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Science and Technology

地面数字电视城市覆盖效果测试方法研究

作者

覃有论

国家广播电视总局海南监测台

摘要:广电总局中央地面数字电视覆盖工程及700兆赫频移项目已完成,单频网成为主流覆盖方式。为进一步了解地面数字电视实际覆盖效果和单频网组网效果,需对地面数字电视覆盖效果和单频网组网效果进行测试。本文将研究如何对地面数字电视城市覆盖区和单频网交叠区进行覆盖效果测试,并根据测试数据分析覆盖区和单频网交叠区覆盖效果。

关键词:地面数字电视;覆盖效果;单频网组网效果;测试

一、引言

数字电视凭借画面清晰、音视频服务丰富等优势逐渐取代模拟电视,推动地面数字电视快速发展。我国于2006年发布了国家标准GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》,即DTMB,随后配套出台辅助标准及实施指南,有序推进了该技术的落地应用。

二、地面数字电视覆盖情况

2014年国家启动中央无线数字化覆盖工程,采用单频网(SFN)模式(多台同步发射机共频传输),通过统一频率发送信号显著节省频谱资源并降低运维成本,但交叠区信号干扰成为组网关键瓶颈,需专项测试确保接收可靠性。此后因中国广电5G占用700兆赫频段,广电总局于2022年印发《关于开展全国地面数字电视700兆赫频率迁移实施工作的通知》(广电办发〔2022〕14号),要求全国发射台完成频段迁移,腾退资源支持5G布局。

目前中央覆盖工程与700兆赫迁移已全面落地,为精准验证单频网实际覆盖效果并排查交叠干扰隐患,需系统性测试城市主覆盖区及交叠区信号质量。本文聚焦上述区域的测试方法研究,为优化网络部署提供技术支撑。

三、覆盖测试前期准备

3.1、发射台调研

地面数字电视发射台的位置、海拔、发射机参数(频率/功率等)及天线状态直接影响信号覆盖与单频网组网质量,需在测试前通过资料查阅或实地勘察全面采集上述数据。根据广电办发【2022】298号《地面数字电视700兆赫频率迁移工程单频网调试工作实施方案》规定,中央一等8套节目发射机按照模式8(C=3780、QAM=16、FEC=0.8、PN=945、交织深度=720)进行配置,中十七等4套节目发射机按照模式2(C=1、QAM=4、FEC=0.8、PN=595、交织深度=720)进行配置,各发射台发射机必须严格按照规定进行配置,否则单频网组网将不成功,出现同频干扰,覆盖效果也会较差。

3.2、测试仪器

地面数字电视覆盖效果测试需在覆盖区现场测量信号指标并评估接收效果,需要准备以下测试仪器:

1、DTMB信号分析仪(含频谱分析及解调功能,可测功率电平、MER、BER等指标);

2、标准定向/全向接收天线(高度均为4米);

3、GPS接收器;

4、射频可调衰减器(范围为0-90dB);

5、移动户外电源。

四、覆盖效果测试内容

地面数字电视覆盖效果测试需在城区中心、各方向主干道及覆盖边缘区设置不少于8个定点测点,并在单频网交叠区增设至少4个测点,通过测量信号功率电平、调制误差率(MER)、误码率(BER)、图像质量及信号裕量等指标,结合音视频主观评价,综合评估覆盖范围与接收质量。测点需避开多径干扰区(如玻璃幕墙)、高压线、变电站等复杂电磁环境,并根据城市地形地貌(如山地、密集建筑区)动态调整,以精准定位有效覆盖边界并验证单频网组网可靠性。

五、覆盖效果测试方法及步骤

5.1、测试方法

测试按GB/T 28438.1-2012标准及图1流程执行,使用信号分析仪测量信号功率电平、调制误差率(MER)、误码率(BER)、图像质量、信号裕量及回波数据。测点需环境空旷,规避建筑或地形引发的多径干扰。

5.2、测试步骤

(1)按图1连接设备,设定中心频率为被测发射频率。

(2)定向天线升至4米高,极化方式与发射端一致,对准发射台方向,每测点收测≥1分钟,记录信号稳定均值。

(3)若信号不稳定,在100米范围内调整位置重新测量。

(4)逐步调节衰减器至信号失效(步进≤1dB),记录信号裕量。

(5)记录测试时间、天气、台站信息、接收天线信息、测试点海拔、经纬度、距离发射台方位和距离等信息。

(6)单频网交叠区检测回波,存在干扰时进行回波测试。

(7)干扰源定位需执行关机测试,对比停机前后画面质量、MER、BER及功率电平值差异。

六、测试数据分析与报告

测试数据需经系统分析并形成报告,涵盖数据汇总、接收质量评估、覆盖范围及单频网组网效果分析,通过报告量化呈现单频网性能与覆盖边界。

七、结束语

本文研究地面数字电视城市覆盖测试方法,包括前期准备、测试流程与指标。因信号易受地形与建筑遮挡、电磁环境影响,定点测试存在局限性,可结合移动路测动态采集信号强度、MER、BER等数据,精准绘制覆盖盲区图谱,优化网络部署。

参考文献:

[1] GB/T 28438.1-2012,地面数字电视广播信号覆盖客观评估和测量方法第1部分:室外固定接收[S].北京:中国标准出版社. 2012

[2] GB 20600-2006,数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制[S]. 北京:中国标准出版社. 2006

[3] GY/T 236-2008 地面数字电视广播传输系统实施指南[S].北京:国家广播电影电视总局.2008

[4] GY/T 318-2018 地面数字电视广播单频网系统实施指南[S].北京:国家广播电影电视总局.2018

[5] 地面数字电视广播单频网应用实践[J].潘长勇,冯景锋,王劲涛.电视技术2012