基于常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備的地面數(shù)字電視廣播開場(chǎng)測(cè)量方法淺析

王心塵，薛 珂，葉淋美

（國家無線電監(jiān)測(cè)中心福建監(jiān)測(cè)站，廈門 361004）

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基于常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備的地面數(shù)字電視廣播開場(chǎng)測(cè)量方法淺析

王心塵，薛 珂，葉淋美

（國家無線電監(jiān)測(cè)中心福建監(jiān)測(cè)站，廈門 361004）

摘要：目前，我國對(duì)地面數(shù)字電視廣播設(shè)備的工作狀態(tài)評(píng)估主要是通過設(shè)備的閉路測(cè)試來實(shí)現(xiàn)，但測(cè)試過程依賴專業(yè)設(shè)備，步驟也較為簡(jiǎn)化。本文在充分調(diào)研數(shù)字電視廣播技術(shù)的基礎(chǔ)上，從無線電監(jiān)測(cè)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了地面數(shù)字電視廣播設(shè)備的開場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，充實(shí)了現(xiàn)有開場(chǎng)測(cè)試內(nèi)容和步驟，對(duì)利用常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的工作狀態(tài)的方法進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視廣播；開場(chǎng)測(cè)試；常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備

1 引言

數(shù)字化可使地面廣播電視的傳輸容量成倍增加，服務(wù)功能大大增強(qiáng)，對(duì)于提升廣播電視的傳播能力和影響力，提高廣播電視公共服務(wù)水平都具有十分重要的意義[1]。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，許多國家和地區(qū)都在選擇和制定自己的地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)。從上世紀(jì)90年代末起，世界各國針對(duì)地面數(shù)字電視傳輸制式開展了多次大規(guī)模的測(cè)試來評(píng)估各系統(tǒng)的性能，主要包括巴西測(cè)試、澳大利亞測(cè)試、韓國測(cè)試和中國香港測(cè)試等。在這些測(cè)試的基礎(chǔ)上，各國不斷總結(jié)地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，并不斷完善了地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法[2]。

目前，我國的地面數(shù)字電視廣播設(shè)備的工作狀態(tài)評(píng)估一般由廣電部門承擔(dān)，工程師依據(jù)國標(biāo)規(guī)定，通過對(duì)地面數(shù)字電視廣播發(fā)射設(shè)備的閉路測(cè)試實(shí)現(xiàn)，但現(xiàn)存測(cè)試方法主要依賴專業(yè)設(shè)備對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，測(cè)試步驟也較簡(jiǎn)單。地面數(shù)字電視廣播是提供廣播電視公共服務(wù)的一種基本手段和重要方式，是我國廣播電視綜合覆蓋網(wǎng)中重要組成部分，需要更多層次的保障體系。因此，隨著無線電監(jiān)測(cè)工作的深入展開，無線電工作者有必要探索利用現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)備監(jiān)測(cè)地面數(shù)字廣播信號(hào)工作狀態(tài)的方法，進(jìn)而充實(shí)地面電視公眾服務(wù)的保障方式。

2 地面數(shù)字廣播電視概述

相對(duì)模擬電視而言，地面數(shù)字電視廣播具有更高的頻譜使用效率、更高的電視圖像質(zhì)量和更加可靠的節(jié)目傳輸效果，同時(shí)可提供更靈活多樣的業(yè)務(wù)形式和更豐富的電視廣播服務(wù)手段[3]。自20世紀(jì)90年代開始，廣播電視數(shù)字化風(fēng)潮席卷全球，演播室數(shù)字化、衛(wèi)星傳輸數(shù)字化、有線電視傳輸數(shù)字化和地面電視廣播數(shù)字化全面推進(jìn)。

2.1 地面數(shù)字電視廣播頻率指配

20世紀(jì)60年代至今，相關(guān)區(qū)域和國際組織對(duì)地面數(shù)字電視開展了大量的規(guī)劃工作。2001年6月，國際電信聯(lián)盟（ITU）理事會(huì)通過了1185號(hào)決議，決定在2004年至2006年期間，召開歐洲、非洲及部分亞洲國家的區(qū)域性無線電通信會(huì)議（RRC04/06），為1區(qū)和部分3區(qū)國家在174-230MHz和470-862MHz頻帶內(nèi)進(jìn)行地面數(shù)字電視規(guī)劃，并最終形成日內(nèi)瓦2006協(xié)議（GE06），完成了上述區(qū)域內(nèi)的地面數(shù)字電視規(guī)劃。2006年8月我國地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)GB20600-2006發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)于2007年8月正式實(shí)施[4]。

2.2 地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)

地面數(shù)字電視傳輸發(fā)射系統(tǒng)包括隨機(jī)化、前向糾錯(cuò)編碼、星座映射和交織、復(fù)用、幀體數(shù)據(jù)處理、組幀、基帶后處理和正交上變頻8個(gè)主要功能模塊，完成從輸入數(shù)據(jù)流到無線射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程，接收端處理流程則是針對(duì)上述過程進(jìn)行逆變換[5]。圖1給出了地面數(shù)字電視傳輸國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)端系統(tǒng)原理框圖。

