基于常规监测设备的地面数字电视广播开场测量方法浅析

王心尘，薛 珂，叶淋美

（国家无线电监测中心福建监测站，厦门 361004）



基于常规监测设备的地面数字电视广播开场测量方法浅析

王心尘，薛 珂，叶淋美

（国家无线电监测中心福建监测站，厦门 361004）

摘要：目前，我国对地面数字电视广播设备的工作状态评估主要是通过设备的闭路测试来实现，但测试过程依赖专业设备，步骤也较为简化。本文在充分调研数字电视广播技术的基础上，从无线电监测角度出发，设计了地面数字电视广播设备的开场测试实验，充实了现有开场测试内容和步骤，对利用常规监测设备监测地面数字电视广播系统的工作状态的方法进行了探索。

关键词：数字电视广播；开场测试；常规监测设备

1 引言

数字化可使地面广播电视的传输容量成倍增加，服务功能大大增强，对于提升广播电视的传播能力和影响力，提高广播电视公共服务水平都具有十分重要的意义[1]。经过多年的研究和发展，许多国家和地区都在选择和制定自己的地面数字电视广播标准。从上世纪90年代末起，世界各国针对地面数字电视传输制式开展了多次大规模的测试来评估各系统的性能，主要包括巴西测试、澳大利亚测试、韩国测试和中国香港测试等。在这些测试的基础上，各国不断总结地面数字电视传输标准的测试经验，并不断完善了地面数字电视传输标准的测试方法[2]。

目前，我国的地面数字电视广播设备的工作状态评估一般由广电部门承担，工程师依据国标规定，通过对地面数字电视广播发射设备的闭路测试实现，但现存测试方法主要依赖专业设备对系统工作状态进行判断，测试步骤也较简单。地面数字电视广播是提供广播电视公共服务的一种基本手段和重要方式，是我国广播电视综合覆盖网中重要组成部分，需要更多层次的保障体系。因此，随着无线电监测工作的深入展开，无线电工作者有必要探索利用现有的常规设备监测地面数字广播信号工作状态的方法，进而充实地面电视公众服务的保障方式。

2 地面数字广播电视概述

相对模拟电视而言，地面数字电视广播具有更高的频谱使用效率、更高的电视图像质量和更加可靠的节目传输效果，同时可提供更灵活多样的业务形式和更丰富的电视广播服务手段[3]。自20世纪90年代开始，广播电视数字化风潮席卷全球，演播室数字化、卫星传输数字化、有线电视传输数字化和地面电视广播数字化全面推进。

2.1 地面数字电视广播频率指配

20世纪60年代至今，相关区域和国际组织对地面数字电视开展了大量的规划工作。2001年6月，国际电信联盟（ITU）理事会通过了1185号决议，决定在2004年至2006年期间，召开欧洲、非洲及部分亚洲国家的区域性无线电通信会议（RRC04/06），为1区和部分3区国家在174-230MHz和470-862MHz频带内进行地面数字电视规划，并最终形成日内瓦2006协议（GE06），完成了上述区域内的地面数字电视规划。2006年8月我国地面数字电视传输标准GB20600-2006发布，该标准于2007年8月正式实施[4]。

2.2 地面数字电视广播系统

地面数字电视传输发射系统包括随机化、前向纠错编码、星座映射和交织、复用、帧体数据处理、组帧、基带后处理和正交上变频8个主要功能模块，完成从输入数据流到无线射频信号的转换过程，接收端处理流程则是针对上述过程进行逆变换[5]。图1给出了地面数字电视传输国家标准发端系统原理框图。

图1 发送端原理框图

如图1所示，系统首先对外部输入的MPEG-2 TS包（188字节）码流进行扰码（随机化）和前向纠错编码（FEC），然后完成比特流到符号流的星座映射。映射的符号流经过交织后形成基本数据块，基本数据块插入系统信息后并经过帧体数据处理形成帧体。帧体数据与相应的帧头（PN序列）复接组成信号帧（组帧），然后经过基带后处理转换为基带输出信号，基带后处理产生的基带模拟信号经过上变频转换为所需的射频信号。

2.3 涉及标准

目前，我国地面数字电视广播系统涉及标准覆盖从节目制作到发射播出各个环节，涉及的标准主要包括：《地面数字电视广播系统技术要求和测量方法》、《地面数字电视发射机技术要求和测量方法》、《地面数字电视标准接收机技术要求和测量方法》、《地面数字电视中数据广播技术要求和测量方法》、《地面数字电视广播信号覆盖评估标准及测量方法》、《地面数字电视广播监测技术规程》。

3 测试实验

图2 测试地点示意图

3.1 测试地点

根据测试经验，我们设定测试地点要求为：位于实际台站的周边；保证测试距离大于10倍波长；测试距离大于10倍被测台站与测试地点的相对高度。示意图如图2所示。测试位置建议选择在楼顶的中间，且周围无明显金属体遮挡。

最终测试地点选择为能够直视被测台站市内建筑物高层楼顶，测试距离为2km～5km，如图3所示，监测天线直指信号发射天线，且信号传播路径中间无高大建筑阻挡。

图3 测试地点示意图

3.2 测试链路

我们选用R&S®HE300有源方向性天线和常规监测设备（Keysight N9344C和R&S PR100）共同组成测试系统搭建测试链路，如图4所示。为保证测试时天线固定情况良好，天线也被固定安装在三脚架上。设备型号如表1所示。

表1 测试设备表

图4 测试链路框图/示意图

Keysight N9344C频谱仪具备台式设备的出色性能，可提供1MHz至20GHz频率范围的快速、精确测量。该频谱仪具备丰富的一键式测量功能（例如ACP，OBW和信道功率）和较好的测量精度，出色传感器的特性可确保高精度功率测量，同时内置跟踪发生器和时间选通扫描功能也进一步简化了测量流程。

