地面数字电视城市覆盖效果测试方法研究

摘要：中央地面数字电视覆盖工程和全国地面数字电视700兆赫频率迁移项目已完成，根据广电总局总体规划，地面数字电视大部分采用的是单频网方式覆盖，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

随着数字电视的兴起，模拟电视逐步退出历史舞台，相比于传统模拟电视，数字电视具有更清晰的画面、更丰富的音视频服务等性能优势，受到越来越多观众的喜爱，地面数字电视也因此得到了快速的发展。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，该标准成为我国的地面数字电视无线覆盖国家标准。地面数字电视信道标准正式发布后，相关辅助标准和实施指南也相继出台，我国地面数字电视开始有序的发展并落地。

二、地面数字电视覆盖情况

2014年底，国家新闻出版广电总局和财务部印发了《关于实施中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的通知》，各地市陆续开始实施中央无线数字化覆盖工程，地面数字电视开始在各地落地。根据广电总局总体规划，我国地面数字电视大部分采用的是单频网方式覆盖，单频网作为DTMB的覆盖方式之一，也越来越得到重视，成为地面数字电视传信的重要手段。单频网指的是多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的地面数字电视覆盖网络，使用同一个频率发送相同的信号，这样做即节省了频率资源，同时也降低了建设和维护成本。单频网最大的技术难点是在多个发射站点都覆盖到的交叠区内，接收机是否能可靠地接收发射信号，即单频网组网是否成功。单频网组网是否成功直接影响地面数字电视的覆盖效果，因此对单频网组网效果测试是一项十分必要的工作。

2019年中国广电获得5G商用牌照，使用700兆赫频段，该频段与数字电视频段冲突，根据广电总局要求，地面数字电视迁出700兆赫频段，随后印发广电办发【2022】14号《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》，全国无线发射台开始实施地面数字电视700兆赫频率迁移工程。

目前全国中央地面数字电视覆盖工程和地面数字电视700兆赫频率迁移项目均已完成，为进一步测试地面数字电视实际覆盖效果，排查单频网干扰等问题，为后续完善覆盖效果、单频网优化提供数据支撑，确保地面数字电视公共服务质量效果，需对地面数字电视覆盖效果和单频网组网效果进行测试。本文主要研究发射台地面数字电视城市覆盖区和单频网交叠区的覆盖效果测试方法。

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、海拔高度、发射机参数和发射天线状态等相关信息对于地面数字电视覆盖效果都至关重要，直接影响地面数字电视的覆盖效果和单频网组网效果，因此在进行现场测试前，我们需要对发射台进行调研，了解发射台位置，海拔高度、发射频率、发射功率、发射机相关参数和发射天线等信息。我们可以通过查阅相关资料或前往发射台实地调研，记录发射台相关信息，特别是发射机的配置参数。对于单频网覆盖方式，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主要工作为在覆盖区进行现场覆盖测试，现场覆盖测试工作主要对信号指标进行测试，对接收效果进行主观评价，需要准备以下测试仪器：

1、广播电视信号分析仪，支持DTMB路测功能，具备频谱分析功能，可测量信号功率电平值、载噪比、调制误差率、误码率；具备解调功能，可以进行收听收看；

2、标准定向接收天线，天线高度4米；

3、全向接收天线，天线高度4米；

4、GPS接收器；

5、射频可调衰减器，衰减调节范围为0-90dB；

6、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的测试主要为定点测试，在测试城市内选取测试点进行定点收测，通过测量信号功率电平值、调制误差率MER、误码率BER、图像质量、信号裕量等指标，并对接收效果进行主观评价，进而评估发射台覆盖有效范围及地面数字电视接收质量。覆盖区收测点应在城区中心、各个方向、城市主要街道、发射台覆盖边缘区等地，共选择不少于8个覆盖收测点，收测点应能体现有效覆盖边缘的大致位置。在交叠区内选取不少于4个收测点进行收测，通过收测回波数据、信号指标以及音视频质量等内容，单频网组网效果。测试点应避开受多径影响区域、玻璃幕墙、复杂电磁环境（高压线、变电站、机场等）地区，测试时将根据不同城市的地形地貌特点而适当调整。

五、覆盖效果测试方法及步骤

5.1、测试方法

测试方法参考《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》（GB/T 28438.1-2012），测试框图如图1所示。使用广播电视信号分析仪在测试点测量信号指标，测试内容包括：①功率电平值；②调制误差率MER、误码率BER；③图像质量；④信号裕量；⑤回波测量。测试点周边环境相对空旷，以尽量减少周边建筑或地形对于接收信号的多径影响。

5.2、测试步骤

（1）如图1连接测试仪器，选择信号电平测试，测试中心频率为被测发射频率；

（2）将定向接收天线升至距离地面4米高度，天线极化方式与发射天线极化方式保持一致，天线方向调整至发射台朝向，每个测试点收测时间保持在1分钟以上，取信号稳定时的均值进行记录。

（3）若信号无法稳定接收，应在100米附近范围内适当调整重新测量。

（4）调节信号衰减器，由0逐步增加至接收失败，以最大不超过1dB的步进减小衰减量，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）在单频网交叠区，如存在干扰还要进行回波测试，查看是否存在回波。

（7）针对存在单频网交叠区干扰问题，并需要进一步确定单频网干扰源的，开展关机测试。在单频网覆盖效果问题区域内，对比停机前后画面质量、功率电平值、调制误差率MER、误码率BER，排查单频网干扰源。

六、测试数据分析与报告

测试数据分析和编写测试报告也是测试工作的一个重要环节，在完成现场测试后，我们需要对测试数据进行整理、分析和总结，编写覆盖效果测试报告，测试报告包括测试数据的汇总和分析、接收效果的评估、覆盖效果分析和单频网组网效果分析等内容。通过测试报告我们能直观的看出单频网的组网效果和覆盖区的覆盖范围。

七、结束语

本文主要对地面数字电视城市覆盖效果测试方法进行研究，包括测试前准备，测试的主要内容和测试的方法等。地面数字电视是一种无线电波的覆盖，传播环境较为复杂，容易受到高层建筑、山坡和复杂电磁环境等影响，因此定点收测不能完全代表该区域的覆盖情况，对于覆盖效果不好的区域，我们还可以利用专业路测系统进行移动测试，记录信号强度、MER、BER等指标信息并观察收测情况，摸清该区域的覆盖区和盲区分布，切实了解地面数字电视信号在该区域的实际覆盖效果。

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