国家地面数字电视传输标准单频网覆盖测试

国家地面数字电视传输标准
Ｃ
单频网覆盖测试
◎冯景锋周兴伟刘骏国家广电总局广播电视规划院
地面数字电视单频网是地面数字电视广播的重要组网形式。

地面数字电视的实施．推广和普及涉及单频网网络的构建。

为了充分发挥地面数字电视单频网的优势，最大限度提高地面数字电视单频网的性能．在单频网的构建过程中不仅需要对网络的参数进行不断的调整和优化，而且还需要对网络覆盖性能进行不断评估测试。

１单频网重叠覆盖区确定
单频网信号分析是开展地面数字电视单频网覆盖性能测试以及网络调整、优化的第一步。

相对于多频网而言，地面数字电视单频网覆盖性能的差别主要体现在单频网的重叠覆盖区。

所谓地面数字电视单频网重叠覆盖区是指两个或两个以上发射点信号同时覆盖，并且接收到的．来自不同站点起主要作用的信号之差小于射频保护率值的区域。

因此，工程技术人员应在地面数字电视单频网重叠覆盖区选择相应的测试点对单频网信号进行测试及分析．并以此为依据对单频网网络进行调整和优化。

如何确定地面数字电视单频网的重叠覆盖区是开展单频网覆盖性能测试的首要任务。

本文将以２００７年北京地区地面数字电视技术试验为例来说明地面数字电视单频网重叠覆盖区的确定过程。

一般来说，包括单频网在内的任何地面数字电视覆盖网的建设首先要进行科学．合理的设计和规划。

在地面数字电视单频网建设过程中，首先应该根据地面数字电视业务开展的需求以及网络实际建设的条件，利用地面数字电视规划软件开展相应的覆盖网规划计算和分析，从而初步确定地面数字电视单频网的工作参数，主要包括：各个发射点的发射功率、天线方向图以及天线高度等。

根据确定的网络参数，利用地面数字电视覆盖网规划软件可以得到单频网的覆盖效果，其中包括单频网重叠覆盖区。

图１给出了经过计算得到的北京地区地面数字电视技术试验单频网重叠覆盖区示意．其中蓝色标记分别为单频网中的发射点１和发射点２。

图中阴影部分为上述两个发射点组成的地面数字电视单频网的重叠覆盖区，位于东三环和东四环区域。

当然，由于覆盖规划软件本身的限制，地面数字电视单频网重叠覆盖区的实际位置可能与理论计算结果之间存在一定的差异．因此．需要工程技术人员根据实际的传输环境，并结合规划试算的结果．通过实地测试来进一步确认地面数字电视单频网重叠覆盖区的区域所在。

在北京地区地面数字电视技术试验单频网测试过程
图１地面数字电视单频网重叠覆盖区示意图
表１地面数字电视单频网重叠覆盖区验证测试
图２单频网重叠覆盖区测试点信道冲激响应
中．技术试验组首先根据规划试算结果，在单频网理论重叠覆盖区选取测试点进行测试，测试可以通过依次关闭单频网各个发射点的发射信号，测试各个发射点单独发射时的信号电平。

表１给出了其中一个测试点的测试结果，从表中可以看出：在该测试点，单独接收发射点１的信号电平为一７４．６ｄＢｍ，单独接收发射点２的信号电平为一７３．４ｄＢｍ，两者信号电平差为１．２ｄＢｍ，明显小于该种工作模式下的地面数字电视的射频信号保护率值，因此该测试点所在的区域为单频网重叠覆盖区。

当然．在实际单频网的建设过程中．工程技术人员需要选取大量的测试点进行测试．从而最终确定地面数字电视单频网重叠覆盖区的准确位置。

２单频网信号分析
地面数字电视单频网性能的调整、优化以及测试首先要求对单频网重叠覆盖区的信号进行详细的分析。

对于地面数字电视广播的无线传输信道而言，信道；中激响应
是最基本和最重要的指标。

信道；中激响应为
单位冲激函数经传输信道作用后的函数，它
能够全面．客观反映无线传输信道信号的时
域特性，特别适合于地面数字电视单频网重
叠覆盖区信号的分析。

前一节所述的测试方法只能简单分析地面数字电视单频网重叠覆盖区接收各发射点
单独发射信号电平的差值．对于重叠覆盖区
内的多径信道的传输特性，例如各个发射点
信号到达的先后顺序以及延时差无法进行分析．即无法分析信道的冲激响应。

