地面數字電視單頻網同頻干擾探討

付 強

（山西廣播電視無線管理中心石嶺關微波站，忻州 034000）

通過針對地面數字電視單頻網中經常出現的同頻干擾問題進行深入分析，可以進一步掌握出現同頻干擾問題的成因，并制定針對性的解決對策，為維護地面數字電視單頻網的暢通傳輸奠定良好基礎。

1 同頻干擾問題的產生

我國的廣電總局通過全面建設地面數字電視，已經覆蓋我國338個地級以上城市，為了促進地面電視實現模數轉化，廣電總局聯合財政部門上馬了廣播電視數字化覆蓋工程，進一步明確了全國范圍內的無線廣播電視臺應該充分利用現有核心傳輸網絡，實現中央廣播電視節目的無線數字化落地覆蓋。在各省市相繼進行無線數字覆蓋工程時，為了能夠有效減少頻率資源消耗，部分區域選擇了單頻網覆蓋模式，該種組網方式使不同區域內同步運行的發射臺站于相同時間發送同一信號，從而覆蓋全部信號服務區。采用單頻網主要優勢是能夠進一步節約有限頻譜資源，但其應用中缺陷是容易同時接收多種臺站傳送的信號，從而出現同頻干擾問題[1]。

2 同頻干擾主要影響因素

如果運行中的單頻網覆蓋空間內出現同頻干擾的問題，會導致用戶端的數字電視產生馬賽克現象，或不能對數字信號進行正常接收等問題，從而對網絡系統的穩定運行造成嚴重影響，也加大了網絡系統的維護難度，對單頻網實際運行狀態產生影響。導致出現同頻干擾問題主要包含以下幾種技術指標：第一是信號發射系統提前預定運行模式實際運行中的PN 序列長度；第二是來源于兩個不同信號發射臺的網絡信號在抵達同一接收系統時所產生的時延差；第三是來源于兩個不同信號發射站臺的數字信號在抵達相同接收系統時所產生的電平差；第四是數字對數字所產生的同頻干擾保護率，這一數值關系通常取決于系統相關技術參數，可以通過實驗室測試得到。

廣電總局針對地面數字電視的系統運行提出了其操作模式，結合相關技術參數分析可以發現，隨著某種運行模式相關數據率的不斷提升，同一頻道中能夠進行承載傳輸的廣播業務和電視業務數量相繼增加，廣播電視業務整體質量不斷提升，但其接收機的限制也不斷擴大。通過前期的實驗室無線測試結果以及數字電視組網過程分析可以發現，不同的模式適用于不同的環境，有的適合移動與固定兩種接收模式，有的適合各種復雜的城市環境內固定接收工作，有的適用于農村、郊區等較為簡單的城市環境中的固定接收。在實施組網建設的過程中，應該避免對數字電視節目的清晰度以及節目套數等進行過度追求，需要充分考慮信息覆蓋區域中的地形地貌、人口結構等現實需求，選擇恰當的運行模式。

例如選擇如下運行模式，其數據率是21.658Mbps，交織模式為720，幀頭模式是420，編碼效率是0.8，調制方式是16QAM，載波模式是C=3780，這一模式屬于多載波調制，數據率相對較高，適用于室外固定接收工作。在選擇發射系統相關工作模式之后，通過室外固定接收作為主要的信息接收模式，而在這種單頻網中出現信息干擾主要包含以下幾種元素：第一是P 接收點相關接收電平遠遠超出每米51dBμV 的接收界限，第二是P點處兩個發射信號的電平差超出同頻干擾的保護率界限15dB，第三是P 點中兩種信號時延差超出55.6μs 這一PN 序列長度。即在某單頻網的接收點P 處，會接收到超出兩個以上的無線數字信號，假如P 點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接收點所產生的時間差會小于系統保護間隔，針對這種干擾問題，可以進行抵消處理，使接收裝置順利完成解碼工作，相反的情況下，如果遠遠超出系統保護間隔范圍，則無法抵消干擾，影響接收機的解碼質量。

3 消除同頻干擾的具體措施

3.1 網絡仿真分析

分析出現同頻干擾這一問題的原因，利用仿真規劃軟件針對其中的同頻干擾和覆蓋效果實施模擬仿真。在系統按照上述技術參數運行時，保護間隔的限制為16.7千米，將發射臺站1的間距設計為15千米，這一距離處于保護間隔當中，把發射臺站2的間距設置為20千米，這一距離超出了保護間隔，通過仿真軟件模擬兩個發射站臺在相應的技術參數下相關同頻干擾分布規律，結果發現兩個臺站間距超出PN 序列的長度界限，所以導致兩種發射臺站相關覆蓋區域內出現同頻干擾問題。

3.2 優化設計方案

針對地面數字電視相關單頻網內的同頻干擾問題，通常可以按照以下調整方法進行處理：

第一是于發射端處設置延時，第二是在發射端處設置功率，比如把附近某一臺站相關發射功率適當調低，確保交疊覆蓋區域內的各個臺站信號整體強度差距維持在15dB 之上，第三是在接收端位置選擇網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行調整，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行系統分析后，可以發現正式組網建設前，針對網絡覆蓋所產生的同頻干擾利用覆蓋仿真軟件提前進行效果仿真模擬。在網絡內部產生干擾問題后，選擇適合的技術措施對具體方案實施優化設計，避免組網工作結束后，用戶端產生無法正常接收的問題，影響實際效果和網絡覆蓋。

4 結束語

綜上所述，隨著我國地面數字化電視網建設范圍不斷擴大，逐漸暴露出各種問題，比如單頻網中的同頻干擾問題，在一定程度上，影響了網內數字信號接收質量，降低了數字電視的觀看效果，針對該種問題，應該對地面單頻網中的同頻干擾問題進行深入分析，尋找有效的解決措施，保障信號正常傳輸。