隧道中的广播电视信号覆盖测试

陆建华，张殷希，陈 宏

（无锡广播电视集团 技术中心，江苏 无锡 214061）

随着城市经济快速发展，隧道工程在现代城市交通道路发展中扮演着越来越重要的角色。隧道中的广播电视信号覆盖，已列入隧道工程建设的配套设施之一，根据隧道长度、形状等实际情况，可采用定向天线或者泄漏电缆的方式进行覆盖。在隧道这个相对封闭的环境中，广播电视信号强度会随着传输路径的变化而变化；为了掌握信号变化情况，需要在隧道中进行实际收测，并通过对实测数据的处理，获取覆盖信号强度分布曲线，全面了解隧道中的广播电视信号覆盖质量[1-4]。

1 无锡隧道覆盖情况

无锡在近几年大力发展城市交通以配合其高速发展的经济需要，快速内环线上的多条隧道建设有效改善了交通状况，其中，惠山、青祁、金城、太湖大道等多条隧道为市民出行提供了极大的方便。为了在隧道中实现调频广播、移动电视和CMMB的覆盖，无锡广电集团自2010年7月开始，对隧道覆盖项目进行调研、论证，并制定了技术方案；隧道广播电视覆盖工程于2010年11月开始实施，至2011年4月基本完工。

新建的太湖大道隧道全长3800 m，FM，DTV和CMMB信号采用泄漏电缆方式进行覆盖，其基本过程如图1所示。

图1 隧道中信号覆盖过程图

太湖大道隧道中调频广播（FM）、移动电视和CMMB信号的覆盖系统图如图2所示。

2 隧道覆盖测试

为掌握各条隧道中的广播电视信号覆盖质量，规划并实施隧道中信号覆盖场强的测试；针对测试数据进行统计，并借助Matlab软件[5]得到场强分布图，以最直观的方式分析各条隧道中信号覆盖的实际情况。

2.1 测试方法

无锡广电技术中心早前自主研发的“场强覆盖测试评估系统”软件是通过GPS信息、实时移动收测覆盖场强值，但由于隧道是相对封闭的环境，无法接收到GPS定位信息，因此需要对该软件进行改进后使用。

在没有GPS信息的情况下，尽量保持测试车辆的匀速前进，以方便定位在隧道中的测试位置，并按照一定间隔自动记录测试频点上的信号电平。在测试过程中，接收天线与PRK-4C场强仪连接，通过场强仪的通信端口读取测试数据，并分别利用车载收音机、DTV手持终端以及CMMB手机终端收听、收看实际的广播电视效果。隧道中的测试系统如图3所示。

图2 太湖大道隧道FM，DTV和CMMB信号覆盖系统图

图3 隧道中广播电视信号测试系统图

2.2 测试数据统计

隧道中收测得到的测试数据采用TXT文档保存，主要记录测试点序号以及实测的信号电平值。为了统计测试数据，在Excel中制作《隧道覆盖测试覆盖率统计表》，分别设定调频广播、DTV移动电视以及CMMB的门限值，利用COUNTIF函数自动统计得到有效采样点数以及接收合格点数，并分别得到覆盖率情况。设计的统计表如图4所示。

图4 隧道中广播电视测试数据覆盖率统计图

从图4中可以看出，太湖大道北侧隧道的调频广播覆盖率不甚理想，与测试过程中的实际收听效果一致，需要在后续寻找原因、确认问题后进一步提高覆盖率、改善覆盖效果。

2.3 测试数据Matlab分析

《隧道覆盖测试覆盖率统计表》是掌握隧道中广播电视信号覆盖的大致情况，而隧道中各个路段的具体覆盖状况需要利用Matlab软件[5]，绘制信号场强分布曲线图来直观地分析每一路段的信号分布情况。具体绘制流程如图5所示。

图5 Matlab绘制隧道信号场强分布的流程图

针对太湖大道北侧隧道，调频广播FM 98.7 MHz、移动电视DTV以及CMMB的场强分布曲线图分别如图6、图7和图8所示，其中红色表示节目正常接收需要的门限值；蓝色表示测试信号的场强实际分布情况。

由场强分布图可以了解到，移动电视以及CMMB信号在整个隧道中都能够良好接收，而调频广播 FM 98.7 MHz在进入隧道1500 m～2500 m处，接收信号明显较弱，节目收听困难，为此可做针对性的问题排查与定位。

3 小结

隧道中广播电视信号的测试数据是隧道覆盖工程考核的重要依据，同时也为隧道中广播电视覆盖的日常维护提供方便。上述介绍的隧道覆盖测试过程，从改良移动路测软件到Excel设计覆盖率统计，再到Matlab软件绘制场强分布图，较为全面地实现了对隧道中广播电视信号分布情况的掌握。该方法也可用于未来的地铁覆盖工程中，笔者将结合实际的测试情况不断完善测试方法，为做好广播电视的深度覆盖打下坚实的基础。

[1]戴懿贺，夏秀靖，章丽君.隧道内数字电视信号覆盖方式比较分析[J].中国图象图形学报，2007，12（10）：1693-1695.

[2]陆建华，陈宏，张殷希，等.无锡地面数字电视覆盖测试与计算[J].电视技术，2009，33（3）：9-11.

[3]陈文宜，彭永平，刘成.调频广播信号公路隧道补点覆盖技术探讨[J].世界广播电视，2009（9）：82-84.

[4]谢立进.利用公安模拟350M直放站技术平台实现广播隧道覆盖[J].广播与电视技术，2010（4）：115-117.

[5]孙祥，徐流美，吴清.MATLAB 7.0基础教程[J].北京：清华大学出版社，2005.