DTMB数字电视测试原理与实践

甘肃省广播电视局东山电视调频转播台 袁晓斌

为了不断满足广大人民群众听好广播、看好电视的需求，更好的把党的声音传到千家万户，2015年中央广播电视节目数字化覆盖工程在全国实施。它是我国广播电视行业走进了数字化时代的里程牌；也是进一步提升了广播电视公共服务水平和质量的重要手段。建设任务完成后，甘肃广电无线覆盖区域内，人民群众可以免费收看到中央12套央视电视节目，以及省、市、县电视节目，共15套标清电视节目。随着数字电视节目的正常播出，承担DTMB数字电视发射任务的发射台的技术维护随之而来。本文主要讲述DTMB数字发射机技术指标测试的方法，以供同行参考。

1 DTMB发射系统测量

地面数字电视发射及系统是数字电视系统的重要组成部分，其技术指标的优劣直接影响数字电视覆盖效果，一些指标关系到单频网组网的成败。

1.1 DTMB电视发射系统组成

激励器、发射机、天馈线及辅助设备。

1.2 测量方法

按框图连接好设备：激励器设置于任意工作模式频道；码流发生器输出为激励器工作频率的最大净码率。

1.3 输出功率

激励器的输出功率是激励器输出的射频信号的能量，单位为W，实际工作中以分贝毫瓦来表示。

1.4 射频有效带宽

射频有效带宽是指通带内对应3dB衰减量的上边频和下边频的频差，计算公式为：

标准要求激励器射频有效带宽为7.56MHz。

1.5 信号带肩

带肩具体定义是指DTMB电视信号中心频率的功率值与偏离中心频率±4.2MHz载波功率的比值，它表征的是射频经过放大器后在频道外的互调产物的连续频谱，频道外的连续频谱在频道上下产生会产生肩效应。带肩比是考量DTMB电视信号的一项重要技术指标。激励器输出射频线性好，带肩比就小，就更能保证信号的信噪比。图1是实际的带肩测试截图。

图1 安立2711E频谱仪测试数字电视46CH带肩测量截图

测量方法：参考频谱仪使用方法。

1.6 带内不平坦度

带内不平坦度是指一个电视频道内激励器的频响，工作频段内最大、最小电平之差。该指标体现放大器的线性失真，一般要求带内波动在±0.5dB以内。

1.7 调制误差率

（1）调制误差率

调制误差率（Modulstion Error Rate，WER）是指射频信号平均矢量幅度与误差矢量幅度之间有效值的比值，在星座图中MER以图形来体现数字电视信号的噪声状态。MER的恶化是传输网络质量恶化的主要因素。MER的恶化导致的误码率的增加，从而会提高接收门限。MER下降的同时，星座图也同时变差。

（2）MER的要求和测量

在发射系统的不同测量位置MER的要求指标也不同，根据标准GY/T229.4-2008中要求发射机最终输出的射频信号MER不小于32dB，而激励器输出信号的MER不小于36dB。

DTMB激励器MER测量需要码流发射器、调制误差率测试仪。在测量时，码流发生器输出净码率不高于所选调制模式的最大净码率，调制误差率测试仪接收并解调负荷GB20600-2006的调制信号，并读出对应的调制误差率数据。

1.8 带外杂散

带外杂散是指工作频道外泄漏的射频信号与频道内正常射频信号功率之间的比值，单位为dB。造成带外杂散的原因很多，主要是发射机功率放大器工作在非线性区域，引起频谱的变化和增长，从而造成邻频道内的干扰，还有就是正交调制中的二次谐波、三次谐波和镜像频率，都会造成邻频道外的带外杂散增长。

1.9 相位噪声

相位噪声是指一个射频系统在各种原件噪声的作用下，引起射频输出信号相位的变化，就是相位噪声。通常定义为在一个设定偏移频率处与总功率的比值，单位是dBc。通常测量相位噪声大多数都使用频谱仪，也是最为简便的方法。频谱仪可以测量所有信号的不稳定度，既能测量相位噪声也能测量幅度噪声。

相位噪声指标是衡量射频频率质量稳定度的一项重要指标，随着电子技术的发展，频率基准源的制造技术不断完善，射频系统相应的噪声值也就越来越小，所以对相位噪声技术指标的测量标准也就越来越高。

测量步骤：①正确连接测量设备。激励器如有直接的本振输出口，则直接连接激励器本振输出与频谱仪输入，如果没有本振输出口则连接激励器射频输出接口，调整激励器为单频输出模式。②设置频谱仪分辨率带宽（RBW）和可视带宽（VBW），对于10Hz和100Hz的相位噪声测试，设置VBW1Hz，RBW1Hz。测试1kHz的相位噪声，设置VBW和RBW为10Hz。测试10kHz的相位噪声，设置VBW和RBW为100Hz。测试100kHz的相位噪声，设置VBW和RBW为1kHz。测量1MHz的相位噪声，设置VBW和RBW为10kHz。③为得到较为准确的测试结果，一般频宽可以设为待测频率的2.2倍，如测是1kHz的相位噪声时，设置频谱仪频宽为2.2kHz。如果频谱仪精度不够，也可以设置为待测频率的5倍。④以安立2711E频谱仪为例，测试步骤：将MS2711E的中心频率设置为待测频率，SPAN设置为略大于2倍的距中心频率偏移，参考电平需略高于待测信号。然后读取此时的RBW，以及待测信号电平与距中心频率偏移处的功率差值B。

通过公式相噪=B-10log(RBW)，计算相位噪声。若RBW设置为1Hz，B即为所需相噪。仪表的相位噪声指标需要高于待测信号相噪，否则，测量结果为仪表的相噪，而不是待测信号的。SPAN应略大于2倍的距中心频率偏移，参考电平要高于待测信号大小。

1.10 数字发射机的技术指标测试（表1）

表1 DTMB发射机技术指标要求

1.11 DTMB发射系统天馈线技术指标驻波比测试

数字电视天馈线系统在工作频道内的驻波比，在天馈线系统输入端（不含主馈线）甲级不能大于1.1，乙级不能大于1.15，丙级不能大于1.2。测试点不同，驻波比要求不同。

天线驻波比指标测量为实测数值，现在以天馈线测试仪直接测试，就能读出比较准确的数值。

1.12 信号覆盖测量

DTMB数字电视信号场强测量主要用场强仪，DTMB信号在移动接收时用DTMB路测仪，它能够满足室内外固定和移动测试的需求，功能齐全，具有地面数字电视信号的信道分析、解调、监听、监看功能，视频能支持MPEG2、MPEG4、H.264、AVS、AVS+格式信号的高清和标清解码，音频能支持MPEG1、MPEG2（LayerI/II）、AC3等格式的解码需求，配置全频段接收天线，GPS接收模块等硬件配置，操作简单，使用方便。

2 小结

具有自主知识产权的DTMB数字电视技术标准已于2007年实施，根据广电总局的规划，2019年起全国模拟电视相继关停，已进入全面普及快速发展阶段，模拟电视时代的技术已不能适应发展的需要。因此，为了不断适应新形势的发展需求，无线发射台站的技术维护人员，熟悉和掌握DTMB数字电视技术指标测试技术刻不容缓，只有不断学习才能不断适应新技术发展需求，才能更好的完成优质转播任务。