GB T 28438.1-2012 地面数字电视广播信号覆盖质量客观评估和测量方法.第1部分：室外固定接收.pdf

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1、道国ICS 33. 160 M 60 和国国家标准11: /、中华人民GB/T 28438. 1-2012 地面数字电视广播信号覆盖质量客观评估和测量方法第1部分:室外固定接收Objective assessment and measurement methods for coverage of digital terrestrial television broadcasting signals一Part 1: Outdoor fixed reception 20 2-10-0 1实施2012-06-29发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会、且写呻MS京伪;

2、自由蝴明。厅fdMV崎Mddn A矿飞应GB/T 28438.1-2012 目次前言.1 引言.n 1 范围-2 规范性引用文件.3 术语和定义4 质量评估要求.2 5 测量方法.6 简化评估和测量方法.附录A(资料性附录)测量校准天线系数(参考天线法)8参考文献.10 GB/T 28438.1-2012 目。吕GB/T 28438(地面数字电视广播信号覆盖质量客观评估和测量方法分为以下三个部分:一一第1部分:室外固定接收;一一第2部分:移动接收;一一第3部分:室内固定接收。本部分为GB/T28438的第1部分。本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分由国家广播电影电视总局提

3、出。本部分由全国广播电影电视标准化技术委员会(SAC/TC239)归口。本部分起草单位:国家广播电影电视总局广播电视规划院、国家广播电影电视总局广播科学研究院。本部分主要起草人z何剑辉、周兴伟、刘骏、代明、冯景锋、李国松、吴醒峰、李雷雷、张国庭。I G/T 28438.1-2012 51 2008年颁布的广播电视行业技术标准GYjT 238. 1-2008(地面数字电视广播信号覆盖客观评估和测量方法第1部分:单点发射室外固定接收在地面数字电视的推广普及过程中得到了初步应用和验证。根据该行业标准在应用过程中的具体情况，针对所出现的问题，对该行业标准的相关内容进行了修改，同时增加了关于地面数字电视

4、广播接收天线系数测量校准方法的资料性附录，形成了本标准。E 1 范围地面数字电视广播信号覆盖质量客观评估和测量方法第1部分:室外固定接收GB/T 28438.1-2012 GB/T 28438的本部分规定了符合GB20600-2006的地面数字电视广播系统室外固定接收信号覆盖质量的客观评估和测量方法。对于能够确保同样测量不确定度的任何等效测量方法也可以采用。有争议时，应以本部分为准。本部分适用于地面数字电视广播室外固定接收。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件

5、。GB/T 14109-1993 电视、调频广播场强测量方法GB 20600-2006 数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制GB/T 26252一2010VHF/UHF频段地面数字电视广播频率规划准则GB/T 26666-2011 地面数字电视广播传输系统实施指南3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 峭壁效应cliff effect 数字电视接收从成功到失败的迅速跳变现象。3.2 信号裕量signal margin 某测量位置的信号电平与该位置满足成功接收条件的最小信号电平之差。3.3 时间概率time probability 在规定的连续测量时间段中，任一测量位置上信

6、号场强达到或超过某给定值的时间相对于测量时间的百分率。3.4 地点概率location probability 在特定测量区域内(典型值为100mX100 m)的不同位置上测量，信号场强能达到或超过某给定值的位置百分率。1 GB/T 28438.1-2012 3.5 欲收信号wanted signal 带有需要接收信息的元线电射频信号。4 质量评估要求4. 1 评估参数本部分采用欲收信号的场强和信号裕量两个参数对地面数字电视广播信号覆盖质量进行客观评估。场强除随接收地点和高度的变化而变化外，还依赖于到达接收天线多个路径信号的幅度和相位的组合。信号裕量除了与各路径信号的幅度和相位相关外，还与各路

7、程信号之间的相对延时等其他因素密切相关。因此场强与信号裕量之间不存在固定的对应关系，通过测量到的场强与信号裕量的综合考虑，可以对地面数字电视广播的信号覆盖质量进行客观评估。4.2 覆盖质量等级对于地面数字电视广播，考虑到数字电视的峭壁效应，无法继续延用模拟图像质量的5级主观评价标准。但是根据信号接收状态与峭壁效应点之间的信号裕量空间，可以将地面数字电视广播室外固定接收的信号覆盖质量划分成5个客观评估等级，且表1。表1地面数字电视广播室外固定接收信号覆盖盾量客观评估等级高于客观判决门限a的信号裕量(M)场强(E)dB M35dB。e) 测量带宽:8MHz。f) 检波方式z均方根平均值。g) 输入

