地面数字电视广播多频网频率的规划设计

【摘要】为提高地面无线电视数字化发展水平，本文首先介绍了地面数字电视广播组网方式，并以“多频网”组网方式为研究对象，介绍了地面数字电视广播组网方式，还制定了多频网频率规划设计原则和流程。然后，结合系统参数、室内接收的标准场强、最低可用场强、保护率等相关参数，以“某省地面数字电视覆盖网络”为案例，提出一套行之有效的多频网频率规划设计方案。希望通过这次研究，为其他地区进行多频网频率规划提供重要的依据和参考。

【关键词】地面数字电视；广播与电视工程技术；多频网；频率规划

中图分类号：G212 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.18.040

在数字化时代背景下，我国出台和实施了地面数字电视广播覆盖网发展规划文件，该文件明确指出需强化对广播电视公共服务体系的制定和应用，实现地面数字电视广播高质量发展，提高广播电视数字化服务能力。目前，我国地面数字电视覆盖网构建完毕，并表现出较高的数字电视综合覆盖率，确保地面数字电视接收机走入千家万户的生活中，为人们提供地面电视数字化服务体验。在这样的背景下，本文选择多频网方式，并严格按照多频网设计原则和流程，确定出符合某省地面数字电视广播标清业务开展需求的多频网频率规划设计方案，方便相关人员更好地开展地面数字电视广播多频网覆盖工作，只有这样，才能保证地面数字电视广播节目的播放质量，提高观众收看体验，为相关企业获得较高的社会效益和经济效益产生了积极的影响。

1. 地面数字电视广播组网方式

在进行地面数字电视广播多频网频率规划设计期间，为实现广播信号覆盖面的不断拓展，部分地区采用发射机功率加大方式。但是，发射机功率有额定值，存在无法无限加大等问题；同时，加大发射机功率在某种程度上会增加发射机成本，造成严重的电磁环境污染现象。而地面数字电视广播组网方式的选用，可以避免出现以上不良问题。目前，比较常用的广播组网方式主要包含单频网组网方式和多频网组网方式，本文重点研究了多频网组网方式。在多频网组网方式支持下，为最大限度地提高同一节目信号覆盖面，来自不同地区的发射台可借助多个频道进行信号内容发送。相邻发射台可借助无线传输网络，发送同一频道信号，从而避免出现信号干扰现象，相邻发射台在实际工作中，必须设置不同的频道，要想使用同一频道，必须在保持一定安全距离的基础上进行使用。在进行电视界面模拟传输期间，需优先选用多频网组网方式，这样一来，即使相邻发射台所使用的频道相同，也不会出现同频干扰现象，有效地降低了信号干扰概率，从而实现对发射台电视信号的有效还原。总之，多频网组网方式的运用，可以使组网工作变得更加简单化、高效化，同时，还能减少设备成本，帮助相关企业获得较高的经济效益。此外，台站地址选择不受局限，简化了组网后系统测试过程，有效地降低了组网时间成本。因此，在数字电视技术的快速发展下，相关部门通过应用多频网组网方式，不仅解决了信号多路径干扰问题，还保证了数字电视节目传输质量和效率，满足了地面数字电视广播安全化组网需求。

2. 地面数字电视广播多频网频率规划设计原则与流程

2.1 频率规划原则

为提高地面数字电视广播多频网覆盖面，在进行地面数字电视广播多频网频率规划设计期间，技术人员要严格遵循以下规划原则。①结合某省地面数字电视建设情况，需不断拓展各个地区的多频网覆盖面。对于省级地区而言，可以强化对单频网频道资源的最大化利用。②技术人员严格按照国际电视广播覆盖网相关技术规定，对各个地区频道进行科学设置，并选用超高频（Ultra High Frequency，UHF）频段。③为提高地面数字电视广播业务执行水平，需最大化利用发射台设施等现有硬件资源。④结合电视频道多频网覆盖情况，在保护现有频道不受干扰和破坏的情况下，添加和设置地面数字电视频道。⑤技术人员结合相邻省电视规划频道实际使用情况，强化对各个省份频道的有效保护，避免其遭受不良干扰。⑥技术人员严格按照地面数字电视广播多频网覆盖要求，通过对发射天线方向进行调整和优化，可以达到消除干扰信号的目的。以上原则的制定，使后期地面数字电视广播多频网频率规划设计工作有章可循、有据可依，极大地提高了相关部门的工作效率，为帮助相关企业获得较高的社会效益和经济效益创造了良好条件。

