DTMB应用中常见的问题及建议

房海东，王 谦，康 宁，欧阳书平

（北京数字电视国家工程实验室，北京 100191）

DTMB应用中常见的问题及建议

房海东，王 谦，康 宁，欧阳书平

（北京数字电视国家工程实验室，北京 100191）

通过对某地地面数字电视（DTMB）应用中存在的问题进行系统的测试及分析，发现DTMB应用过程中存在一些常见问题导致信号覆盖降低。另外，通过对接收端的测试分析，也发现几个常见的应用问题会造成接收质量的下降。针对上述问题，给出相应的建议，以提高DTMB应用过程中的接收质量。

DTMB；接收机；信号覆盖

1 DTMB介绍

具有自主知识产权的中国数字电视地面广播传输系统标准——《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》（DTMB）于2006年8月30日由国家标准管理委员会发布，并于2007年8月1日起实施。此数字电视地面传输国家标准为强制标准，是地面无线电视的基础性标准。相继于欧洲的DVB-T、美国的ATSC和日本的ISDB-T这3种国际地面数字电视广播（DTTB）标准，DT⁃MB于2011年12月正式被国际电联认可，成为第4个国际DTTB标准。目前，DTMB以其系统容量大、传输能力强、覆盖范围广等优势而迅速发展和普及。DTMB在频谱利用率、接收门限、支持多业务、单频网组网等方面，比DVB-T，ATSC和ISDB-T都有一定的技术优势[1-3]。

随着DTMB运营应用的普及，一些地方运营商经常反映DTMB信号的覆盖存在一些问题。为此本文对这些问题区域进行了系统的测试分析。本文将结合并依据某地（后文简称A地）的实际测试情况，对DTMB应用中存在的问题给出相应的建议。

2 A地地面数字电视系统介绍

A地目前国标地面数字电视共6个频点（714 MHz，722 MHz，730 MHz，746 MHz，754 MHz，770 MHz），采用2台1 000 W宽带发射机发射，每台发射机发射3个频点。每个频点的传送流中包含8套MPEG-2节目。每个频点的实际发射功率约为300W。据台站技术人员反映电视信号覆盖不好，导致用户流失严重，影响运营。2014年5月，北京数字电国家工程实验室派技术人员到A地进行国标地面数字电视无线覆盖评估测试，并协助排查信号覆盖不佳的原因并提出相应建议。

A地DTMB系统组成框图如图1所示。调制器输出的射频信号采用了阻抗为75Ω的电缆，合成器采用普通的有线电视分支器。且调制器机房与发射机机房位于两个房间，两地相隔约10 m，合成后的射频信号仍通过阻抗为75Ω的电缆送至激励器。

图1 A地DTMB系统框图

3 DTMB发送端常存在的问题及建议

对于调制器和发射机的测试，遵循国家广播电影电视总局2008年2月28日发布的广播电影电视行业标准《地面数字电视广播激励器技术要求和测量方法》（GY/T 229.2—2008）。激励器测试的框图如图2所示。

图2 激励器测试的框图

测试系统由节目前端、被测激励器、衰减器、频谱分析仪和ETL组成。

节目前端采用的是机房内经过复用器出来的码流。

调制器射频信号经过衰减后输入频谱分析仪或者ETL。MER和带肩可由ETL直接测得，其他指标由频谱分析仪测试直接得到或者经计算得到。测试过程中发现，线缆的阻抗不匹配会造成系统MER的下降。根据标准GY/T 229.2—2008中接口的要求，射频输出阻抗为50Ω。而在A地的应用方案中，却采用了阻抗为75Ω的射频电缆和功率合成器。这种应用造成调制器送到激励器的MER下降。表1为用不同阻抗的电缆连接被测调制器和ETL，测得的两台调制器的MER数据。

表1 不同调制器的MER

从测试数据看，电缆的阻抗不匹配会造成系统MER的下降，因此强烈建议必须按照标准GY/T 229.2—2008中接口的要求进行操作；否则不同设备之间的连接就会造成部分的性能下降。

地面数字电视的机房一般位于发射塔下，大部分运营者把发端设备都集中在一个机房内，便于布线和管理。但也有运营者局限于实际条件，不得不把调制器与发射机分放在两个房间内。发射塔下信号能量较强，而调制器机壳本身可作为天线能够接收一定能量的信号。在A地的实际应用中，检测中心频率722 MHz的调制器检测口发现714 MHz和730 MHz的频谱存在明显频谱信号。调制器机壳作为天线耦合到714 MHz的信号能量最大仅比722 MHz调制器的功率低30 dB左右；而耦合到的730 MHz的信号能量最大比722 MHz调制器的功率低40 dB左右。可见对于单频点发射的722 MHz信号而言，其本身也会耦合到自身的发射功率，造成不必要的干扰。为减少这些干扰，建议调制器与激励器和发射机之间做好电源共地，且射频电缆需要采用屏蔽性能好的电缆，以降低这种干扰。