圖1 發(fā)送端原理框圖

如圖1所示，系統(tǒng)首先對(duì)外部輸入的MPEG-2 TS包（188字節(jié)）碼流進(jìn)行擾碼（隨機(jī)化）和前向糾錯(cuò)編碼（FEC），然后完成比特流到符號(hào)流的星座映射。映射的符號(hào)流經(jīng)過交織后形成基本數(shù)據(jù)塊，基本數(shù)據(jù)塊插入系統(tǒng)信息后并經(jīng)過幀體數(shù)據(jù)處理形成幀體。幀體數(shù)據(jù)與相應(yīng)的幀頭（PN序列）復(fù)接組成信號(hào)幀（組幀），然后經(jīng)過基帶后處理轉(zhuǎn)換為基帶輸出信號(hào)，基帶后處理產(chǎn)生的基帶模擬信號(hào)經(jīng)過上變頻轉(zhuǎn)換為所需的射頻信號(hào)。

2.3 涉及標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)涉及標(biāo)準(zhǔn)覆蓋從節(jié)目制作到發(fā)射播出各個(gè)環(huán)節(jié)，涉及的標(biāo)準(zhǔn)主要包括：《地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)技術(shù)要求和測(cè)量方法》、《地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測(cè)量方法》、《地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)接收機(jī)技術(shù)要求和測(cè)量方法》、《地面數(shù)字電視中數(shù)據(jù)廣播技術(shù)要求和測(cè)量方法》、《地面數(shù)字電視廣播信號(hào)覆蓋評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)量方法》、《地面數(shù)字電視廣播監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》。

3 測(cè)試實(shí)驗(yàn)

圖2 測(cè)試地點(diǎn)示意圖

3.1 測(cè)試地點(diǎn)

根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)O(shè)定測(cè)試地點(diǎn)要求為：位于實(shí)際臺(tái)站的周邊；保證測(cè)試距離大于10倍波長；測(cè)試距離大于10倍被測(cè)臺(tái)站與測(cè)試地點(diǎn)的相對(duì)高度。示意圖如圖2所示。測(cè)試位置建議選擇在樓頂?shù)闹虚g，且周圍無明顯金屬體遮擋。

最終測(cè)試地點(diǎn)選擇為能夠直視被測(cè)臺(tái)站市內(nèi)建筑物高層樓頂，測(cè)試距離為2km～5km，如圖3所示，監(jiān)測(cè)天線直指信號(hào)發(fā)射天線，且信號(hào)傳播路徑中間無高大建筑阻擋。

圖3 測(cè)試地點(diǎn)示意圖

3.2 測(cè)試鏈路

我們選用R&S?HE300有源方向性天線和常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備（Keysight N9344C和R&S PR100）共同組成測(cè)試系統(tǒng)搭建測(cè)試鏈路，如圖4所示。為保證測(cè)試時(shí)天線固定情況良好，天線也被固定安裝在三腳架上。設(shè)備型號(hào)如表1所示。

表1 測(cè)試設(shè)備表

圖4 測(cè)試鏈路框圖/示意圖

Keysight N9344C頻譜儀具備臺(tái)式設(shè)備的出色性能，可提供1MHz至20GHz頻率范圍的快速、精確測(cè)量。該頻譜儀具備豐富的一鍵式測(cè)量功能（例如ACP，OBW和信道功率）和較好的測(cè)量精度，出色傳感器的特性可確保高精度功率測(cè)量，同時(shí)內(nèi)置跟蹤發(fā)生器和時(shí)間選通掃描功能也進(jìn)一步簡(jiǎn)化了測(cè)量流程。

R&S PR100是工作于9kHz到7.5GHz的寬頻率范圍內(nèi)的便攜式接收機(jī)，是無委系統(tǒng)通用的監(jiān)測(cè)設(shè)備。此外，為解決大量實(shí)時(shí)測(cè)量樣本數(shù)據(jù)采集的需要，我們還針對(duì)PR100進(jìn)行了設(shè)備的二次開發(fā)，軟件界面如圖5。

圖5 軟件界面

3.3 測(cè)試參數(shù)

3.3.1 播出狀態(tài)參數(shù)

地面數(shù)字電視廣播播出狀態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容如表2所示。

表2 地面數(shù)字電視廣播播出狀態(tài)參數(shù)要求

3.3.2 發(fā)射參數(shù)

地面數(shù)字電視廣播發(fā)射參數(shù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容如表3所示。

表3 地面數(shù)字電視廣播發(fā)射特性參數(shù)要求

3.4 測(cè)試步驟

⊙ 合理選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備，確認(rèn)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)和主要交通運(yùn)輸公路、高壓輸電線、變電所、工廠，以確保測(cè)試場(chǎng)地電磁環(huán)境良好。

⊙ 架設(shè)接收天線。接收天線的極化方式與發(fā)射天線極化方式一致，并與發(fā)射天線之間為直視路徑。

⊙ 連接測(cè)量?jī)x器，監(jiān)測(cè)接收機(jī)（頻譜分析儀）應(yīng)工作正常，目標(biāo)信號(hào)比非目標(biāo)信號(hào)電平高20dB。