2.2 频率规划流程

在地面数字电视广播领域中，为进一步地提高多频网频率规划设计质量和效率，技术人员要严格按照多频网频率规划设计流程（见图1）开展频率规划工作。①筛选候选频道。首先，技术人员结合数字台站频率实际使用需求，全面汇总海拔高度频率等多种数据，并运用CHIRplus_BC软件对指定数字台站的频率进行全面化扫描，并筛选和删除无用规划台站[1]。②确定候选频率。技术人员从采集和整理好的海量频道场强数值中，选出较低可用场强频道，并对这些频道进行全面化对比，同时，结合有害场强数值，确定出相应的频道。另外，为实现频率资源的最大化利用，当多个数字台站之间距离较近时，需设置不同的换选频道，避免因候选频道相同而产生同频干扰[2]。③候选频道覆盖干扰分析。当各个数字台站所对应的候选频道完全确定后，需对这些候选频道覆盖干扰因素进行全面化分析，降低频道干扰概率，确保候选频道设置方案的有效性和可靠性。④制定规划方案。结合候选频道覆盖干扰分析情况，制定一套行之有效的规划方案，并根据数字台站实际使用需求，科学设置合适的频道数量[3]。⑤特殊情况分析。当数字台站出现频率资源不充足时，为实现对候选频道的有效确定，技术人员需结合数字台站对应的频道数量，综合分析和评估现有模拟频道是否符合数字信号与模拟信号转换需求，如果符合，可将现有模拟频道设置为备用数字频道[4]。总之，为充分发挥和利用多频网的应用优势，实现地面数字电视广播高质量发展，相关部门要严格落实以上频率规划设计流程。

3. 地面数字电视广播多频网频率规划设计技术参数

在进行地面数字电视广播多频网频率规划设计期间，技术人员选用合适的规划参数，才能实现对数字台站网络大面积覆盖，避免对四周发射台站信号产生不良干扰。地面数字电视广播多频网频率规划设计技术参数主要包含以下几种。

3.1 系统参数

现阶段，我国在进行地面数字电视广播多频网频率规划设计期间，将系统净码率设置为24.365 Mbit/s，将系统工作参数面向纠错设置为0.6，以满足标清电视节目多业务高效化处理需求。同时，还选用室外固定接收模式，有效提高了节目传输质量。

3.2 室内接收的标准场强

为实现地面数字电视大面积覆盖，技术人员还要综合考虑相关城区室内标准场强接收情况，当建筑物进入大量的电磁波后，会增加传播损耗量，严重影响了室内标准场强接收质量和效率。影响传播损耗的因素除了涉及到电磁波入射角外，还涉及到建筑材料性质，此外，还要确定出接收点所处位置[5]。UHF频带IV/V波段建筑物穿透损耗如表1所示。为保证地面数字电视广播多频网频率规划设计质量和效率，技术人员要结合表1中的数据，将建筑物穿透损耗、标准差分别设置为11 dB、6 dB。

3.3 最低可用场强

为实现多频网频率科学化规划和设计，提高地面电视广播数字化发展水平，技术人员需严格按照相关标准和要求，将UHF频道所对应的最低可用场强分划分为两种类型：①DS-25～DS-48波段。该波段的场强值为70 dB·μV/m。②DS-13～DS-24波段。该波段场强为65 dB·μV/m。为保证地面数字电视规划质量和效率，技术人员需严格按照地面数字电视广播频率规划标准，运用电压法计算出不同波段对应的最低可用场强；同时，因为接收端信号质量会随着场强值的不断增加而呈现不断增加的趋势[6]，所以要将地点概率统一设置为60%，并不断提高场强值，从而保证接收端信号质量。当地面数字电视信号质量下降，说明场强值过低，这时，需要适当地提高场强值，以保证多频网频率规划设计质量。部分地面数字电视广播UHF频段最低中值场强如表2所示。

