论文部分内容阅读
摘 要：正确地测量和评估信号覆盖情况是发射台站补点的基础，就此做了简单探讨。
关键词：地面数字电视 覆盖评估 测试
中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2011）012-078-02
长期以来，地面电视广播作为党和国家重要的宣传工具，承担着把党和国家的声音传到千家万户的任务，是广播公共服务体系的重要组成部分，是丰富广大群众文化生活和精神生活的重要手段。随着地面数字电视国家标准GB 20600-2006的发布和实施，地面电视数字化进入实质性的推广阶段。数字化后传输容量成倍增加、服务功能大大增强，系统支持多频网和单频网两种组网模式，可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数，支持多业务的混合模式，达到业务特性与传输模式的匹配实现业务运营的灵活性和经济性。在众多的组网方式中，充分利用现有台站资源，以中心大功率覆盖和盲点补点建站、采用室外固定接收的模式，在实现满足广大农村地区节目（包括本地节目和大量优质节目）收视需求方面，有着投资小、运作方便的优点，市场前景广阔。因而对这种组网方式信号覆盖质量的评估和测量方法的了解有重要的现实意义。
1 评估参数
对于室外固定接收通常测试：接收信号电平、接收信号裕量、接收机误码率等指标。这里主要采用场强和信号裕量两个参数对地面数字电视广播信号覆盖质量进行评估。场强反映接收信号强度，随测量位置和接收天线高度的变化而变化，信号强度的变化还依赖于到达接收天线多个路径信号的幅度和相位的组合。信号裕量指的是在测量位置达到成功接收所要求的传送流误码比特率的信号最大衰减量，误码比特率反映系统接收性能，除了与各路径信号的幅度和相位相关之外，还与各路径信号之间的相对延时等其他因素密切相關。因此场强与信号裕量之间不存在固定的对应关系，通过场强与信号裕量的综合考虑，可以对地面数字电视广播的信号覆盖质量进行客观评估。
对于地面数字电视广播，考虑到数字电视的“峭壁效应”，根据信号接收状态与“峭壁效应”点之间的信号裕量空间，可以将地面数字电视广播室外固定接收的信号覆盖质量划分成5个客观评估等级，定义如表1所示。
对于表1所划分的5个覆盖质量客观评估等级可以进一步分为覆盖水平的“不够”、“够”和“足够”三种程度，其中等级1和等级2为“不够”，等级3为“够”，等级4利等级5为“足够”。
2 系统测量
进行室外固定接收测量除了广播发射的设备外，测量系统需要具备可调衰减器、场强仪/频谱分析仪、接收天线和连接馈线、测试接收机、传输分析仪和定位设备，测量系统示意图见图1。
2.1 测量系统校准
测量系统校准的目的是核实确定发射参数，并保证接收端测量系统准确可靠。进行测量系统校准时，要求接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致；校准测量点与发射天线之间为直视路径；校准测量点周围场地应空矿平坦，无建筑物、大片树林等障碍物，无反射波到达校准测量点；此外应远离机场、主要交通运输公路、高压输电线、变电所、工厂等。保证没有来自上述设施的明显干扰或背景噪声电平较欲收信号电平低于20dB。
根据发射天线的有效辐射功率Pt和测量点与发射天线之间距离d，用式(1)计算校准测量点的信号场强E。
Ec(dB V/m)=10log(Pt)(kW)一201og(d)(km)+106.92 (1)
将接收天线升至距离地面10m高度，将可调衰减器衰减量调节为0，调整天线指向使接收机输入信号电平最高，通过场强仪及配套接收天线可以测得测量点的信号场强Em。如果通过频谱分析仪等设备测得测试接收机输入端信号电平Vm，则需要根据接收天线在相应频段的天线系数K和接收天线至频谱分析仪的馈线损耗Lc通过式(2)计算测量点的信号场强。
Em(dB V/m)=Vm(dB V)+Lc(dB)+K ……………(2)
如果信号场强计算值Ec和测量值Em的误差在3dB之内，记录校准测量点的信号场强、经纬度、海拔高度、天线高度、天线指向等信息，然后开始进行其他测量点的测量工作。如果信号场强计算值Ec和测量值Em的误差超过3dB，则需要核实相关参数、检查仪器设备，或更换校准测量点，重新进行测量系统的校准，以保证测量准确性。
2.2 测量
对每一个测量点，选择的测量位置应避免存在严重的遮挡或干扰，应当保证测量过程能够安全顺利的进行，保证接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致。具（下转第157页）（上接第78页）体测量步骤如下：
(1)通过定位设备记录测量点的经纬度、海拔高度等地理位置信息，记录测量时间、测量点所处的地理环境以及可能影响信号接收的其他因素，如架空电线、树木和广告牌等；
