湖南省廣播電視無線數(shù)字化覆蓋工程單頻網(wǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析

莫 紅

（湖南岳陽電視轉(zhuǎn)播臺(tái)，湖南 岳陽 414000）

0 引 言

湖南省局單頻網(wǎng)無線數(shù)字化覆蓋工程已在湖南省內(nèi)全面完成?？紤]到本地地面數(shù)字電視節(jié)目覆蓋需求和有效利用頻點(diǎn)帶寬等因素，本次工程在新增6套標(biāo)清電視節(jié)目的基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方式，與中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程中已實(shí)施的5套標(biāo)清電視節(jié)目一起使用中央311工程推薦的工作模式A，通過組建全省單頻網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)6套省級(jí)電視節(jié)目使用同一頻道在省域范圍內(nèi)的數(shù)字化覆蓋。為了準(zhǔn)確掌握此次單頻網(wǎng)組建在岳陽市區(qū)的實(shí)際覆蓋情況，岳陽電視轉(zhuǎn)播臺(tái)組織專業(yè)技術(shù)人員通過電波傳播統(tǒng)計(jì)模型、場(chǎng)強(qiáng)理論計(jì)算以及移動(dòng)采樣測(cè)試等方式對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，給出省級(jí)數(shù)字電視單頻網(wǎng)組建的重要結(jié)論，為進(jìn)一步完善覆蓋效果提供基礎(chǔ)性參考依據(jù)。

1 理論推算

1.1 P.1546傳播模型

選擇岳陽電視轉(zhuǎn)播臺(tái)金鶚山基站和君山區(qū)錢糧湖基站的播出信號(hào)作為研究對(duì)象。兩臺(tái)站之間地勢(shì)開闊，電波傳播環(huán)境好，嘗試用P.1546傳播模型進(jìn)行理論分析[1]。

發(fā)射機(jī)的EIRP為：

式中：EIRP為發(fā)射機(jī)的有效覆蓋功率；p為發(fā)射機(jī)功率；Gt為發(fā)射天線增益；L為饋線損耗。

EIRP對(duì)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)換算E10：

接收天線高度校正：

式中：C為校正量，單位為dB；F為工作頻率，單位為MHz；h2為接收天線高度，單位為m；R2為建議書中缺省接收天線高度，單位為m，此處取值為10。

1.2 最小中值場(chǎng)強(qiáng)

最小接收信號(hào)中值場(chǎng)強(qiáng)與接收方式、覆蓋地點(diǎn)概率以及最小等效場(chǎng)強(qiáng)等有關(guān)，計(jì)算公式以及具體參數(shù)詳見《GB/T 26666—2011 地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)實(shí)施指南》[2]。

1.3 覆蓋范圍的理論計(jì)算

湖南省局單頻網(wǎng)無線數(shù)字化覆蓋工程在岳陽市布點(diǎn)時(shí)，因地制宜，選擇了汨羅市的達(dá)摩嶺基站、岳陽市區(qū)的金鶚山基站、岳陽市君山區(qū)的錢糧湖基站、平江發(fā)射臺(tái)、湘陰電視轉(zhuǎn)播臺(tái)、臨湘五尖山發(fā)射臺(tái)、禹山發(fā)射臺(tái)以及岳陽縣發(fā)射臺(tái)等7個(gè)發(fā)射臺(tái)站，使主輔站做到分片覆蓋、互相兼顧。此次，選擇岳陽電視轉(zhuǎn)播臺(tái)金鶚山基站和君山區(qū)錢糧湖基站兩個(gè)基站的播出信號(hào)作為研究對(duì)象，系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)和發(fā)射技術(shù)參數(shù)如表1、表2所示。根據(jù)文獻(xiàn)[3]的測(cè)試結(jié)果，以電平-75 dBm作為收測(cè)門限閾值，通過上述計(jì)算公式，結(jié)合兩個(gè)基站的實(shí)際情況，對(duì)信號(hào)的有效覆蓋區(qū)域進(jìn)行估算。