8、阻抗:750。5.3.3 频谱分析仪频谱分析仪应具备测量规定频带内信号功率的功能，其主要性能应满足下列要求:a) 频率范围米波段:48MHz300 MHz; 分米波段:300MHz806 MHzo b) 电平量程:一90dBm20 dBm(前置放大器关)。c) 测量精度:土1.5 dB。d) 分辨率带宽:30Hzl MHz，宜有数档可供选择使用。4 GB/T 28438.1-2012 e) 视频带宽:30Hzl MHz，宜有数档可供选择使用。f) 检波方式z均方根平均值。g) 输入阻抗:75 .n。5.3.4 可调衰减器其主要性能应满足下列要求:a) 频率范围:48MHz806 MHz; b)

9、 衰减量:0dB40 dB; c) 调节步长:1dB; d) 反射损耗:二三23dB。5.3.5 接收天线和连接馈线接收天线和连接馈线应满足下列要求:a) 天线榄杆高度应为10m且可升降;b) 所用接收天线和连接馈线应是与场强仪配套供应的附件;c) 所用接收天线和连接馈线与场强仪或频谱分析仪之间应有良好的阻抗匹配;d) 如需另行配用其他接收天线时，对其形式不限，但接收夭线应与所用连接馈线一起进行预校正，得出各个频率的天线系数后方可与场强仪或频谱分析仪配合使用，天线系数的测量方法参见附录A;e) 天馈增益，即天线增益与馈线损耗之盖应符合GB/T26666-2011和GB/T26252-2010的

10、有关规定z1) 1、E、皿波段:2dB; 2) 凹、V波段:7dBo 5.3.6 测量接收机测量接收机用于接收GB20600-2006规定的制式信号，应能输出解调的测量码流。5.3.7 传输分析仪用于测量码流的误比特率测量统计，应支持215-1或223-1伪随机二进制序列测量码流。5.4 测量步骤在核实确定发射参数，并保证接收端测量系统准确可靠的条件下，对每一个测量点，具体的测量位置应当保证测量过程能够安全顺利地进行，保证接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致，选择的测量位置应避免存在严重的遮挡或干扰(特殊要求除外)。在测量点除了采用10m接收天线高度进行测量，还可以采用在该区域内现有电视接

11、收天线的典型高度进行测量。场强测量时间应符合GB/T 14109一1993中9.2的规定。具体测量步骤如下za) 通过定位设备记录测量点的经纬度、海拔高度等地理位置信息，记录天气、测量时间，通过拍照、摄像、笔记等形式记录测量点所处的地理环境以及可能影响信号接收的其他因素，如架空电线、树木和广告牌等。b) 将接收天线升至距离地面10m高度。c) 将可调衰减器衰减量调节为0，调整天线指向便接收机输入信号电平最高，根据不同接收状况操作如下:b GBjT 28438.1-2012 1) 如果接收机接收失败，可以对接收天线指向进行适当调整，若调整天线指向仍然接收失败，恢复天线指向至接收机输入信号电平最高

12、，记录信号裕量MO，记录接收天线指向、接收信号频谱图和测量的信号场强(测量时间需满足GBjT14109-1993中9.2的要求)或电平(依照GBjT26252-2010附录F换算成场强)，然后进入步骤e);若调整天线指向后接收成功，记录接收天线最终指向、接收信号频谱图和测量的信号场强(测量时间需满足GBjT14109一1993中9.2的要求)或电平(依照GBjT26252-2010附录F换算成场强)。2) 如果接收机接收成功，记录接收天线指向、接收信号频谱图和测量的信号场强(测量时间需满足GBjT14109一1993中9.2的要求)或电平(依照GBjT26252-2010附录F换算成场强)。d

13、) 增加可调衰减器衰减量至接收失败，以最大不超过1dB的步进减小衰减量，测量并记录达到客观判决门限时的信号电平，计算并记录信号裕量Mae) 根据表1进行覆盖质量等级评估，根据不同评估结果操作如下z1) 如果质量等级为第4或第5级，该测量点测量完毕，可继续进行下一个测量点的测量。2) 如果质量等级为第3级，应降低接收天线高度，同时观察信号强度变化，若信号有所增强，根据信号强度选择相应高度返回步骤c)进行补充测量(记录天线距离地面高度);若信号减弱，该测量点测量完毕，可继续进行下一个测量点的测量。3) 如果质量等级为第1或第2级，应降低接收天线高度，同时观察信号强度变化，若信号有所增强，根据信号强