R&S PR100是工作于9kHz到7.5GHz的宽频率范围内的便携式接收机，是无委系统通用的监测设备。此外，为解决大量实时测量样本数据采集的需要，我们还针对PR100进行了设备的二次开发，软件界面如图5。

图5 软件界面

3.3 测试参数

3.3.1 播出状态参数

地面数字电视广播播出状态监测内容如表2所示。

表2 地面数字电视广播播出状态参数要求

3.3.2 发射参数

地面数字电视广播发射参数监测内容如表3所示。

表3 地面数字电视广播发射特性参数要求

3.4 测试步骤

⊙ 合理选择监测点设置监测设备，确认监测地点远离机场和主要交通运输公路、高压输电线、变电所、工厂，以确保测试场地电磁环境良好。

⊙ 架设接收天线。接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致，并与发射天线之间为直视路径。

⊙ 连接测量仪器，监测接收机（频谱分析仪）应工作正常，目标信号比非目标信号电平高20dB。

⊙ 设置频谱分析仪工作频率，分析是否出现空播。

⊙ 利用监测接收机（频谱分析仪）测量地面数字电视广播的发射频率、工作带宽和信号电平，并确认信号发射频率和带宽是否正常，同时记录信号电平值。

⊙ 进行周期性监测，对比不同时段的信号电平值，总结信号发射电平值与系统工作情况的规律。

4 结束语

地面电视数字化拓宽了广播电视的服务领域和范围，服务功能大大增强。本文在充分调研数字电视广播技术的基础上，基于无线电管理部门通用监测设备设计地面数字电视广播设备的开场测试链路和实验步骤，积极探索对地面数字电视广播信号的工作状态进行监测的方法，具有一定的参考价值。

参考文献

[1] 徐忠．关于地面数字电视发展的思考[J]．广播电视信息，2014(06)

[2] 夏平建．数字电视国标的国内推广及应用[J]．广播电视信息，2013(04)

[3] 孔彬．国际地面数字电视整体转换的启示[J]．中国数字电视，2013(01)

[4] 李军辉，郁桦．数字电视地面广播技术及应用分析[J]．科技传播，2011(08)

[5] 古长荣．地面数字电视广播传送技术[J]．中国有线电视，2005(Z2)

中科睿光正式成立并发布全球领先的云计算产品

中国领先的信息系统服务商中科曙光与全球云基础架构和移动商务领导厂商VMware在重庆渝北区注册成立的合资公司——中科睿光软件技术有限公司（以下简称“中科睿光”），4月13日正式宣告成立。中科睿光将全球领先的云计算技术融入国产IT解决方案，从而加速本土企业通过IT推动创新、进而实现业务转型的进程。此次中科睿光还首次发布了两款新产品，Cloudview SVM Edition 2.0以及CloudVirtual6.2。

中科曙光与VMware将最新的云计算技术注入中科睿光，支持合资公司在云计算领域的自主技术开发和推广。中科睿光将致力于发展成为在中国最具价值的云计算平台软件提供商。中科睿光董事会将由7名董事组成，曙光公司委派4名，VMware公司委派3名。其中，中科睿光首席执行官（CEO）一职由曙光公司云计算产品事业部总经理何牧君出任；VMware产品研发总监陈宏将担任合资公司的首席技术官（CTO）。中科睿光下设研发部、产品部和销售部3个职能部门。未来的中科睿光首席执行官何牧君表示，在中科曙光和VMware两大创新领军企业的扶持下，中科睿光将拥有强大的技术实力，充分满足国内企业多元化的IT和业务需求。扎根中国、服务中国，我们希望中科睿光成为中国云计算平台市场的有力竞争者。

全新的云计算操作系统Cloudview SVM Edition 2.0，充分利用了VMware全球领先的虚拟化技术以及曙光先进的云计算管理系统，是安全可控、性价比高、运行稳定、专为中国用户打造的新一代云计算管理系统。这是合资公司研发的第一款新产品。随着云操作系统需求的不断增长，曙光已经成功建立了自己的产品生态圈。Cloudview SVM Edition 2.0可配合中科曙光的服务器、存储等硬件，为中国用户提供“一条龙”的云计算基础架构解决方案。

中科睿光还发布了虚拟化管理软件CloudVirtual6.2，将软件定义的数据中心技术整合至同一云平台。CloudVirtual6.2以稳定、安全、可靠为根本，致力于打造高可用性、恢复能力强的按需基础架构，是企业将其IT资源迁移至公有云或私有云环境的坚实基础。

Open-Circuit Measurement of Terrestrial Digital TV Broadcasting Based on Common Monitoring Equipment

Wang Xinchen, Xue Ke, Ye Linmei
(State Radio Monitoring Center Fujian Station, Xiamen, 361004)

Abstract:At present, the assessment of ground digital television broadcasting equipment working condition is mainly through closed circuit testing in china, which is mainly depends on specialized equipment, and the procedure is also relatively simple. In this paper, we first make full investigation of digital TV broadcasting technology, then designed a open test methods based on radio monitoring equipments, thus enrich and refine the opening test contents and steps，which has certain practical significance.

Keywords:Digital TV broadcasting; opening test; monitoring equipment

作者简介：王心尘，男，1982年生，硕士，现任国家无线电监测中心福建监测站工程师。薛 珂，女，1988年生，硕士，现任国家无线电监测中心福建监测站助理工程师。叶淋美，女，1989年生，硕士，现任国家无线电监测中心福建监测站助理工程师。

中图分类号：TN914.3 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2016）04-0044-04

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.04.013