隧道中的廣播電視信號覆蓋測試

陸建華，張殷希，陳 宏

（無錫廣播電視集團 技術中心，江蘇 無錫 214061）

隨著城市經濟快速發展，隧道工程在現代城市交通道路發展中扮演著越來越重要的角色。隧道中的廣播電視信號覆蓋，已列入隧道工程建設的配套設施之一，根據隧道長度、形狀等實際情況，可采用定向天線或者泄漏電纜的方式進行覆蓋。在隧道這個相對封閉的環境中，廣播電視信號強度會隨著傳輸路徑的變化而變化；為了掌握信號變化情況，需要在隧道中進行實際收測，并通過對實測數據的處理，獲取覆蓋信號強度分布曲線，全面了解隧道中的廣播電視信號覆蓋質量[1-4]。

1 無錫隧道覆蓋情況

無錫在近幾年大力發展城市交通以配合其高速發展的經濟需要，快速內環線上的多條隧道建設有效改善了交通狀況，其中，惠山、青祁、金城、太湖大道等多條隧道為市民出行提供了極大的方便。為了在隧道中實現調頻廣播、移動電視和CMMB的覆蓋，無錫廣電集團自2010年7月開始，對隧道覆蓋項目進行調研、論證，并制定了技術方案；隧道廣播電視覆蓋工程于2010年11月開始實施，至2011年4月基本完工。

新建的太湖大道隧道全長3800 m，FM，DTV和CMMB信號采用泄漏電纜方式進行覆蓋，其基本過程如圖1所示。

圖1 隧道中信號覆蓋過程圖

太湖大道隧道中調頻廣播（FM）、移動電視和CMMB信號的覆蓋系統圖如圖2所示。

2 隧道覆蓋測試

為掌握各條隧道中的廣播電視信號覆蓋質量，規劃并實施隧道中信號覆蓋場強的測試；針對測試數據進行統計，并借助Matlab軟件[5]得到場強分布圖，以最直觀的方式分析各條隧道中信號覆蓋的實際情況。

2.1 測試方法

無錫廣電技術中心早前自主研發的“場強覆蓋測試評估系統”軟件是通過GPS信息、實時移動收測覆蓋場強值，但由于隧道是相對封閉的環境，無法接收到GPS定位信息，因此需要對該軟件進行改進后使用。

在沒有GPS信息的情況下，盡量保持測試車輛的勻速前進，以方便定位在隧道中的測試位置，并按照一定間隔自動記錄測試頻點上的信號電平。在測試過程中，接收天線與PRK-4C場強儀連接，通過場強儀的通信端口讀取測試數據，并分別利用車載收音機、DTV手持終端以及CMMB手機終端收聽、收看實際的廣播電視效果。隧道中的測試系統如圖3所示。

圖2 太湖大道隧道FM，DTV和CMMB信號覆蓋系統圖

圖3 隧道中廣播電視信號測試系統圖

2.2 測試數據統計

隧道中收測得到的測試數據采用TXT文檔保存，主要記錄測試點序號以及實測的信號電平值。為了統計測試數據，在Excel中制作《隧道覆蓋測試覆蓋率統計表》，分別設定調頻廣播、DTV移動電視以及CMMB的門限值，利用COUNTIF函數自動統計得到有效采樣點數以及接收合格點數，并分別得到覆蓋率情況。設計的統計表如圖4所示。

圖4 隧道中廣播電視測試數據覆蓋率統計圖

從圖4中可以看出，太湖大道北側隧道的調頻廣播覆蓋率不甚理想，與測試過程中的實際收聽效果一致，需要在后續尋找原因、確認問題后進一步提高覆蓋率、改善覆蓋效果。

2.3 測試數據Matlab分析

《隧道覆蓋測試覆蓋率統計表》是掌握隧道中廣播電視信號覆蓋的大致情況，而隧道中各個路段的具體覆蓋狀況需要利用Matlab軟件[5]，繪制信號場強分布曲線圖來直觀地分析每一路段的信號分布情況。具體繪制流程如圖5所示。

圖5 Matlab繪制隧道信號場強分布的流程圖

針對太湖大道北側隧道，調頻廣播FM 98.7 MHz、移動電視DTV以及CMMB的場強分布曲線圖分別如圖6、圖7和圖8所示，其中紅色表示節目正常接收需要的門限值；藍色表示測試信號的場強實際分布情況。

由場強分布圖可以了解到，移動電視以及CMMB信號在整個隧道中都能夠良好接收，而調頻廣播 FM 98.7 MHz在進入隧道1500 m～2500 m處，接收信號明顯較弱，節目收聽困難，為此可做針對性的問題排查與定位。

3 小結

隧道中廣播電視信號的測試數據是隧道覆蓋工程考核的重要依據，同時也為隧道中廣播電視覆蓋的日常維護提供方便。上述介紹的隧道覆蓋測試過程，從改良移動路測軟件到Excel設計覆蓋率統計，再到Matlab軟件繪制場強分布圖，較為全面地實現了對隧道中廣播電視信號分布情況的掌握。該方法也可用于未來的地鐵覆蓋工程中，筆者將結合實際的測試情況不斷完善測試方法，為做好廣播電視的深度覆蓋打下堅實的基礎。

[1]戴懿賀，夏秀靖，章麗君.隧道內數字電視信號覆蓋方式比較分析[J].中國圖象圖形學報，2007，12（10）：1693-1695.

[2]陸建華，陳宏，張殷希，等.無錫地面數字電視覆蓋測試與計算[J].電視技術，2009，33（3）：9-11.

[3]陳文宜，彭永平，劉成.調頻廣播信號公路隧道補點覆蓋技術探討[J].世界廣播電視，2009（9）：82-84.

[4]謝立進.利用公安模擬350M直放站技術平臺實現廣播隧道覆蓋[J].廣播與電視技術，2010（4）：115-117.

[5]孫祥，徐流美，吳清.MATLAB 7.0基礎教程[J].北京：清華大學出版社，2005.