4 DTMB接收端常存在的问题及建议

地面数字电视的实际应用中，当接收信号强度较弱时，会存在各种各样的接收问题，例如天线放置位置、高度不合理；接收端的接头制作工艺差、接触不良；接收机型号较老、性能差等。这些问题在工程中比较容易解决，本文不再描述，后文提出的两个问题及建议均为易见但往往被忽略的。

在发射塔附近，信号强度较强的区域，对于某一些类型的接收机往往也会造成地面数字电视信号的无法接收。在A地的应用中，在离发射塔大约1 km的地方，采用全向接收天线，存在部分接收机无法正常接收到714 MHz的数字电视信号。经过测试发现，714 MHz，722 MHz，730 MHz，746 MHz，754 MHz，770 MHz本身的信号能量约为-60 dBm，其中714 MHz频点的信号能量略比其他频点低3 dB。而中心频率为602 MHz，610 MHz，618 MHz，626 MHz，634 MHz的频点上，存在另一运营商在此地的发射信号，信号强度约为-50 dBm；同时在VHF段，还存在的较多频点（5个频点以上）的模拟信号，而这些模拟信号的强度约为-30～+40 dBm。另在此地无法正常接收的接收机均采用了某厂家的半导体调谐器。经过笔者在实验室的大量测试发现，较多较强的射频信号造成了调谐器放大器的饱和或者功率阻塞，因此其输出的中频信号质量已严重下降，造成此类接收机的无法接收。对于此类情况，本文提出两点建议：一是对于地面数字电视的布网规划中，要充分考虑不同运行商之间的干扰，尽量做到各发射频率的功率均衡，以降低接收机的难度；二是对于接收机而言，调谐器尽量选择鲁棒性强的、符合标准的调谐器，以减少出现这种调谐器的放大器饱和或者功率阻塞的情况。

在A地的地面数字电视应用中，用户反映在一制衣厂的集体宿舍中DTMB接收信号接收不良。经过实地测试，此制衣厂离发射塔约11 km，集体宿舍4层楼高，楼顶天线的信号强度约为-72 dBm。经过约10m距离的电缆传输送至室内并通过分路器，之后分路器的1路接入放大器，如图3所示。天线接收的信号经过传输电缆和分路器的信号衰减，不但信号强度大大降低，信号质量也严重降低。即使信号经过放大，信号强度得到提高，但整个信号的质量（MER）已经严重下降，故各接收机的接收效果很差。

图3 A地某接收端有问题连接图

建议对于强度较弱的信号（低于-75 dBm）而言，接收天线接收的信号应该直接接入低噪声放大器。在实验室，本文测试了多种噪声系数＜2的低噪声放大器，可知低噪声放大器基本不降低接收信号的信号质量，可有效地提高信号强度。对于较强信号（大于-70 dBm）的放大，可采用市场上常用的有线电视干线放大器，可有效放大信号，防止放大器饱和。整个接收端需综合考虑，可采用多级放大模式，使得每一个接收终端的信号输入强度高于-75 dBm。

此外，在测试过程中，A地边缘地区能够较好地接收到其他地区的数字电视信号。其中在一用户家里，使用定向天线接收，但朝向不同时，会接收到同一频率下的不同电视节目，可见此地存在严重的同频干扰。这属于不同地区不同运行商间的频率规划问题，本文不再详述。

5 结论

通过本文的介绍，在发射端，需要严格按照相关应用标准，并参照设备说明，由专业的操作人员采用满足规格的材料对设备进行工程安装，以避免阻抗不匹配、屏蔽等问题造成发射端的信号质量的下降。同时，机顶盒的安装人员也需要进行必要的培训，以避免不必要的接收信号质量的下降；机顶盒型号的选择也尽量多元化，以避免某些型号的接收机存在某些特定的干扰问题，从而使得用户取得良好的收视效果。

[1]魁斌，房海东，王谦，等.一种DTMB演进系统及其场地测试[J].电视技术，2013，37（22）：33-36.

[2] 程杨，阮卫泓.DTMB接收终端射频性能测试问题解析[J].电视技术，2013，37（14）：90-92.

[3]敬奕艳，曹高翔.DTMB数字电视解调系统的设计与实现[J].电视技术，2014，38（14）：29-33.

Problem s and Suggestions in DTMB

FANG Haidong，WANG Qian，KANG Ning，OUYANG Shuping
（National Engineering Lab.for Digital TV（Beijing），Beijing 100191，China）

Through testing the DTMB application，some problems are found which result in the reduce of signal coverage.And by testing the receiver，there are many problems reduce the reception quality.Many suggestions are provided in this paper to improve the reception quality in DTMB application.

DTMB；receiver；signal coverage

TN949

B

�� 雯

2014-08-06

【本文献信息】房海东，王谦，康宁，等.DTMB应用中常见的问题及建议[J].电视技术，2014，38（21）.