3.4 保护率

为保证地面数字电视广播多频网频率规划设计质量，技术人员需在降低可用场强的基础上，尽可能地避免出现同频干扰，科学地设置射频保护率[7]。射频保护率可真实有效地反映接收机所产生的欲收信号与非欲收信号最小功率之间的比值，为扩大信号覆盖面，需要不断地提高射频保护率。目前，较常用的传输信道类型主要包含三种，分别是高斯传输信道、莱斯传输信道和瑞利传输信道，技术人员要结合实际应用需求，选择合适的传输信道类型，这对后期射频保护率相关数据的安全化传输产生了积极的影响[8]。

4. 地面数字电视广播多频网频率规划设计案例

为验证本文多频网频率规划设计方案的有效性和可靠性，本文以某省地面数字电视覆盖网络为案例，结合该省各地级市、县级市所获取的发射台数据，严格按照地面数字电视广播规划相关标准和要求，对多频网进行规划设计，从而实现频谱的最大化利用。同时，还将电视单频网构建和设置于某一地区中，实现频道资源的最大化利用，为后期地面数字电视广播的数字化管理打下坚实的基础。地面数字电视广播多频网频率规划设计方案在该省中得到有效地推广和普及，该方案在具体应用中，主要结合频率扫描结果进行实施。

4.1 频道扫描结果

在本文多频网频率规划设计方案的应用背景下，为全面地了解和掌握某省周边UHF波段频道分布情况，技术人员运用频道扫描仪器，获得如图2所示的频道扫描结果，并从多频网频道中，确定出以下两种备选频道，分别是DS-45频道和DS-47频道。

4.2 频谱干扰分析

当以上两种备选频道确定完毕后，技术人员运用CHIRplus_BC软件和干扰分析技术，分析了以上两个备选频道的受干扰情况，发现DS-45备选频道严重干扰了某县地区中央第一套节目的正常播放。所以，在本次多频网频率规划设计方案中，优先选用DS-47备选频道。

4.3 某省多频网优化与覆盖分析

在该省多个县、县级市中科学规划和设计了相应的地面数字电视频道。同时，结合该省地面数字电视广播多频网覆盖情况，完善整体多频网覆盖流程。此时，室外固定接收表现出较高的地点概率，其概率高达95%，不仅保证了该省多地区的多频网覆盖面，还提高了地面数字电视广播节目的播放质量，为观众提供了良好的收看体验。

5. 结束语

本文所提出的多频网频率规划设计方案具有较高的有效性和可靠性，不仅提高了地面数字电视广播多频网覆盖面，降低了信号干扰概率，还保证了数字电视广播节目播放质量，为人们提供了良好的数字电视广播收看体验，满足数据增值服务等多种业务开展。同时，还实现了广播电视行业数字化、智能化发展，提高了相关企业的生产力和核心竞争力，使相关企业获得较高的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]徐超，康建华，王红胜，等.地面数字电视700兆赫频率迁移项目单频网组网研究及优化案例分析[J].广播与电视技术，2024，51（5）：10-14.

[2]陈小兰.浅谈地面数字电视单频网组网[J].西部广播电视，2022，43（13）：231-233.

[3]杨方正，葛东，浮沉，等.地面数字电视单频网系统分级建设研究[J].广播与电视技术，2022，49（4）：83-89.

[4]吴聪.地面数字电视700MHz频率迁移改造实践[J].现代电视技术，2024（6）：90-94.

[5]甘杰，黄盈鑫，卢进汉.中央地面数字电视单频网探究[J].卫星电视与宽带多媒体，2024（1）：16-18，22.

[6]张永杰.地面数字电视单频网组网关键技术应用探讨[J].电脑校园，2024（3）：251-253.

[7]黄华东.地面数字电视单频网重叠区信号分析[J].卫星电视与宽带多媒体，2023（23）：1-3.

[8]刘志超.地面数字电视广播网络规划与覆盖的技术研究[J].卫星电视与宽带多媒体，2022（11）：10-12.

作者简介：崔现文（1971—），男，山东沂源人，工程师，研究方向：广播电视覆盖。