⊙ 設(shè)置頻譜分析儀工作頻率，分析是否出現(xiàn)空播。

⊙ 利用監(jiān)測(cè)接收機(jī)（頻譜分析儀）測(cè)量地面數(shù)字電視廣播的發(fā)射頻率、工作帶寬和信號(hào)電平，并確認(rèn)信號(hào)發(fā)射頻率和帶寬是否正常，同時(shí)記錄信號(hào)電平值。

⊙ 進(jìn)行周期性監(jiān)測(cè)，對(duì)比不同時(shí)段的信號(hào)電平值，總結(jié)信號(hào)發(fā)射電平值與系統(tǒng)工作情況的規(guī)律。

4 結(jié)束語

地面電視數(shù)字化拓寬了廣播電視的服務(wù)領(lǐng)域和范圍，服務(wù)功能大大增強(qiáng)。本文在充分調(diào)研數(shù)字電視廣播技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于無線電管理部門通用監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)地面數(shù)字電視廣播設(shè)備的開場(chǎng)測(cè)試鏈路和實(shí)驗(yàn)步驟，積極探索對(duì)地面數(shù)字電視廣播信號(hào)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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中科睿光正式成立并發(fā)布全球領(lǐng)先的云計(jì)算產(chǎn)品

中國領(lǐng)先的信息系統(tǒng)服務(wù)商中科曙光與全球云基礎(chǔ)架構(gòu)和移動(dòng)商務(wù)領(lǐng)導(dǎo)廠商VMware在重慶渝北區(qū)注冊(cè)成立的合資公司——中科睿光軟件技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中科睿光”），4月13日正式宣告成立。中科睿光將全球領(lǐng)先的云計(jì)算技術(shù)融入國產(chǎn)IT解決方案，從而加速本土企業(yè)通過IT推動(dòng)創(chuàng)新、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。此次中科睿光還首次發(fā)布了兩款新產(chǎn)品，Cloudview SVM Edition 2.0以及CloudVirtual6.2。

中科曙光與VMware將最新的云計(jì)算技術(shù)注入中科睿光，支持合資公司在云計(jì)算領(lǐng)域的自主技術(shù)開發(fā)和推廣。中科睿光將致力于發(fā)展成為在中國最具價(jià)值的云計(jì)算平臺(tái)軟件提供商。中科睿光董事會(huì)將由7名董事組成，曙光公司委派4名，VMware公司委派3名。其中，中科睿光首席執(zhí)行官（CEO）一職由曙光公司云計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理何牧君出任；VMware產(chǎn)品研發(fā)總監(jiān)陳宏將擔(dān)任合資公司的首席技術(shù)官（CTO）。中科睿光下設(shè)研發(fā)部、產(chǎn)品部和銷售部3個(gè)職能部門。未來的中科睿光首席執(zhí)行官何牧君表示，在中科曙光和VMware兩大創(chuàng)新領(lǐng)軍企業(yè)的扶持下，中科睿光將擁有強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，充分滿足國內(nèi)企業(yè)多元化的IT和業(yè)務(wù)需求。扎根中國、服務(wù)中國，我們希望中科睿光成為中國云計(jì)算平臺(tái)市場(chǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

全新的云計(jì)算操作系統(tǒng)Cloudview SVM Edition 2.0，充分利用了VMware全球領(lǐng)先的虛擬化技術(shù)以及曙光先進(jìn)的云計(jì)算管理系統(tǒng)，是安全可控、性價(jià)比高、運(yùn)行穩(wěn)定、專為中國用戶打造的新一代云計(jì)算管理系統(tǒng)。這是合資公司研發(fā)的第一款新產(chǎn)品。隨著云操作系統(tǒng)需求的不斷增長，曙光已經(jīng)成功建立了自己的產(chǎn)品生態(tài)圈。Cloudview SVM Edition 2.0可配合中科曙光的服務(wù)器、存儲(chǔ)等硬件，為中國用戶提供“一條龍”的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案。

中科睿光還發(fā)布了虛擬化管理軟件CloudVirtual6.2，將軟件定義的數(shù)據(jù)中心技術(shù)整合至同一云平臺(tái)。CloudVirtual6.2以穩(wěn)定、安全、可靠為根本，致力于打造高可用性、恢復(fù)能力強(qiáng)的按需基礎(chǔ)架構(gòu)，是企業(yè)將其IT資源遷移至公有云或私有云環(huán)境的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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

作者簡(jiǎn)介：王心塵，男，1982年生，碩士，現(xiàn)任國家無線電監(jiān)測(cè)中心福建監(jiān)測(cè)站工程師。薛 珂，女，1988年生，碩士，現(xiàn)任國家無線電監(jiān)測(cè)中心福建監(jiān)測(cè)站助理工程師。葉淋美，女，1989年生，碩士，現(xiàn)任國家無線電監(jiān)測(cè)中心福建監(jiān)測(cè)站助理工程師。

中圖分類號(hào)：TN914.3 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A 文章編碼：1672-7274（2016）04-0044-04

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.04.013