天线空间分集FM接收链路框图，并计算当两路信号相关系数ρ=0.3时，合并后信噪比改善量。答案：框图：天线A→LNA→带通→延迟补偿→MRC合并→解调；天线B同结构，另附ρ估计模块。改善量：对于最大比合并，SNR增益G=10log10(2/(1+ρ))=10log10(2/1.3)≈1.87dB。即相比单天线提升约1.9dB，若再考虑选择分集，增益略低，为1.5dB。六、计算题（每题15分，共30分）39.某台10kW全固态中波发射机，采用PDM调制，载波频率1MHz，调制音频1kHz，调幅度90%。已知：–主电源380V三相，整机效率85%；–调制级滤波电感100μH，纹波电流≤10A峰峰值；–求：a.直流输入功率；b.滤波电容最小值；c.若电源缺相，功率器件电流增加多少？答案：a.Pout=10kW，Pin=10/0.85≈11.76kW；b.PDM开关频率取40kHz，纹波电流ΔI=10A，由V=L×dI/dt，得ΔV=L×ΔI/Δt=100μH×10A/25μs=40V；允许ΔV=40V，则C=ΔI/(8×f×ΔV)=10/(8×40k×40)=0.78μF，实际取2μF冗余；c.缺相后，三相整流变为单相，直流母线纹波频率由360Hz降为100Hz，等效负载电阻R=380²/11.76k≈12.3Ω；新纹波电压ΔV≈Pin/(C×f×V)=11.76k/(2μF×100×380)=155V，远超允许，系统降功率至30%即3kW，电流峰值增加约2倍。40.某IP广播系统需传输50路ST2110-30音频（48kHz/24bit/50声道），每路10打包，核心交换机容量64×10Gb/s，无阻塞。–求：a.单路码率；b.总占带宽；c.若启用ST2022-7无缝保护，带宽再增比例；d.交换机理论可承载多少套同源保护流？答案：a.48kHz×50声道×3Byte=7.2MB/s=57.6Mb/s，加RTP/UDP/IP/Ethernet头共66Byte/包，包率48000/48=1000pps，头开销66×8×1000=528kb/s，合计≈58.1Mb/s；b.50路×58.1≈2.9