地面数字电视广播信号覆盖质量客观评估和测量方法第2部分：移动接收

地面数字电视广播信号覆盖质量客观评估和测量方法第2部分：移动接收

国家标准 GB/28438.2一2019 地面数字电视广播信号覆盖质量 客观评估和测量方法 第2部分:移动接收 Ohjective tmetholsforcoerageofdisital aSSeSsmentand1eaSure1ent terrestrialtelevisionbroadcastingsignals一Part2Mobilereception 2019-03-25发布 2019-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/T28438.2一2019 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 覆盖质量评估 4.1覆盖质量评估参数 4" 覆盖质量等级 4.3覆盖质量评估方法 4.4覆盖质量等级说明 5 测量方法 5.1测量准备 5.2测量系统 测量仪器设备 5.3 5.！测量系统校准 5.5测量步骤 简化评估和测量方法 6.1背景 6.2简化评估质量等级 6.3简化测量系统 6.4简化测量方法 附录A(资料性附录参考天线法 测量校准天线系数 参考文献
GB;/T28438.2一2019 前 言 GB/T28438《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2部分 第1部分:室外固定接收; 第2部分:移动接收 本部分为GB/T28438的第2部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本部分由国家广播电视总局提出 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;国家新同出版广电总局广播电视规划院 本部分主要起草人:李雷雷、何剑辉、常江、高杨、冯景锋、刘骏、周兴伟、代明、曹志、高力、钟声洪、 马小朴
GB;/T28438.2一2019 地面数字电视广播信号覆盖质量 客观评估和测量方法 第2部分移动接收 范围 GB/T28438的本部分规定了符合GB206002006的地面数字电视广播系统移动接收信号覆盖 质量的客观评估和测量方法 本部分适用于地面数字电视广播系统移动接收 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 GB20600-2006数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制 GB/T26252一2010VHF/UHF频段地面数字电视广播频率规划准则 GB/T26666一2011地面数字电视广播传输系统实施指南 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 地点概率leationprobabhility 在测量的小区域内(典型值为100m×100m),信号场强随测量位置的移动而变化时,能达到或超 过某给定值的位置百分率 3.2 峭壁效应elifreffect 数字电视接收从成功到失败的迅速跳变 覆盖质量评估 4.1覆盖质量评估参数 客观评估地面数字电视广播信号覆盖质量的主要参数是场强、载噪比和误比特率 通过场强、载噪 比与误比特率的综合考虑,可以对地面数字电视广播的信号覆盖质量进行客观的评估 4.2覆盖质量等级 移动接收的覆盖质量等级可分为两类;测量点的覆盖质量和由测量点所组成的测量路线的覆盖质 量 测量路线的覆盖质量由测量路线上各测量点的覆盖质量计算得到,具体见4.3
GB/T28438.2一2019 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 收状况与峭壁效应点之间的载噪比裕量空间,可以将地面数字电视广播移动接收中某一测量点的信号 覆盖质量划分成5个客观评估等级,见表1 表1地面数字电视广播移动接收中测量点的信号覆盖质量等级 客观判决门限和载噪比裕量M 误比特率小于或等于 误比特率小于或等于 误比特率小于或等于 场强E 误比特率大于 客观判决门限 客观判决门限 客观判决门限 客观判决门限 同时0GB;/T28438.2一2019 表3地面数字电视接收的“典型市区”内对移动接收测量所需平均C/N时的信道模型 延时 相对幅度 路径 多普勒类别 dB HS 路径1 莱斯 0.2 路径2 莱斯 0 路径3 0.5 -2 莱斯 路径4 1.6 莱斯 路径5 2.3 莱斯 莱斯 路径6 -10 4.3覆盖质量评估方法 对于测量点的覆盖质量评估,根据测量结果计算载噪比裕量,并参照表1进行评估 对于测量路线 的覆盖质量评估采取算数平均的方法,先分别计算得到各测量点的覆盖质量评估结果,再取平均值四舍 五人后保留小数点后一位,该数值为测量路线的整体覆盖质量,计算方法如式(1)所示 g Q ( N 式中: 测试路线的覆盖质量; Q -第人个点的评估质量; 总点数 覆盖质量等级说明 4.4 测量点的5个覆盖质量客观评估等级(见表1)可以进一步分为覆盖水平的“不可接受”“基本可接 受”“可接受”和“满意”四种程度,如图1所示,其中等级1为“不可接受”,等级2为“基本可接受”,等级 3为“可接受”,等级4和等级5为“满意” 覆盖水平 满意 可接受 基本可按受 不可接受 质量等级 图1测量点的覆盖质量评估等级与覆盖水平对应关系