14、度选择相应高度返回步骤c)进行补充测量(记录天线距离地面高度h若信号减弱，应将测量结果与覆盖预测结果进行对比分析，同时根据测量环境判断测量数据的合理性，如果测量数据存在明显异常，需要在20mX20 m的范围内(固定接收天线安装时可以调整的平均范围)适当调整测量位置返回步骤a)重新进行测量，重新测量的次数不超过3次，选择最佳测量结果作为该测量点的测量数据。6 简化评估和测量方法6.1 背景及适用范围因为场强测量通常要求具备场强仪及配套接收天线，误比特率测量通常要求具备码流发生器、传输分析仪和测量接收机，所以本部分第4章和第5章所规定的评估和测量方法适用于试验或者测量状态下的地面数字电视广播覆盖网

15、。为了在正常节目播出情况下也可以进行信号覆盖质量的测量和评估，并考虑到在很多应用情况下场强仪、家用接收机和监视器等测量设备更容易配备，通过测量普通接收机输入端的信号电平以及通过主观判决门限1)测量信号裕量的方法也可以对信号覆盖质量进行评估。此时测量系统的搭建相对简单，不需要专用的测量码流发生器、测量接收机和传输分析仪等设备，在正常节目播出情况下也可以进行信号覆盖质量的测量和评估。本章所规定的简化评估和测量方法适用于正常节目播出状态下的地面数字电视广播覆盖网。6.2 简化评估质量等级根据4.2信号覆盖质量的5个评估等级，表2给出了对应的简化评估质量等级。1) 主观判决门限z在1min的时间内通过

16、监视器看不到图像出现一次以上的损伤。6 . . GB/T 28438.1-2012 表2地面数字电视广播室外固定接收信号覆盖质量窑观评估等级(简化评估方法)高于主观判决门限的信号裕量(Ma)接收机输入端dB 信号电平(V)MO 0M5 5M10 10M V，三Vminb 1 1 2 -Vmin VVmin +6 dB 2 2 3 4 Vmin十6dB，三V2 3 4 5 a高于主观判决门限的信号裕量M是指使接收状态达到在1min的时间内通过监视器看不到图像出现一次以上的损伤时接收信号的最大衰减量eb V min表示最小接收电平(采用接收机最小输入信号电平+5d酌，各典型系统模式对应的接收机最小

17、输入信号电平取值及计算方法应符合GB/T26666-2011的有关规定，6dB的步进参考室外固定接收E70和E95之间的差值。6.3 简化测量系统除了广播发射的设备外，简化测量系统需要具备可调衰减器、场强仪、接收天线和连接馈线、家用接收机、监视器等仪器设备，简化测量系统示意图见图3，6.4 简化测量方法10m 榄籽圄3简化测量系统示意图简化测量系统的校准和具体的测量步骤见5.4，7 GB/T 28438.1-2012 附录A(资料性附录)测量控准天线系数(参考天线法)A.1 概述天线是测量场强的必备工具，而天线系数是用于场强测量的重要参数。人们利用测量频谱仪读数和天线系数来计算场强。当难以用理

18、论计算的方法精确获得天线系数时，需要对天线的天线系数进行校准。在对精度要求不高的情况下，参考天线法是一种工程上常用的天线系数的校准方法，即z利用标准偶极子半波谐振天线作为参考天线(其天线系数已知)，将该参考天线与被校准天线分别放在同一场强环境中进行对比测量，然后计算出被校准天线的天线系数的一种方法。A.2 参考天线法校准天线系数原理在合适的测量场地(如开阔场或电波暗室)，使用发射天线在被校天线位置附近形成一个稳定的场强，注意保证在测量频率范围内，发射天线与被校天线之间距离为远场的条件。记录被校天线接收到的信号电平VAue，然后使用参考偶极子天线替换被校天线，再次记录接收到的信号电平VDIP0