(2)将接收天线升至距离地面10m高度；
(3)将可渊衰减器衰减量调节为0，调整天线指向使接收机输入信号电平最高，根据不同接收状况操作如下：
a)如果接收机接收失败，可以对接收天线指向进行适当调整，调整后根据不同接收状况操作如下：
若调整天线指向仍然接收失败，恢复天线指向至接收机输入信号电平最高，记录信号裕量M 若调整天线指向后接收成功，记录接收天线最终指向、接收信号频谱图利测量的信号场强或电平(依照式(2)换算成场强)；
b)如果接收机接收成功，记录接收天线指向、接收信号频谱图和测量的信号场强或电平(依照式(2)换算成场强)。
(4)增加可调衰减器衰减量至接收失败，以最大不超过ldB的步进减小衰减量，测量并记录达到客观判决门限时的信号电平，计算并记录信号裕量M；
(5)根据表1进行覆盖质量等级评估，根据不同评估结果操作如下：
a)如果质量等级为第4或第5级，该测量点测量完毕，可继续进行下一个测是点的测量；
b)如果质量等级为第3级，应降低接收天线高度，同时观察信号强度变化，根据不同结果操作如下：
若信号有所增强，根据信号强度选择相应高度返回步骤3进行补允测量(记录天线距离地面高度)；
若信号减弱，该测量点测量完毕，可继续进行下一个测量点的测量；
c)如果质量等级为第1或第2级，应降低接收天线高度，同时观察信号强度变化，根据不同结果操作如下：
若信号有所增强，根据信号强度选择相应高度返回步骤3进行补充测量(记录天线距离地面高度)；
若信号减弱，应将测量结果与覆盖预测结果进行对比分析，同时根据测量环境判断测量数据的合理性。如果测量数据存在明显异常，需要在20m€?0m的范围内(固定接收天线安装时可以调整的平均范围)适当调整测量位置返回步骤1重新进行测量。重新测量的次数不超过3次，选择最佳测量结果作为该测量点的测量数据。
3结语
地面广播电视通过数字化，传输容量成倍增加，服务功能大大增强，对于提升广播电视的传输能力和影响力，提升广播电视公共服务水平以及更好地满足人民群众日益增长的精神文化需求，都有十分重要的意义。通过科学的评估、布点能将资金的效益最大化，从而更好地推动事业的发展。
参考文献：
[1] 何剑辉,李熠星,冯景锋.地面数字电视广播覆盖网络规划方法研究[J].广播与电视技术,2007(1).
[2] 姜文波.中国地面数字电视展望[J].广播与电视技术,2008(1).
[3] 李正武.国标数字电视地面广播DTTB技术蓝皮书[J].中国有线电视,2011(3).
关键词：地面数字电视 覆盖评估 测试
中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2011）012-078-02
长期以来，地面电视广播作为党和国家重要的宣传工具，承担着把党和国家的声音传到千家万户的任务，是广播公共服务体系的重要组成部分，是丰富广大群众文化生活和精神生活的重要手段。随着地面数字电视国家标准GB 20600-2006的发布和实施，地面电视数字化进入实质性的推广阶段。数字化后传输容量成倍增加、服务功能大大增强，系统支持多频网和单频网两种组网模式，可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数，支持多业务的混合模式，达到业务特性与传输模式的匹配实现业务运营的灵活性和经济性。在众多的组网方式中，充分利用现有台站资源，以中心大功率覆盖和盲点补点建站、采用室外固定接收的模式，在实现满足广大农村地区节目（包括本地节目和大量优质节目）收视需求方面，有着投资小、运作方便的优点，市场前景广阔。因而对这种组网方式信号覆盖质量的评估和测量方法的了解有重要的现实意义。
1 评估参数
对于室外固定接收通常测试：接收信号电平、接收信号裕量、接收机误码率等指标。这里主要采用场强和信号裕量两个参数对地面数字电视广播信号覆盖质量进行评估。场强反映接收信号强度，随测量位置和接收天线高度的变化而变化，信号强度的变化还依赖于到达接收天线多个路径信号的幅度和相位的组合。信号裕量指的是在测量位置达到成功接收所要求的传送流误码比特率的信号最大衰减量，误码比特率反映系统接收性能，除了与各路径信号的幅度和相位相关之外，还与各路径信号之间的相对延时等其他因素密切相關。因此场强与信号裕量之间不存在固定的对应关系，通过场强与信号裕量的综合考虑，可以对地面数字电视广播的信号覆盖质量进行客观评估。
对于地面数字电视广播，考虑到数字电视的“峭壁效应”，根据信号接收状态与“峭壁效应”点之间的信号裕量空间，可以将地面数字电视广播室外固定接收的信号覆盖质量划分成5个客观评估等级，定义如表1所示。
对于表1所划分的5个覆盖质量客观评估等级可以进一步分为覆盖水平的“不够”、“够”和“足够”三种程度，其中等级1和等级2为“不够”，等级3为“够”，等级4利等级5为“足够”。