GB/T28438.2一2019 测量路线的覆盖质量客观评估等级可以进一步分为覆盖水平的“不可接受”“基本可接受”“可接受” 和“满意”四种程度,如图2所示,其中1GB;/T28438.2一2019 置于测试车顶 场强仪/频谱分析仪 测试接收机 传输分析仪 码流发生器 调制器 发射机 定位跟踪设备 图3测量系统示意图 5.3测量仪器设备 5.3.1码流发生器 用于产生误比特率统计所需的2i一1或2一1伪随机二进制序列测试码流 5.3.2场强仪 场强仪的主要性能应满足下列要求 频率范围: a 1米波段;48MHz一300MHHz 分米波段.300MHz一806MHz 22 场强量程 b 米波段(48MHHz~160MHHz):10dBgV/m一120dBaV/m; 米波段(160MHz一300MH2);20dBpV/m~120dB4V/m; 2 3 分米波段:30dBgpV/m~120dBp4V/m 测量精度 米波段;士2dBypV/m; 22 分米波段;士3dBpV/m. d 镜像抑制:>35dlB 测量带宽:8MHz e fD 检波方式均方根平均值 5.3.3频谱分析仪 频谱分析仪的主要性能应满足下列要求 频率范围 a l)米波段;48MIHz~300MIHHz 分米波段;300MHz806MHz 22 场强量程;一90dBmm20dBm(前置放大器关) b 测量精度:士1.5dB c 分辨率带宽:30Hz一1MHz,宜有数档可供选择使用 d 视频带宽:30Hz1MHz,宜有数档可供选择使用 e 检波方式:均方根平均值
GB/T28438.2一2019 5.3.4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 接收天线应使用全向天线,并置于车顶,距离地面高度约为1.5m; 5 所用接收天线和连接馈线应是与场强仪配套供应的附件 所用接收天线和连接馈线与场强仪之间应有良好的阻抗匹配; c d 如需另行配用其他接收天线时,对其形式不限,但接收天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校正因数后方可与场强仪配合使用,天线系数的测量方法参见附 录A 天馈增益，即天线增益与馈线损耗之差应符合GB/T266662011和GB/T26252一2010的 有关规定 l)I波段、I波段、皿波段;一2.2dBd(水平极化或垂直极化); 2)波段、波段:0dBd(水平极化或垂直极化) 5.3.5测试接收机 测试接收机应满足下列要求 用于接收GB206002006制式信号,输出解调的测试码流; a) b)测试接收机的性能指标应与民用接收机相当 5.3.6传输分析仪 5一1或2一1伪随机二进制序列测试码流 用于测试码流的误比特率测量统计,应支持2" 5.3.7定位跟踪设备 定位跟踪设备的水平精度小于或等于7m,垂直精度小于或等于10m 5.4测量系统校准 测量系统校准的目的是核实确定发射参数,并保证接收端测量系统准确可靠 此外如果测量系统 在其他测量点的测量过程中出现异常,需要到校准测量点重新校准 5.5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,对每一条测量路线上的测量点 具体的测量位置应当保证测量过程能够顺利地进行,保证接收天线的极化方式与发射天线极化方式 致 在移动测试时除了采取距离地面约1.5m接收天线高度进行测量,还可以采用在该区域内现有电 视移动接收天线的典型高度进行测量 具体测量步骤如下: 将接收天线置于测试车顶部距离地面约1.5m高度; a b 启动测试车辆,按照规定的测量路线开展移动测试 通过定位跟踪设备自动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 在测量过程中,通过拍照、摄像,笔记等形式记录测量路线上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; 通过测试接收机自动记录测量结果,包括接收信号误比特率、接收信号电平依照 d GB/T26252一2010中附录F换算成场强,接收信号载噪比等; 根据测量结果,计算并记录载噪比裕量M,并依照表1对测量点进行覆盖质量等级评估,根据
GB;/T28438.2一2019 不同评估结果操作如下: 1D 如果质量等级为第3级、第4级或第5级,该测量点测量完成 22 如果质量等级为第1级或第2级,应进行复测,同时观察信号强度的变化,若信号有所增 强,返回步骤e)进行补充测量;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,返回步骤 a)重新进行测量,如需调整规划路线,则在可以调整的范围内重新规划测量路线,重新测 量的次数不超过2次,选择最佳测量结果作为测量路线的测量数据 简化评估和测量方法 6.1背景 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 仪和测试接收机,所以第4章和第5章所规定的评估和测量方法适用于试验或测量状态下的地面数字 电视广播覆盖网 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,通过测量测试接收机输人端 