靖江市无线电视同频覆盖现状与未来规划

冯洁 靖江广播电视台

1.引言

无线电视信号的传播覆盖效果，与传播的地形地貌密切相关。建筑物密集遮挡形成的信号盲区，多径信号造成的收视不良，边远地区信号强度不够等，是客观存在又难以绕开的问题。频率资源是有限的资源，因此，增大功率、提高天线高度，成为解决问题的基本办法。然而这又加重了广播电视频道间的同频干扰、邻频干扰的问题。信号不良、解决方法、同频干扰三者之间成了一个怪圈。作为苏中地区地处长江下游边的靖江，地域狭长，人口密集，无线电视信号的传播覆盖问题较为突出。

2. 模拟电视载频精密偏置

在上世纪九十年代初，通过采用SG—51电视载频精密偏置信号发生器，以中央台视频信号中彩色副载波为标频，产生10-11量级稳定度的载频，锁定发射机的图像中频与本振，以实现图像载频精密同步。同频道发射机各配置一套SG—51设备，用以锁定或替换原发射机的图像中频与射频本振，实现相同频道发出的所有图像载频精密同步；相邻同频发射机行频偏置2/3或1/3。靖江台8频道承担（江苏卫视）的无线覆盖任务，通过上述技术缓解了与周边五个县市8频道同频干扰的现象。

图1 模拟电视精密载频系统

3. 模拟信号同步网

在2000年左右，在精密载频基础上，增加行、场时统同步。通过精确控制发射载频和瞬时调制参数，在发射台站之间建立起精密的同步发射相关性。

同频同信号播出技术特征如下：

（1）载频差拍所产生的“百叶窗”干扰同频保护率为25dB；

图2 模拟电视同频网发射系统

（2） 行频/场频同步，“鬼影”跑动同频保护率为14dB；

（3）行/场相位同步，“鬼影”重合同频保护率为10dB；

（4）在小于保护场强的信号交叠区，利用方向性接收天线，可实现信号无干扰接收，基本解决同频干扰问题。

采用以上模拟同步技术，当发射台站距离间隔较远，大面积建立同频模拟电视发射网时，可以节省频道资源，同频干扰程度相对较小。但在发射台站距离间隔较近，小范围内建立同频模拟电视发射网时，信号多径干扰问题严重，同频干扰程度相对很大，整体覆盖效果很差。

由于靖江市行政区域东西半径不过20公里，南北半径不过15公里，建立模拟单频网解决信号覆盖问题，显然不太适宜。最终，靖江台以微波传送信号，在靖江市东西两侧边远地区，各建设一个异频、而非同频网转播站，以解决边远及覆盖盲区问题。

4. 地面数字电视单频网的特点

随着技术的发展，我省相继组建了地面数字电视省单频网、市单频网和省多频网，试运行已有一年。地面数字电视单频网技术包括：

（1）频率同步：由GPS时钟，锁定信号载频。

（2）时间同步：同一个字符在同一时刻，从所有发射机发出。

（3）比特同步：同一个比特字符，在不同的发射机上，被调制到相同的子载波上（3780个子载波）。

（4）PN420、PN595、PN945三种帧头（保护间隔）：解码信号相位同步（多径）；并决定建站最大相互距离L。以PN420帧头为例，基带符号率为7.56Msps,帧头长度 t= 420×1/7.56us= 55.56us，射频信号在此时间内的传输距离： L= 55.56us×3×108m/s=16.67Km；

PN595帧头，t= 78.7us，L= 23.61Km；

PN945帧头，t= 125us，L= 37.5Km。

靖江台省多频网DS-15采用的信道模式为：16QAM、FEC=0.8、PN420、C=3780，码率21.365Mb ps。在一个地面数字电视频带内可发射8套以上的标清电视节目。靖江台利用地面数字电视路测仪，结合数字电视机顶盒实时接收情况，对省多频信号DS-15在靖江地区覆盖情况进行了一次实地测量。

实地定点接收测试效果如下：

（1）场强达65dBuV/m，误码率＜1.0e-5的几率达98%，图像稳定。

（2）场强达60dBuV/m，误码率＜1.0e-5的几率达90%，图像稳定。

（3）场强达60dBuV/m以下，2.6e-3＜误码率＜1.0e-5，图像马赛克数量与发生几率逐渐增多，解码图像不稳定。

（4）场强达55dBuV/m以下，误码率＞2.6e-3几率较大，属于无法正常收看范围。

图3为DS-15的移动接收覆盖效果。

图3 DS-15移动接收覆盖效果图

图4 为接收电平统计饼图。通过图3移动接收覆盖效果图可以看出DS-15在整个靖江区域内大致场强的分布情况，场强小于55dBuv/m地区为信号接收失败区域，集中在靖江市的东面与西面，为我市的边远地区，与模拟无线电视覆盖情况大致相同，是靖江市由来以久无线电视覆盖的问题区域。

5. 未来规划

（1）DS-15地面数字电视县级单频网

在靖江市现有的东西两个模拟转播台，分别各建一个DS-15单频网发射系统，实现信号盲区单频网组网覆盖。上述提到省多信道模式采用PN420帧头（保护间隔16.67KM），现有发射主站与转播台之间直线距离均小于15KM，符合单频网组网技术要求。图5为DS-15县级单频网系统图。

图4 接收电平统计饼图

该方案的优点是与省单频网的组网模式相同，系统规范，科学合理，运行可靠；缺点是结构复杂，且信号传输链路或建或租，总成本较高。

（2）直放站

图5 DS-15县级单频网系统图

直放站是一种将地面数字电视无线信号接收、中继、放大、转发的设备，曾经在手机电视CMMB覆盖中得到广泛应用，可以起到射频信号增强的作用。直放站能扩大已建地面数字电视的覆盖范围，是解决盲区、边远地区无线覆盖最经济有效的手段。补点发射机有直放型、变频型和回波抑制型三种。

①直放型，总时延约5 us，最简单经济，但对收、发天线之间隔离度要求很高。

②变频型，是一个通常意义的数字转播发射机。

③回波抑制型。对收发天线的隔离度要求不高，但处理系统有时延。必须满足帧头时延的要求。

回波抑制型直放站原理见图6。

在东西两边的信号接收效果的过渡边缘，分别建一个回波抑制型补点发射系统，向信号衰弱方向，定向转发信号，覆盖信号不良地区。

图6 回波抑制型直放站原理

该方案的优点是结构简单，成本较低；可以小功率的多点接力传输，布网方便。

该方案技术要求如下：

（1）接收天线与发射天线之间隔离度必须大于10db；

（2）发射信号采用PN420帧头，时延极限：55.56us；

（3）A/D转换模块、回波抑制模块、D/A模块三模块总时延，必须小于50 us；接收信号与发送信号总时延必须小于55 us的极限值。否则，无法杜绝回波对发射信号的干扰，严重时将引起发射系统自激而损坏设备。