付 強(qiáng)

（山西廣播電視無線管理中心石嶺關(guān)微波站，忻州 034000）

通過針對地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)中經(jīng)常出現(xiàn)的同頻干擾問題進(jìn)行深入分析，可以進(jìn)一步掌握出現(xiàn)同頻干擾問題的成因，并制定針對性的解決對策，為維護(hù)地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的暢通傳輸?shù)於己没A(chǔ)。

1 同頻干擾問題的產(chǎn)生

我國的廣電總局通過全面建設(shè)地面數(shù)字電視，已經(jīng)覆蓋我國338個地級以上城市，為了促進(jìn)地面電視實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)化，廣電總局聯(lián)合財(cái)政部門上馬了廣播電視數(shù)字化覆蓋工程，進(jìn)一步明確了全國范圍內(nèi)的無線廣播電視臺應(yīng)該充分利用現(xiàn)有核心傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)中央廣播電視節(jié)目的無線數(shù)字化落地覆蓋。在各省市相繼進(jìn)行無線數(shù)字覆蓋工程時，為了能夠有效減少頻率資源消耗，部分區(qū)域選擇了單頻網(wǎng)覆蓋模式，該種組網(wǎng)方式使不同區(qū)域內(nèi)同步運(yùn)行的發(fā)射臺站于相同時間發(fā)送同一信號，從而覆蓋全部信號服務(wù)區(qū)。采用單頻網(wǎng)主要優(yōu)勢是能夠進(jìn)一步節(jié)約有限頻譜資源，但其應(yīng)用中缺陷是容易同時接收多種臺站傳送的信號，從而出現(xiàn)同頻干擾問題[1]。

2 同頻干擾主要影響因素

如果運(yùn)行中的單頻網(wǎng)覆蓋空間內(nèi)出現(xiàn)同頻干擾的問題，會導(dǎo)致用戶端的數(shù)字電視產(chǎn)生馬賽克現(xiàn)象，或不能對數(shù)字信號進(jìn)行正常接收等問題，從而對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，也加大了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)難度，對單頻網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生影響。導(dǎo)致出現(xiàn)同頻干擾問題主要包含以下幾種技術(shù)指標(biāo)：第一是信號發(fā)射系統(tǒng)提前預(yù)定運(yùn)行模式實(shí)際運(yùn)行中的PN 序列長度；第二是來源于兩個不同信號發(fā)射臺的網(wǎng)絡(luò)信號在抵達(dá)同一接收系統(tǒng)時所產(chǎn)生的時延差；第三是來源于兩個不同信號發(fā)射站臺的數(shù)字信號在抵達(dá)相同接收系統(tǒng)時所產(chǎn)生的電平差；第四是數(shù)字對數(shù)字所產(chǎn)生的同頻干擾保護(hù)率，這一數(shù)值關(guān)系通常取決于系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)參數(shù)，可以通過實(shí)驗(yàn)室測試得到。

廣電總局針對地面數(shù)字電視的系統(tǒng)運(yùn)行提出了其操作模式，結(jié)合相關(guān)技術(shù)參數(shù)分析可以發(fā)現(xiàn)，隨著某種運(yùn)行模式相關(guān)數(shù)據(jù)率的不斷提升，同一頻道中能夠進(jìn)行承載傳輸?shù)膹V播業(yè)務(wù)和電視業(yè)務(wù)數(shù)量相繼增加，廣播電視業(yè)務(wù)整體質(zhì)量不斷提升，但其接收機(jī)的限制也不斷擴(kuò)大。通過前期的實(shí)驗(yàn)室無線測試結(jié)果以及數(shù)字電視組網(wǎng)過程分析可以發(fā)現(xiàn)，不同的模式適用于不同的環(huán)境，有的適合移動與固定兩種接收模式，有的適合各種復(fù)雜的城市環(huán)境內(nèi)固定接收工作，有的適用于農(nóng)村、郊區(qū)等較為簡單的城市環(huán)境中的固定接收。在實(shí)施組網(wǎng)建設(shè)的過程中，應(yīng)該避免對數(shù)字電視節(jié)目的清晰度以及節(jié)目套數(shù)等進(jìn)行過度追求，需要充分考慮信息覆蓋區(qū)域中的地形地貌、人口結(jié)構(gòu)等現(xiàn)實(shí)需求，選擇恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行模式。