的信号电平以及通过客观判决门限测量信号载噪嗓比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,不需要专用的测试码流发生器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中信号覆盖质量的5个评估等级,表4给出了对应的简化评估质量等级 表4地面数字电视广播移动接收信号覆盖质量等级 误包率和载噪比裕量M 接收机输人端 误包率为0 误包率为0 误包率为0 信号电平V 误包率大于0 同时0M5dB 同时5dBM<10dB 同时M10dB minVGB/T28438.2一2019 跟踪设备等仪器设备,测量系统示意图如图4所示 置于测试车顶 场强仪 测试按收机 节目源 调制器 发射机 定位跟踪设备 图4测量系统示意图 6.4简化测量方法 简化测量系统的校准和具体的测量步骤见5.5,其中步骤d)中记录误比特率应改为记录误包率
GB;/T28438.2一2019 附 录 A 资料性附录 参考天线法- -测量校准天线系数 概述 A.1 天线是测量电场强度的必备工具,而天线系数是用于场强测量的重要参数,通常利用测量频谱仪读 数和天线系数来计算电场场强 当难以用理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Vc,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Vm 根据天线系数的定义,对于50Q阻抗匹配的系统,接收天线处的场强见式(A.1)和式(A.2). A.l E(h)=Vuc十AFwc十A十107 A.2 E(h=Vo十AFom十A十107 对于75Q阻抗匹配的系统,接收天线处的场强,见式(A.3)和式(A.4). A.3 Eh=Vc十AFac十A十109 E(h=Vop十AFop十A十109 A.4 式中: E(h) 由发射天线所形成的同一场强值,单位为dBV/m AF 被校天线的天线系数,单位为dB/m Auc 偶极子天线的天线系数,单位为dB/m; AFnp 连接天线和频谱仪的馈线的线缆衰减,单位为dB; A V 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,单位为dBmm 'Ac、Vp 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AFc,见式(A.5) AFAe=AFo十V一V0 A.5 其中,偶极子天线的天线系数AFm可查表得出 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,在本示例中设置被校 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h下,与接收天线距离为D. 本示例中测量场地布置如图A.1所示,具体测量步骤如下 a 按图A.1布置,两天线相距D=3.4m,距地面高度h下=h=1.5m,均为垂直极化; b测量设备预热，根据所测信号,对赖谱仪进行设置:RBw=10kHa.VEBw=100kHa.
GB/T28438.2一2019 Level=一35dBm Referenel Sweeptime=300ms m; 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Vuc(dBm); d 根据所需测量频率,改变发端频率设置,重复步骤c),得到530MHz,666MHz、754MHz的 Vuc读值分别为;-70.4、-71.5、一72.0; 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VrdBm),得到530MHz 666MHz、754MHz的Vo读值分别为;一79.0、-82.2、-83.7; 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; 根据式(A.5)计算被校天线系数 8 本示例测量中使用的标准偶极子天线在530MHz的天线系数(dB/m)32.4;在666MHz的天线 系数(dB/m):34.6;在754MHz的天线系数(dB/m):35.6 因此,被校天线在530MHz的天线系数 dB/m):一79.0-(一70.4)十32.4=23.8;在666MHz的天线系数(dB/m):一82.2一(一71.5)十34.6= 23.9;在754MHz的天线系数(dB/m):一83.7 72.0)十35.6=23.9 测试操作间 频清仪 TV 发射天线 信号源 鱼 属 天线控制器 架 因形转台 0"~360' 图A.1天线系数校准测量示意图 10
GB;/T28438.2一2019 参考文献 [1]GB/T141091993电视、调频广播场强测量方法 [[2]GB/T28438.1一2012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 [3]ITU-RBT.1735-3Methodsforobjeetive receptionquality asseSSment ofdigitalterrestrial ofs televisionbroadcasting systemBspecifiedinrecommendationITU-RBT.1306 signals