DTMB數字電視測試原理與實踐

甘肅省廣播電視局東山電視調頻轉播臺 袁曉斌

為了不斷滿足廣大人民群眾聽好廣播、看好電視的需求，更好的把黨的聲音傳到千家萬戶，2015年中央廣播電視節目數字化覆蓋工程在全國實施。它是我國廣播電視行業走進了數字化時代的里程牌；也是進一步提升了廣播電視公共服務水平和質量的重要手段。建設任務完成后，甘肅廣電無線覆蓋區域內，人民群眾可以免費收看到中央12套央視電視節目，以及省、市、縣電視節目，共15套標清電視節目。隨著數字電視節目的正常播出，承擔DTMB數字電視發射任務的發射臺的技術維護隨之而來。本文主要講述DTMB數字發射機技術指標測試的方法，以供同行參考。

1 DTMB發射系統測量

地面數字電視發射及系統是數字電視系統的重要組成部分，其技術指標的優劣直接影響數字電視覆蓋效果，一些指標關系到單頻網組網的成敗。

1.1 DTMB電視發射系統組成

激勵器、發射機、天饋線及輔助設備。

1.2 測量方法

按框圖連接好設備：激勵器設置于任意工作模式頻道；碼流發生器輸出為激勵器工作頻率的最大凈碼率。

1.3 輸出功率

激勵器的輸出功率是激勵器輸出的射頻信號的能量，單位為W，實際工作中以分貝毫瓦來表示。

1.4 射頻有效帶寬

射頻有效帶寬是指通帶內對應3dB衰減量的上邊頻和下邊頻的頻差，計算公式為：

標準要求激勵器射頻有效帶寬為7.56MHz。

1.5 信號帶肩

帶肩具體定義是指DTMB電視信號中心頻率的功率值與偏離中心頻率±4.2MHz載波功率的比值，它表征的是射頻經過放大器后在頻道外的互調產物的連續頻譜，頻道外的連續頻譜在頻道上下產生會產生肩效應。帶肩比是考量DTMB電視信號的一項重要技術指標。激勵器輸出射頻線性好，帶肩比就小，就更能保證信號的信噪比。圖1是實際的帶肩測試截圖。

圖1 安立2711E頻譜儀測試數字電視46CH帶肩測量截圖

測量方法：參考頻譜儀使用方法。

1.6 帶內不平坦度

帶內不平坦度是指一個電視頻道內激勵器的頻響，工作頻段內最大、最小電平之差。該指標體現放大器的線性失真，一般要求帶內波動在±0.5dB以內。

1.7 調制誤差率

（1）調制誤差率

調制誤差率（Modulstion Error Rate，WER）是指射頻信號平均矢量幅度與誤差矢量幅度之間有效值的比值，在星座圖中MER以圖形來體現數字電視信號的噪聲狀態。MER的惡化是傳輸網絡質量惡化的主要因素。MER的惡化導致的誤碼率的增加，從而會提高接收門限。MER下降的同時，星座圖也同時變差。

（2）MER的要求和測量

在發射系統的不同測量位置MER的要求指標也不同，根據標準GY/T229.4-2008中要求發射機最終輸出的射頻信號MER不小于32dB，而激勵器輸出信號的MER不小于36dB。

DTMB激勵器MER測量需要碼流發射器、調制誤差率測試儀。在測量時，碼流發生器輸出凈碼率不高于所選調制模式的最大凈碼率，調制誤差率測試儀接收并解調負荷GB20600-2006的調制信號，并讀出對應的調制誤差率數據。

1.8 帶外雜散

帶外雜散是指工作頻道外泄漏的射頻信號與頻道內正常射頻信號功率之間的比值，單位為dB。造成帶外雜散的原因很多，主要是發射機功率放大器工作在非線性區域，引起頻譜的變化和增長，從而造成鄰頻道內的干擾，還有就是正交調制中的二次諧波、三次諧波和鏡像頻率，都會造成鄰頻道外的帶外雜散增長。