为此，工程技术人员可以借助符合ＧＢ２０６００—２００６《数字电视地面广播传输系统帧结构，信道编码和调制》标准的地面数字电视相关的测试仪表．利用仪表的信道；中激响应功能分析地面数字电视单频网重叠覆盖区的多径传输特性。

图２给出了在北京地区地面数字电视技术试验中，利用北京广电天地信息咨询有限公司的ＴＤ一２０１０地面数字电视综合测试仪对单频网重叠覆盖区信道；中激响应的分析结果。

从图中可以看出，在单频网的重叠覆盖区存在严重的多径干扰，这些多径干扰可能是由于同一信号经过建筑物反射所形成，也可能是由于两个发射点信号的重复覆盖所形成。

显然，此处的多径干扰是由于在单频网重叠覆盖区分别接收到两个发射点的信号形成的．并且发射点２的信号先于发射点１信号２０ｕｓ达到，由于此时两个发射点信号是同时进行发射，因此可以判断两个发射点到重叠覆盖区测试点距离的差为６ｋｍ左右，这一点可以从图１中得到相应证实。

根据地面数字电视单频网调整和优化的原则，为了尽量减轻单频网重叠覆盖区的多径干扰，在北京地区地面数字电视技术试验单频网测试过程中，将发射点２信号延迟２０ｕｓ，调整延时后再次对重叠覆盖区的信道；中激响应进行测试和分析，结果如图３所示。

从图中可以看出：延时调整后，单频网重叠覆盖区多径干扰（长延时的强回波）明显减小。

关于地面数字电视单频网调整和优化方法见本刊２００８年６月份《国家地面数字电视标准单频网技术研究》一文。

３固定接收测试
信道；中激响应的分析能够比较直观反映地面数字电视单频网重叠覆盖区的信道特性。

在此基础上，工程技术人
员仍然需要对地面数字电视单频网重叠覆盖区的接收性
图３调整后单频网重叠覆盖区测试点信道冲激响应
表２地面数字电视单频网固定接收测试
能进行测试。

～般来说．地面数字电视单频网重叠覆盖区性能测试主要包括固定接收测试和移动接收测试。

其中．单频网固定接收性能测试指标与单发射点固定接收性能测试基本相同，主要包括：接收信号电平．最小接收信号电平．信号裕量和载噪比门限等。

对于地面数字电视系统．载噪比门限越小，说明接收性能越好．信号裕量越大，说明接收性能越稳定。

为了全面反映和比较地面数字电视单频网．特别是重叠覆盖区的覆盖性能，固定接收测试需要分别针对各个发射点单独发射以及单频网调整前后的接收性能进行对比测试。

表２给出了地面数字电视单频网重叠覆盖区内某一测试点固定接收测试结果。

从表２中可以看出，当发射点１和发射点２单独发射时．在单频网重叠覆盖区测试点信号接收电平分别为一７４．４ｄＢｍ和一７３．４ｄＢｍ，载噪比门限分别为７．８ｄＢ和５．６ｄＢ，信号裕量分别为９．８ｄＢ和１１，１ｄＢ；发射点１和发射点２同时发射时（即在单频网条件下，调整之前），在该测试点，信号接收电平、载噪比门限和信号裕量分别为一７１．１ｄＢｍ、８．２ｄＢ和１１．８ｄＢ。

可见，在单频网条件下，由于信号合成，虽然接收信号电平增强，但接收信号的多径干扰明显加重（见前一章节分析），系统
载噪比门限劣化。

表２中最后给出了调整后单频网重叠覆盖区同一测试点接收性能测试结果。

相对调
整前．只是对其中一个发射点信号的延时进
行了调整，因此接收信号电平保持不变．但
单频网重叠覆盖区的多径干扰明显减弱（见
前一章节分析）．因此，载噪比门限和信号
裕量都有一定程度的改善。

４移动接收测试
移动接收性能能更全面地反映地面数字电视单频网网络整体覆盖效果。

相对固定接
收测试而言，地面数字电视移动接收测试能
够更加方便地获得单频网重叠覆盖区的分布
信息，为此在地面数字电视单频网移动接收
测试过程中，工程技术人员首先需要对移动
测试路线的接收信号电平进行测试分析。

表３给出了地面数字电视单频网移动接收信号电平测试结果。

其中，前两张图分别给出发射点１和发射点２分别单独发射时，移动测试路线上接收信号电平分布情况，其中颜色越接近红色，表示接收信号电平越大．颜色越接近深蓝色，表示接收信号电平越小。