表1 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)表

表2 發(fā)射技術(shù)參數(shù)表

2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析

為了測(cè)試兩個(gè)基站所發(fā)頻點(diǎn)在岳陽市區(qū)以及周邊地區(qū)的實(shí)際覆蓋效果，結(jié)合理論預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，在理論試算覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)收測(cè)。共選取1 747個(gè)采樣點(diǎn)，利用GPS全球定位系統(tǒng)確定收測(cè)位置與發(fā)射點(diǎn)的直線距離，用DTMB綜合分析儀測(cè)出各采樣點(diǎn)的誤碼率、信噪比以及接收電平等技術(shù)參數(shù)，并記錄收看效果。測(cè)試結(jié)果如表3、表4及表5所示。

表3、表4、表5為移動(dòng)收測(cè)環(huán)境下參數(shù)采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)表。通過對(duì)實(shí)測(cè)畫面收看和測(cè)試數(shù)據(jù)分析可知：所發(fā)頻點(diǎn)在岳陽市區(qū)有效覆蓋率達(dá)到78%左右；在理論試算覆蓋范圍內(nèi)的大部分區(qū)域內(nèi)，收測(cè)效果較好，誤碼率小于0.002的點(diǎn)數(shù)占比接近81%；信噪比高于11 dB的采樣點(diǎn)數(shù)與誤碼率小于0.002的點(diǎn)數(shù)基本一致，即信噪比高于11 dB即可取得較好的移動(dòng)收測(cè)效果；從實(shí)測(cè)圖像來看，當(dāng)信噪比低于11 dB時(shí)，圖像迅速劣化，馬賽克現(xiàn)象嚴(yán)重；受多徑干擾和市區(qū)周邊信號(hào)影響，部分區(qū)域收測(cè)電平較高，但誤碼率高，收測(cè)畫面有馬賽克和丟幀現(xiàn)象。

表3 誤碼率-采集點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)表

表4 信噪比-采集點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)表

表5 接收電平-采集點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)表

實(shí)測(cè)還發(fā)現(xiàn)，在覆蓋區(qū)域內(nèi)，有部分區(qū)域發(fā)生了單頻網(wǎng)信號(hào)干擾。經(jīng)過分析，確定產(chǎn)生信號(hào)干擾的原因?yàn)椋航瘗樕交竞途絽^(qū)錢糧湖兩個(gè)基站發(fā)出的信號(hào)到達(dá)該區(qū)域接收機(jī)的時(shí)間不同，產(chǎn)生的時(shí)間延時(shí)差超過了接收機(jī)的保護(hù)間隔，并且接收信號(hào)電平差小于同頻干擾保護(hù)率，從而產(chǎn)生了干擾。為了減少干擾區(qū)域面積，將金鶚山基站發(fā)射機(jī)功率降為260 W，調(diào)整發(fā)射機(jī)附加延時(shí)為80 μs，覆蓋收看效果得到明顯提升。

3 結(jié) 語

本文主要研究了湖南省局單頻網(wǎng)無線數(shù)字化覆蓋工程在岳陽市區(qū)、君山區(qū)以及相鄰區(qū)域的信號(hào)覆蓋情況。通過P.1546傳播模型和最小中值場(chǎng)強(qiáng)對(duì)信號(hào)覆蓋范圍進(jìn)行理論計(jì)算，通過DTMB信號(hào)分析儀對(duì)發(fā)射頻點(diǎn)的誤碼率、信噪比以及信號(hào)電平等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行移動(dòng)收測(cè)，結(jié)果表明：理論計(jì)算覆蓋范圍和實(shí)際覆蓋范圍基本一致，在市區(qū)大部分范圍內(nèi)收測(cè)效果較為理想；在移動(dòng)收測(cè)過程中，采樣點(diǎn)的誤碼率高于0.002或信噪比低于11 dB時(shí)，圖像即出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，峭壁效應(yīng)比較明顯；在兩個(gè)臺(tái)站之間的覆蓋重疊區(qū)域存在信號(hào)干擾，通過降低發(fā)射機(jī)功率和調(diào)整發(fā)射機(jī)附加延時(shí)可以有效地優(yōu)化單頻網(wǎng)信號(hào)，該措施完全零成本，在實(shí)際工作中可操作性較強(qiáng)。