1.9 相位噪聲

相位噪聲是指一個射頻系統在各種原件噪聲的作用下，引起射頻輸出信號相位的變化，就是相位噪聲。通常定義為在一個設定偏移頻率處與總功率的比值，單位是dBc。通常測量相位噪聲大多數都使用頻譜儀，也是最為簡便的方法。頻譜儀可以測量所有信號的不穩定度，既能測量相位噪聲也能測量幅度噪聲。

相位噪聲指標是衡量射頻頻率質量穩定度的一項重要指標，隨著電子技術的發展，頻率基準源的制造技術不斷完善，射頻系統相應的噪聲值也就越來越小，所以對相位噪聲技術指標的測量標準也就越來越高。

測量步驟：①正確連接測量設備。激勵器如有直接的本振輸出口，則直接連接激勵器本振輸出與頻譜儀輸入，如果沒有本振輸出口則連接激勵器射頻輸出接口，調整激勵器為單頻輸出模式。②設置頻譜儀分辨率帶寬（RBW）和可視帶寬（VBW），對于10Hz和100Hz的相位噪聲測試，設置VBW1Hz，RBW1Hz。測試1kHz的相位噪聲，設置VBW和RBW為10Hz。測試10kHz的相位噪聲，設置VBW和RBW為100Hz。測試100kHz的相位噪聲，設置VBW和RBW為1kHz。測量1MHz的相位噪聲，設置VBW和RBW為10kHz。③為得到較為準確的測試結果，一般頻寬可以設為待測頻率的2.2倍，如測是1kHz的相位噪聲時，設置頻譜儀頻寬為2.2kHz。如果頻譜儀精度不夠，也可以設置為待測頻率的5倍。④以安立2711E頻譜儀為例，測試步驟：將MS2711E的中心頻率設置為待測頻率，SPAN設置為略大于2倍的距中心頻率偏移，參考電平需略高于待測信號。然后讀取此時的RBW，以及待測信號電平與距中心頻率偏移處的功率差值B。

通過公式相噪=B-10log(RBW)，計算相位噪聲。若RBW設置為1Hz，B即為所需相噪。儀表的相位噪聲指標需要高于待測信號相噪，否則，測量結果為儀表的相噪，而不是待測信號的。SPAN應略大于2倍的距中心頻率偏移，參考電平要高于待測信號大小。

1.10 數字發射機的技術指標測試（表1）

表1 DTMB發射機技術指標要求

1.11 DTMB發射系統天饋線技術指標駐波比測試

數字電視天饋線系統在工作頻道內的駐波比，在天饋線系統輸入端（不含主饋線）甲級不能大于1.1，乙級不能大于1.15，丙級不能大于1.2。測試點不同，駐波比要求不同。

天線駐波比指標測量為實測數值，現在以天饋線測試儀直接測試，就能讀出比較準確的數值。

1.12 信號覆蓋測量

DTMB數字電視信號場強測量主要用場強儀，DTMB信號在移動接收時用DTMB路測儀，它能夠滿足室內外固定和移動測試的需求，功能齊全，具有地面數字電視信號的信道分析、解調、監聽、監看功能，視頻能支持MPEG2、MPEG4、H.264、AVS、AVS+格式信號的高清和標清解碼，音頻能支持MPEG1、MPEG2（LayerI/II）、AC3等格式的解碼需求，配置全頻段接收天線，GPS接收模塊等硬件配置，操作簡單，使用方便。

2 小結

具有自主知識產權的DTMB數字電視技術標準已于2007年實施，根據廣電總局的規劃，2019年起全國模擬電視相繼關停，已進入全面普及快速發展階段，模擬電視時代的技術已不能適應發展的需要。因此，為了不斷適應新形勢的發展需求，無線發射臺站的技術維護人員，熟悉和掌握DTMB數字電視技術指標測試技術刻不容緩，只有不斷學習才能不斷適應新技術發展需求，才能更好的完成優質轉播任務。