例如選擇如下運(yùn)行模式，其數(shù)據(jù)率是21.658Mbps，交織模式為720，幀頭模式是420，編碼效率是0.8，調(diào)制方式是16QAM，載波模式是C=3780，這一模式屬于多載波調(diào)制，數(shù)據(jù)率相對較高，適用于室外固定接收工作。在選擇發(fā)射系統(tǒng)相關(guān)工作模式之后，通過室外固定接收作為主要的信息接收模式，而在這種單頻網(wǎng)中出現(xiàn)信息干擾主要包含以下幾種元素：第一是P 接收點(diǎn)相關(guān)接收電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出每米51dBμV 的接收界限，第二是P點(diǎn)處兩個發(fā)射信號的電平差超出同頻干擾的保護(hù)率界限15dB，第三是P 點(diǎn)中兩種信號時延差超出55.6μs 這一PN 序列長度。即在某單頻網(wǎng)的接收點(diǎn)P 處，會接收到超出兩個以上的無線數(shù)字信號，假如P 點(diǎn)所接收的兩種信號均處于接收裝置覆蓋范圍，而其電平差為15dB，或兩種信號之間的時延差比55.6μs 要低，則各個臺站信號抵達(dá)接收點(diǎn)所產(chǎn)生的時間差會小于系統(tǒng)保護(hù)間隔，針對這種干擾問題，可以進(jìn)行抵消處理，使接收裝置順利完成解碼工作，相反的情況下，如果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出系統(tǒng)保護(hù)間隔范圍，則無法抵消干擾，影響接收機(jī)的解碼質(zhì)量。

3 消除同頻干擾的具體措施

3.1 網(wǎng)絡(luò)仿真分析

分析出現(xiàn)同頻干擾這一問題的原因，利用仿真規(guī)劃軟件針對其中的同頻干擾和覆蓋效果實(shí)施模擬仿真。在系統(tǒng)按照上述技術(shù)參數(shù)運(yùn)行時，保護(hù)間隔的限制為16.7千米，將發(fā)射臺站1的間距設(shè)計(jì)為15千米，這一距離處于保護(hù)間隔當(dāng)中，把發(fā)射臺站2的間距設(shè)置為20千米，這一距離超出了保護(hù)間隔，通過仿真軟件模擬兩個發(fā)射站臺在相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)下相關(guān)同頻干擾分布規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個臺站間距超出PN 序列的長度界限，所以導(dǎo)致兩種發(fā)射臺站相關(guān)覆蓋區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)同頻干擾問題。

3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

針對地面數(shù)字電視相關(guān)單頻網(wǎng)內(nèi)的同頻干擾問題，通?？梢园凑找韵抡{(diào)整方法進(jìn)行處理：

第一是于發(fā)射端處設(shè)置延時，第二是在發(fā)射端處設(shè)置功率，比如把附近某一臺站相關(guān)發(fā)射功率適當(dāng)調(diào)低，確保交疊覆蓋區(qū)域內(nèi)的各個臺站信號整體強(qiáng)度差距維持在15dB 之上，第三是在接收端位置選擇網(wǎng)狀天線或多單元的八木天線，第四是在接收端針對用戶端的信號接收位置進(jìn)行調(diào)整，通過附近建筑物將其中的多個或某一個同頻信號有效屏蔽和遮掩掉[2]。

在對同頻干擾問題進(jìn)行系統(tǒng)分析后，可以發(fā)現(xiàn)正式組網(wǎng)建設(shè)前，針對網(wǎng)絡(luò)覆蓋所產(chǎn)生的同頻干擾利用覆蓋仿真軟件提前進(jìn)行效果仿真模擬。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部產(chǎn)生干擾問題后，選擇適合的技術(shù)措施對具體方案實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免組網(wǎng)工作結(jié)束后，用戶端產(chǎn)生無法正常接收的問題，影響實(shí)際效果和網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國地面數(shù)字化電視網(wǎng)建設(shè)范圍不斷擴(kuò)大，逐漸暴露出各種問題，比如單頻網(wǎng)中的同頻干擾問題，在一定程度上，影響了網(wǎng)內(nèi)數(shù)字信號接收質(zhì)量，降低了數(shù)字電視的觀看效果，針對該種問題，應(yīng)該對地面單頻網(wǎng)中的同頻干擾問題進(jìn)行深入分析，尋找有效的解決措施，保障信號正常傳輸。