湖南省广播电视无线数字化覆盖工程单频网测试数据分析

莫 红

（湖南岳阳电视转播台，湖南 岳阳 414000）

0 引 言

湖南省局单频网无线数字化覆盖工程已在湖南省内全面完成。考虑到本地地面数字电视节目覆盖需求和有效利用频点带宽等因素，本次工程在新增6套标清电视节目的基础上，采用统计复用的方式，与中央广播电视节目无线数字化覆盖工程中已实施的5套标清电视节目一起使用中央311工程推荐的工作模式A，通过组建全省单频网的方式，实现6套省级电视节目使用同一频道在省域范围内的数字化覆盖。为了准确掌握此次单频网组建在岳阳市区的实际覆盖情况，岳阳电视转播台组织专业技术人员通过电波传播统计模型、场强理论计算以及移动采样测试等方式对相关数据进行综合分析，给出省级数字电视单频网组建的重要结论，为进一步完善覆盖效果提供基础性参考依据。

1 理论推算

1.1 P.1546传播模型

选择岳阳电视转播台金鹗山基站和君山区钱粮湖基站的播出信号作为研究对象。两台站之间地势开阔，电波传播环境好，尝试用P.1546传播模型进行理论分析[1]。

发射机的EIRP为：

式中：EIRP为发射机的有效覆盖功率；p为发射机功率；Gt为发射天线增益；L为馈线损耗。

EIRP对场强数据换算E10：

接收天线高度校正：

式中：C为校正量，单位为dB；F为工作频率，单位为MHz；h2为接收天线高度，单位为m；R2为建议书中缺省接收天线高度，单位为m，此处取值为10。

1.2 最小中值场强

最小接收信号中值场强与接收方式、覆盖地点概率以及最小等效场强等有关，计算公式以及具体参数详见《GB/T 26666—2011 地面数字电视广播传输系统实施指南》[2]。

1.3 覆盖范围的理论计算

湖南省局单频网无线数字化覆盖工程在岳阳市布点时，因地制宜，选择了汨罗市的达摩岭基站、岳阳市区的金鹗山基站、岳阳市君山区的钱粮湖基站、平江发射台、湘阴电视转播台、临湘五尖山发射台、禹山发射台以及岳阳县发射台等7个发射台站，使主辅站做到分片覆盖、互相兼顾。此次，选择岳阳电视转播台金鹗山基站和君山区钱粮湖基站两个基站的播出信号作为研究对象，系统主要技术参数和发射技术参数如表1、表2所示。根据文献[3]的测试结果，以电平-75 dBm作为收测门限阈值，通过上述计算公式，结合两个基站的实际情况，对信号的有效覆盖区域进行估算。

表1 系统主要技术参数表

表2 发射技术参数表

2 实验测试与数据分析

为了测试两个基站所发频点在岳阳市区以及周边地区的实际覆盖效果，结合理论预测数据，在理论试算覆盖范围内进行移动收测。共选取1 747个采样点，利用GPS全球定位系统确定收测位置与发射点的直线距离，用DTMB综合分析仪测出各采样点的误码率、信噪比以及接收电平等技术参数，并记录收看效果。测试结果如表3、表4及表5所示。

表3、表4、表5为移动收测环境下参数采样点数对应表。通过对实测画面收看和测试数据分析可知：所发频点在岳阳市区有效覆盖率达到78%左右；在理论试算覆盖范围内的大部分区域内，收测效果较好，误码率小于0.002的点数占比接近81%；信噪比高于11 dB的采样点数与误码率小于0.002的点数基本一致，即信噪比高于11 dB即可取得较好的移动收测效果；从实测图像来看，当信噪比低于11 dB时，图像迅速劣化，马赛克现象严重；受多径干扰和市区周边信号影响，部分区域收测电平较高，但误码率高，收测画面有马赛克和丢帧现象。

表3 误码率-采集点数对应表

表4 信噪比-采集点数对应表

表5 接收电平-采集点数对应表

实测还发现，在覆盖区域内，有部分区域发生了单频网信号干扰。经过分析，确定产生信号干扰的原因为：金鹗山基站和君山区钱粮湖两个基站发出的信号到达该区域接收机的时间不同，产生的时间延时差超过了接收机的保护间隔，并且接收信号电平差小于同频干扰保护率，从而产生了干扰。为了减少干扰区域面积，将金鹗山基站发射机功率降为260 W，调整发射机附加延时为80 μs，覆盖收看效果得到明显提升。

3 结 语

本文主要研究了湖南省局单频网无线数字化覆盖工程在岳阳市区、君山区以及相邻区域的信号覆盖情况。通过P.1546传播模型和最小中值场强对信号覆盖范围进行理论计算，通过DTMB信号分析仪对发射频点的误码率、信噪比以及信号电平等技术参数进行移动收测，结果表明：理论计算覆盖范围和实际覆盖范围基本一致，在市区大部分范围内收测效果较为理想；在移动收测过程中，采样点的误码率高于0.002或信噪比低于11 dB时，图像即出现马赛克现象，峭壁效应比较明显；在两个台站之间的覆盖重叠区域存在信号干扰，通过降低发射机功率和调整发射机附加延时可以有效地优化单频网信号，该措施完全零成本，在实际工作中可操作性较强。