在此基础上，通过计算上述两个接收信号电平的差值，可获得单频网条件下移动测试路线的接收信号电平
差。

表３中第三张图采用不同颜色来表示在移动测试路线
表３地面数字电视单频网移动接收信号电平测试结果表４地面数字电视单频网移动接收性能测试
接收信号电平为一７３．２ｄＢｍ，成功接收概率７７．７％；发射
点２单独发射时，平均接收信号电平为一７２．９ｄＢｍ．成功
接收概率６３．２％；在单频网条件下（发射点１和发射点２
同时发射），未进行调整时．平均接收信号电平为
一６５．４ｄＢｍ，成功接收概率７４．４％；可见未调整时，由于
同时接收两个发射点信号，虽然接收信号电平明显增强．
但由于重叠覆盖区干扰加重，单频网条件下的移动接收
成功概率却比发射点１单独发射时小；在单频网条件下，上分别接收发射点１和发射点２的信号电平差，其中颜色
经过延时调整，平均接收信号电平基本保持不变，为越接近红色．接收信号电平差越大，颜色越接近深蓝色，一６５．２ｄＢｍ．但由于调整后单频网重叠覆盖区多径干扰明显
接收信号电平差越小。

借助此类测试方法．工程技术人员减轻，成功接收概率提高为９６
７％。

可见．通过合理的构
可快速判断地面数字电视单频网的重叠覆盖区的位置。

建单频网，可以有效提高地面数字电视网络的覆盖性能。

从表３中可以看出：发射点１和发射点２的单频网重叠覆
５结束语
盖区位于东三环和东四环区域。

地面数字电视单频网移动接收测试指标主要包括移至此．本文对地面数字电视单频网网络覆盖性能测试动接收电平分布以及移动接收成功率概率。

对于地面数进行了相关介绍。

考虑到地面数字电视单频网参数的调字电视单频网．为了全面、客观、准确衡量单频网覆盖性整．在改善现有重叠覆盖区性能的同时，可能会引起单频能和进一步改善移动接收性能．一般而言，对于包括重叠网重叠覆盖区的迁移．或者引起地面数字电视覆盖网其覆盖区在内的移动接收可以分别针对各发射点单独覆盖他区域接收性能的下降．因此．为了构建性能最优的地面效果以及单频网覆盖效果进行对比测试。

数字电视单频网网络，需要工程技术人员在单频网的构表４给出了地面数字电视单频网移动测试结果。

从表建过程中．结合实际应用情况，不断对地面数字电视单频中可以看出：发射点１单独发射时．整条测试路线的平均网网络覆盖性能进行测试。

皿田
国家地面数字电视传输标准单频网覆盖测试
作者：冯景锋， 周兴伟， 刘骏
作者单位：国家广电总局广播电视规划院
刊名：
广播与电视技术
英文刊名：RADIO & TV BROADCAST ENGINEERING
年，卷(期)：2008,35(8)
1.刘骏.何剑辉.冯景锋《地面数字电视广播单频网适配器技术要求和测量方法》标准解读[期刊论文]-广播与电视技术2008,35(7)
2.冯景锋.刘骏.李国松国家地面数字电视标准单频网技术研究[期刊论文]-广播与电视技术2008,35(6)
3.宋曦彤.张晓林.文慧霞.张展.SONG Xi-tong.ZHANG Xiao-lin.WEN Hui-xia.ZHANG Zhan一种国标地面数字电视单频网覆盖的规划方法[期刊论文]-电视技术2009,33(11)
4.王麟.WANG Lin安徽地面数字电视组网技术探讨[期刊论文]-电视技术2009,33(5)
5.吴治庆.杨小雪.余少波.WU Zhi-qing.YANG Xiao-xue.YU Shao-bo DTMB单频网适配器设计[期刊论文]-电视技术2008,32(11)
6.李庆国.冯景锋.姚瑞虹地面数字电视传输系统现场性能测试[期刊论文]-广播与电视技术2006,33(12)
7.周兴伟地面数字电视频率规划研究[学位论文]2007
8.蔡新国.CAI Xin-guo地面数字电视同频干扰的研究[期刊论文]-电视技术2009,33(10)
9.林华明地面数字电视单频网覆盖方法研究[学位论文]2008
10.卢林.罗志斌地面数字电视单频网覆盖特性探讨[期刊论文]-电视技术2009,33(5)
本文链接：/Periodical_gbydsjs200808025.aspx。