2 系统测量
进行室外固定接收测量除了广播发射的设备外，测量系统需要具备可调衰减器、场强仪/频谱分析仪、接收天线和连接馈线、测试接收机、传输分析仪和定位设备，测量系统示意图见图1。
2.1 测量系统校准
测量系统校准的目的是核实确定发射参数，并保证接收端测量系统准确可靠。进行测量系统校准时，要求接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致；校准测量点与发射天线之间为直视路径；校准测量点周围场地应空矿平坦，无建筑物、大片树林等障碍物，无反射波到达校准测量点；此外应远离机场、主要交通运输公路、高压输电线、变电所、工厂等。保证没有来自上述设施的明显干扰或背景噪声电平较欲收信号电平低于20dB。
根据发射天线的有效辐射功率Pt和测量点与发射天线之间距离d，用式(1)计算校准测量点的信号场强E。
Ec(dB V/m)=10log(Pt)(kW)一201og(d)(km)+106.92 (1)
将接收天线升至距离地面10m高度，将可调衰减器衰减量调节为0，调整天线指向使接收机输入信号电平最高，通过场强仪及配套接收天线可以测得测量点的信号场强Em。如果通过频谱分析仪等设备测得测试接收机输入端信号电平Vm，则需要根据接收天线在相应频段的天线系数K和接收天线至频谱分析仪的馈线损耗Lc通过式(2)计算测量点的信号场强。
Em(dB V/m)=Vm(dB V)+Lc(dB)+K ……………(2)
如果信号场强计算值Ec和测量值Em的误差在3dB之内，记录校准测量点的信号场强、经纬度、海拔高度、天线高度、天线指向等信息，然后开始进行其他测量点的测量工作。如果信号场强计算值Ec和测量值Em的误差超过3dB，则需要核实相关参数、检查仪器设备，或更换校准测量点，重新进行测量系统的校准，以保证测量准确性。
2.2 测量
对每一个测量点，选择的测量位置应避免存在严重的遮挡或干扰，应当保证测量过程能够安全顺利的进行，保证接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致。具（下转第157页）（上接第78页）体测量步骤如下：
(1)通过定位设备记录测量点的经纬度、海拔高度等地理位置信息，记录测量时间、测量点所处的地理环境以及可能影响信号接收的其他因素，如架空电线、树木和广告牌等；
(2)将接收天线升至距离地面10m高度；
(3)将可渊衰减器衰减量调节为0，调整天线指向使接收机输入信号电平最高，根据不同接收状况操作如下：
a)如果接收机接收失败，可以对接收天线指向进行适当调整，调整后根据不同接收状况操作如下：
若调整天线指向仍然接收失败，恢复天线指向至接收机输入信号电平最高，记录信号裕量M
b)如果接收机接收成功，记录接收天线指向、接收信号频谱图和测量的信号场强或电平(依照式(2)换算成场强)。
(4)增加可调衰减器衰减量至接收失败，以最大不超过ldB的步进减小衰减量，测量并记录达到客观判决门限时的信号电平，计算并记录信号裕量M；
(5)根据表1进行覆盖质量等级评估，根据不同评估结果操作如下：
a)如果质量等级为第4或第5级，该测量点测量完毕，可继续进行下一个测是点的测量；
b)如果质量等级为第3级，应降低接收天线高度，同时观察信号强度变化，根据不同结果操作如下：
若信号有所增强，根据信号强度选择相应高度返回步骤3进行补允测量(记录天线距离地面高度)；
若信号减弱，该测量点测量完毕，可继续进行下一个测量点的测量；
c)如果质量等级为第1或第2级，应降低接收天线高度，同时观察信号强度变化，根据不同结果操作如下：
若信号有所增强，根据信号强度选择相应高度返回步骤3进行补充测量(记录天线距离地面高度)；
若信号减弱，应将测量结果与覆盖预测结果进行对比分析，同时根据测量环境判断测量数据的合理性。如果测量数据存在明显异常，需要在20m€?0m的范围内(固定接收天线安装时可以调整的平均范围)适当调整测量位置返回步骤1重新进行测量。重新测量的次数不超过3次，选择最佳测量结果作为该测量点的测量数据。
3结语
地面广播电视通过数字化，传输容量成倍增加，服务功能大大增强，对于提升广播电视的传输能力和影响力，提升广播电视公共服务水平以及更好地满足人民群众日益增长的精神文化需求，都有十分重要的意义。通过科学的评估、布点能将资金的效益最大化，从而更好地推动事业的发展。
参考文献：
[1] 何剑辉,李熠星,冯景锋.地面数字电视广播覆盖网络规划方法研究[J].广播与电视技术,2007(1).
[2] 姜文波.中国地面数字电视展望[J].广播与电视技术,2008(1).
[3] 李正武.国标数字电视地面广播DTTB技术蓝皮书[J].中国有线电视,2011(3).