Экспериментальное исследование и измерение зоны уверенного приема телевизионных сигналов стандарта DVB-T2
Автор: Ярмухамедов Алишер Агбарович, Жабборов Алибек Ботирул Ли
Журнал: Life Sciences and Agriculture.
Статья в выпуске: 2-3, 2020 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты исследование и измерение зоны уверенного приема телевизионных сигналов стандарта DVB-T2, для определения ориентировочной границы зоны уверенного приема цифрового ТВ сигнала в опытных зонах, созданных с учетом рельефа местности и наличия радиальных шоссейных дорог в городах и области. Проведены измерения уровней напряженности поля, на частотах, присвоенных для тестового вещания цифрового ТВ сигнала.
Электромагнитная совместимость, напряженность электромагнитного поля, зоны уверенного приема, границы зоны уверенного приема, уровень сигнала, модуляция, горизонтальная поляризация, передатчик, электромагнит мослашув, электромагнит майдон кучланганлиги, ишончли қабул қилиш зоналари, ишончли қабул қилиш зоналарининг чегаралари, сигнал сатхи, горизонтал қутибланиш, узаткич
Короткий адрес: https://sciup.org/14125673
IDR: 14125673 | DOI: 10.24411/2181-0761/2020-10085
Текст научной статьи Экспериментальное исследование и измерение зоны уверенного приема телевизионных сигналов стандарта DVB-T2
Введение. Согласно поставленным задачам необходимо найти возможные границы зоны уверенного приема опытного образца модернизированного аналогового ТВ передатчика при передаче ТВ сигналов в стандарте DVB-T2 при разных конфигурациях передатчиков в пределах прогнозируемой зоны обслуживания, а также оценить возможность приема ТВ программ при передачи мультиплексе DVB-T2.
В целях измерения зоны уверенного приема опытных образцов модернизированных аналоговых ТВ передатчиков при передаче цифровых ТВ сигналов в стандарте DVB-T2 созданы опытные зоны и организованы тестовые вещания с соответствующими характеристиками модернизированных мощных и маломощных аналоговых ТВ передатчиков и существующими антенно-фидерными системами, излучающие радиосигнал с горизонтальной поляризацией.
Необходимо отметить, что планирование сети ЦТВ проводится для случая фиксированного приема, следовательно, для измерения зоны уверенного приема был выбран метод измерений соответствующий случаю фиксированного приема, согласно приведенного в Oʻz DSt 2126 [1]. Методика определения величины минимальной используемой напряженности поля для ЦТВ стандарта DVB-T2, необходимые для расчетов электромагнитной совместимости с целью оценки зоны уверенного приема (охвата) приведены в ITU-R BT.2254 [2,3].
С целью определения ориентировочной границы зоны уверенного приема цифрового ТВ сигнала в опытных зонах, созданных с учетом рельефа местности и наличия радиальных шоссейных дорог в городах Навои, Коканд, Ташкент, в районе Дангара Ферганской области и в районе Бостанлык Ташкентской области проведены измерения уровней напряженности поля на частотах присвоенных для тестового вещания цифрового ТВ сигнала для каждого передатчика при разных конфигурациях передатчиков и при фиксированном приеме на портативную направленную антенну с высотой подвеса приёмной измерительной антенны h = 3 m и коэффициентом усиления – 8 dB на открытых местах и наличии прямой видимости с передающей антенной в направлении прихода радиоволны с максимальным уровнем напряженности поля.
Для проведения испытаний была выбрана следующая конфигурация передатчика: для 64-QAM – число несущих 8k, защитный интервал 1/32, а для 16/256-QAM – число несущих 32k, защитный интервал 1/128.
Скорость подаваемого тестового TS на 5 ТВ программ в формате HD и 1 ТВ программа в формате SD составляет 30 Mbit/s. При 16-QAM скорость TS не может превышать 22 Mbit/s, поэтому измерения для 16-QAM в скорости 30 Mbit/s не проводились.
Для определения ориентировочной границы зоны уверенного приема и выбора наиболее приемлемой конфигурации испытуемых передатчиков в опытных зонах проведены следующие измерения с указанием на карте местности координат местоположения для каждой точки измерения:
Измерение проводилось специалистами Государственного унитарного предприятия Центр радиосвязи, радиовещания и телевидения (ГУП ЦРРТ) в период с 18 по 21 июня 2019 г. в г. Навои РТС Навои с вещанием на 22 ТВК (центральная частота 482 MHz) и формированием цифрового пакета со скоростью тестового TS 5 Mbit/s (1 ТВ программа в формате HD) и 30 Mbit/s (5 ТВ программ в формате HD и 1 ТВ программа в формате SD).
Измерения проводились при различных режимах работы модернизированного мощного (5 kW) аналогового ТВ передатчика в радиальном направлении от РТС Навои (рис.1 и таблица 1):
- шоссейная дорога от г. Навои до г. Иштыхан через интервалы 5-7 km;
- шоссейная дорога от г. Навои до г. Гиждуван через интервалы 5-7 km.
Рис.1. Карта определения ориентировочной границы зоны уверенного приема.
На рис.1 желтые метки – уверенный прием сигнала; красные метки – прием отсутствует. Граница зоны уверенного приема при модуляции 64-QAM от РТС Навои составляет в направлении северо-запад до 50 km, в направлении юго-восток до 89,2 km. Точки измерений отображающие ориентировочные границы зоны уверенного приема передатчика РТС Навои при модуляции 64-QAM.