19、根据天线系数的定义，对于50n阻抗匹配的系统，接收天线处的场强，见式(A.l)和式(A.2)。E(h) = VAue +AF Aue +A十107(A.1 ) E(h) = VDIP +AF DIP +A + 107 ( A.2 ) 对于75n阻抗匹配的系统，接收天线处的场强，见式(A.3)和式(A.4)。E(h) = VAUC十AFAue+A十109(A. 3 ) E仙)= VDIP十AFDIP+A + 109 ( A. 4 ) 式中:E(h) 一一由发射天线所形成的同一场强值，dBV/m;AFAue 一一被校天线的天线系数，dB/m;AFDIP 一一偶极子天线的天线系数，dB/m;A 一一

20、连接天线和频谱仪的馈线的线缆衰减，dB;VAue、VDlP一一频谱仪分别测得的由被校天线和偶极子天线接收得到的信号电平，dBmo联立式(A.1)和式(A.2)或者联立式(A.3)和式(A.4)可得被校天线的天线系数AFAue，见式(人5)。AF Aue = AF DIP十VDlP- V Aue 其中，偶极子天线的天线系数AFDlP可查表得出。.( A.5 ) A.3 测量步骤测量时，应根据被测天线的实际使用情况，决定其水平/垂直极化的摆放方式，设置被校天线垂直极化放置，高度为h;发射天线也呈垂直极化放置在高度hT，与接收天线距离为Do测量场地布置见图A.1，具体测量步骤如下:a) 按图A.1布

21、置，两天线相距D=3.4 m，距地面高度hT=h=1. 5 m，均为垂直极化;b) 测量设备预热，根据所测信号，对频谱仪进行设置:RBW=10kHz, VBW=100 kHz,Sweeptime= 8 GB/T 28438.1-2012 300 ms, Reference Level= -35 dBm; C) 信号源经馈线连接发射天线，被校天线通过馈线连接频谱仪，选取所需频点，调整发端输出功率使频谱仪接收到的电平足够强，记录频谱仪读数VAucCdBm); d) 根据所需测量频率，改变发端频率设置，重复C)步骤，得到530MHz/666 MHz/754 MHz的VAUC读值分别为一70.4dBm

22、/一71.5 dBm/一72.0dBm; e) 分别在发端同样设置情况下，使用合适的标准偶极子天线振子作为参考天线，替代被校天线(相同的频点，相同极化，相同的位置)，再次记录频谱仪读数VDIPCdBm)，得到530MHz/ 666 MHz/754 MHz的VDIP读值分别为一79.0dBm/-82. 2 dBm/-83. 7 dBm; f) 精确偶极子天线是单频点测量天线，它靠两侧棒状天线的长度与频率对应来确定工作频点pg) 根据式CA.5)计算被校天线系数AFAUC=AFDlP+VDIP- VAUC 0 本示例测量中使用的标准偶极子天线在530MHz的天线系数为32.4dB/m;在666MH

23、z的天线系数为34.6dB/m;在754MHz的天线系数为35.6dB/mo因此，被校天线在530MHz的天线系数为一79.0一(一70.的十32.4=23.8dB/m;在666MHz的天线系数CdB/m)为-82.2一(一71.5) +34.6 =23.9 dB/m;在754MHz的天线系数为-83.7一C-72.0)十35.6=23.9dB/mo 测试操作间电波暗室主VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV图A.1天线系数校准测量示意图9 GB/T 28438.1-2012 参考文献lJ GB/T 7400.2-1987 广播电视名词术语元线电广播2J GB/T 7400.11-19

24、99 数字电视术语3J ITU-R BT. 1735 ITU-R BT. 1306建议书中系统B的地面数字电视广播信号覆盖客观质量评估方法4J ANSI 63. 5-2006. Electromagnetic Compatibility Radiated Emission Measurements in Elec tromagnetic Interference (EMl) Control Calibration of Antennas (9 kHz to 40 GHz) 2006 5J CISPR, Publication 16-1-5: Antenna Calibration, Amd.

25、1 Ed. 1 2006.01 6J 王英翔，涂奔，郑柳刚.天线的测量校准方法口.中国元线电2009(8)10 NFON-.的叮NH阁。华人民共和国家标准地面数字电视广播信号覆盖质量客观评估和测量方法第1部分:室外固定接收GB/T 28438. 1-2012 国中* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销铸开本880X 1230 1/16 印张1字数21千字2012年11月第一版2012年11月第一次印刷睡书号:155066 1-45695定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107打印日期:2012年11月28日F002