Для сопоставления границ зоны уверенных приемов опытного образца модернизированного аналогового ТВ передатчика и цифрового ТВ передатчика РТС Навои проводились также измерения загруженного цифрового ТВ передатчика компании NEC, вещаемого на 41 ТВК (центральная частота 634 MHz, скорость TS 45 Mbit/s (18 ТВ программ в формате SD и 4 РВ программ)).
Выводы. Данные исследование и измерения основывались на положениях Соглашения Женева-06 и стандартах ETSI и преследовали следующие цели:
-
- определение зоны уверенного приема цифрового ТВ сигнала стандарта DVB-T2 в опытных зонах при различных конфигурациях опытного образца модернизированного аналогового ТВ передатчика (как на направленную приемную антенну, так и на приемную антенну с малым (близким к 0 dB) коэффициентом усиления) путем измерения и получения минимального значения (при которой может быть обеспечен стабильный прием и демодуляция цифрового ТВ сигнала) напряженности поля в точке приема;
-
- сравнение результатов измерений с данными (а также взаимосвязью между этими данными) и методикой, рекомендуемыми международными стандартами ETSI для проектирования возможной зоны уверенного приема;
Таблица 1Результаты измерений зоны уверенного приема (РТС Навои) в точке № 5
|
Координаты точек измерений |
Тип модуляции |
Кодовая скорост ь |
Напряж ение, dBμV |
MER, dB |
CBER |
LBER |
C/N , dB |
Примечание |
|
Скорость тестового TS: 5 Mbit/s (1 ТВ прог |
амма в |
ормате HD) |
||||||
|
N 40° 02ʹ 25.3ʺ E 65° 40ʹ 24.2ʺ |
16-QAM |
1/2 |
32,6 |
20,3 |
2·10-5 |
10-8 |
8,3 |
Уверенный прием сигнала |
|
2/3 |
40,6 |
27,4 |
3,4·10 -6 |
1,7·10 -8 |
16, 1 |
Имеются замирания |
||
|
3/4 |
40,2 |
27,4 |
4,5·10 -6 |
10-7 |
15, 4 |
Уверенный прием сигнала |
||
|
5/6 |
40,2 |
28,1 |
9,9·10 -6 |
10-7 |
15, 3 |
|||
|
64-QAM |
1/2 |
40,0 |
27,2 |
8,1·10 -5 |
10-7 |
15, 0 |
||
|
2/3 |
40,1 |
27,4 |
8,6·10 -5 |
10-7 |
15, 1 |
Имеются замирания |
||
|
3/4 |
40,3 |
26,5 |
8,1·10 -5 |
10-7 |
15, 5 |
Уверенный прием сигнала |
||
|
5/6 |
39,9 |
23,2 |
2,4·10 -4 |
10-7 |
14, 5 |
|||
|
256-QAM |
1/2 |
40,2 |
25,5 |
9,2·10 -3 |
10-7 |
15, 4 |
||
|
2/3 |
40,1 |
27,7 |
5,4·10 -3 |
10-7 |
15, 3 |
Имеются замирания |
||
|
3/4 |
40,1 |
22,6 |
1,3·10 -2 |
10-7 |
15, 4 |
Уверенный прием сигнала |
||
|
5/6 |
40,2 |
25,5 |
8,4·10 -3 |
10-7 |
15, 5 |
|||
|
Скорость тестового TS: 30 Mbit/s (5ТВ программ в формате HD и TВ п |
рограмма в формате SD) |
|||||||
|
N 40° 02ʹ 25.3ʺ E 65° 40ʹ 24.2ʺ |
64-QAM |
1/2 |
Не измерялось |
|||||
|
2/3 |
||||||||
|
3/4 |
||||||||
|
5/6 |
||||||||
|
256-QAM |
1/2 |
39,9 |
27,5 |
6,3·10 -3 |
10-8 |
15 |
Уверенный прием сигнала |
|
|
2/3 |
39,8 |
27,2 |
7,6·10 -3 |
10-8 |
14, 9 |
|||
|
3/4 |
39,9 |
25,9 |
1,1·10 -2 |
10-8 |
14, 9 |
|||
|
5/6 |
39,8 |
23,6 |
1,1·10 -2 |
10-8 |
14, 9 |
|||
-
- определение и выбор наиболее приемлемой конфигурации (как с точки зрения максимального количества одновременно вещаемых ТВ программ с одной стороны, так и с учетом максимальной возможности уверенного приема цифрового ТВ сигнала) модернизированного аналогового ТВ передатчика в стандарте DVB-T2;
-
- при действующей конфигурации передатчика в прогнозированной зоне охвата напряженность поля удовлетворяет требования для фиксированного приема на наружную направленную антенну;
-
- в ходе проведенных измерений обнаружены теневые зоны, которые существуют также и на сетях ЦТВ;
-
- определены границы зоны уверенного приема при модуляциях:
-
а) 16-QAM – 92 km;
-
b) 64-QAM – 86 km;
-
c) 256-QAM – 80 km;
-
- измерения на устойчивость мобильного приема цифрового РВ сигнала (радиопрограмм) модернизированного аналогового ТВ передатчика на основе стандарта DVB-T2 при движении приемных устройств доказывают снижение качества принимаемого сигнала до неудовлетворительного уровня при перемещении приемного устройства со скоростью более 10 km/h при 256-QAM и 30 km/h при 16-QAM.
