調(diào)頻廣播地下停車場覆蓋實驗

陳立明陸 丹莫小云（、廣西廣播電視無線傳播樞紐臺；、廣西廣播電視技術(shù)中心南寧分中心）

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調(diào)頻廣播地下停車場覆蓋實驗

陳立明1陸 丹2莫小云2
（1、廣西廣播電視無線傳播樞紐臺；2、廣西廣播電視技術(shù)中心南寧分中心）

［摘 要］通過對地下停車場調(diào)頻廣播覆蓋的實驗，掌握調(diào)頻廣播地下停車場覆蓋相關(guān)技術(shù)，為今后廣西進行地下停車場調(diào)頻廣播覆蓋建設(shè)提供實驗數(shù)據(jù)。

［關(guān)鍵詞］調(diào)頻廣播；直放站；地下停車場；覆蓋

1　引言

調(diào)頻廣播是一種傳統(tǒng)的廣播方式，為廣大人民群眾及時傳播在新聞，音樂，交通信息等方面廣播信息，在城市文化信息傳播中發(fā)揮重要作用。目前，南寧市主城區(qū)調(diào)頻廣播節(jié)目在廣西廣播電視104臺正常運轉(zhuǎn)的情況下，已完成了主城區(qū)及快速環(huán)道附近區(qū)域的完全覆蓋。但隨著城市的發(fā)展，新增了許多地下停車場，由于地下停車場中對電磁波有強烈的吸收、衰減作用，形成了調(diào)頻廣播覆蓋盲區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)車流量比較大，影響了過往車輛司機及停車場工作人員正常收聽調(diào)頻廣播節(jié)目，為解決該問題，有必要對這些區(qū)域進行調(diào)頻廣播信號覆蓋。根據(jù)廣西廣播電視技術(shù)中心的科技創(chuàng)新計劃及部署，擬完成對南寧市一個地下停車場作為試點進行調(diào)頻廣播信號覆蓋，開展相關(guān)覆蓋實驗，總結(jié)經(jīng)驗，掌握調(diào)頻廣播地下停車場覆蓋相關(guān)技術(shù)，為今后廣西進行地下停車場調(diào)頻廣播覆蓋建設(shè)提供實驗數(shù)據(jù)。

2　工程實例

2.1工程概況

此次地下停車場調(diào)頻廣播覆蓋以南寧市華潤萬象城地下停車場作為試點，該地下停車場有負一層至負三層，混凝土框架結(jié)構(gòu)，每層面積約2500平方米，總面積約10000平方米。覆蓋前停車場內(nèi)幾乎收不到任何調(diào)頻廣播信號，覆蓋后整個區(qū)域能接收到穩(wěn)定，清晰，流暢的調(diào)頻廣播節(jié)目。

2.2方案設(shè)計

2.2.1信號處理方式

信號處理方式一般有兩種，一是接收空中信號直接進行選頻放大方式，二是接收空中信號后解調(diào)再重新調(diào)制方式。由于地下停車場為下沉式設(shè)計，經(jīng)實際測量，在入口處信號分界點較為模糊，如果采用解調(diào)后再調(diào)制方式就容易接收到兩路沒有同步的信號而產(chǎn)生干擾，影響正常收聽，考慮到收聽廣播節(jié)目的連續(xù)性以及停車場內(nèi)外節(jié)目的無縫過渡，我們采用選頻放大信號處理方式。

2.2.2覆蓋方式

調(diào)頻廣播的信號覆蓋方式一般有全向天線，泄露電纜兩種。全向天線方式適合應(yīng)用于視野開闊，空曠的場景，一般用在地下停車場，地下商場等。泄露電纜覆蓋方式是將發(fā)射機輸出的信號通過泄露電纜均勻地輻射到場景中，適合隧道場景。考慮到萬象城地下停車場為塊狀分布，中間有較多隔墻，若采用泄露電纜方式，費用很大，因此我們采用調(diào)頻直放站+全向天線覆蓋方式。

2.2.3系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)華潤萬象城地下停車場實際情況和調(diào)頻覆蓋系統(tǒng)的需要，我們把接收天線安裝在萬象城的樓頂，以保證有足夠的接收電平。調(diào)頻直放站置于地下停車場每層的弱電井中，采用全向天線覆蓋方式。由于全向天線近遠場強相差較大，尤其在停車場錯層或拐角處信號較弱，因此正確選擇天線的安裝位置，并計算所需的發(fā)射功率，以實現(xiàn)地下停車場調(diào)頻廣播的最佳覆蓋。調(diào)頻直放站額定輸出功率為10W，可以同時對6個頻點的信號進行放大，即每個頻點輸出約2W左右。覆蓋后，只要停車場范圍內(nèi)有30 dBuV以上的接收電平，即可收聽到清晰，穩(wěn)定，流暢的調(diào)頻廣播節(jié)目。

華潤萬象城地下停車場調(diào)頻廣播覆蓋系統(tǒng)如圖1所示。

圖1　華潤地下停車場調(diào)頻覆蓋系統(tǒng)

覆蓋方案描述：

接收天線在空中接收調(diào)頻廣播信號后，通過三分配器分別送入負一至負三層的調(diào)頻直放站進行放大，再通過L16射頻電纜饋入全向發(fā)射天線中發(fā)射出去，以達到廣播覆蓋目的。同時利用自主開發(fā)的監(jiān)控軟件，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進行透明傳輸，隨時監(jiān)測調(diào)頻直放站的工作狀態(tài)。

3　地下停車場覆蓋場強值的測算及覆蓋效果

調(diào)頻廣播信號在地下停車場的傳播損耗主要與傳輸距離、墻體和樓板的遮擋以及車庫高度有關(guān)，信號在傳播過程中會出現(xiàn)反射、繞射、散射和衰減等各種傳播效應(yīng)。

根據(jù)ITU-R Rec.P.1238建議給出的數(shù)據(jù)，室內(nèi)的基本傳輸損耗為：Lb（dB）=20Logf+10nLogd+Lfloor-28。其中，Lfloor為穿過地板的損耗，在考慮地下停車場同層覆蓋時，該參數(shù)可以為0；n為室內(nèi)傳播指數(shù)，介于2到3.3之間。f為覆蓋的頻率，本工程中最大頻點為106.2MHz；d為覆蓋距離，該地下停車場最遠處距離天線50m；n取中間值2.5；由此可以算出傳播損耗為：Lb（dB）=20Log106.2+10*2.5Log50+0 -28=55dB。

最遠端覆蓋電平值=每個頻點的輸出功率（Pe）-傳播損耗（Lb）-射頻線纜損耗（D1）-功分器損耗（D2）-其他損耗（Dx）。

其中各項參數(shù)如表1所示。

表1　地下停車場覆蓋電平值計算的參數(shù)取值

由此可以算出最遠端覆蓋電平值=140dB-55dB-11dB-3.5dB-35dB =35.5 dB。

以南寧市華潤萬象城地下停車場B2層為例，該層停車場面積約2萬平方米，覆蓋前未能收聽到任何調(diào)頻廣播節(jié)目。覆蓋后，該層停車場任意位置均可以收聽到穩(wěn)定，清晰，流暢的調(diào)頻廣播節(jié)目。

圖3　監(jiān)控軟件程序框圖

華潤萬象城地下停車場調(diào)頻廣播信號覆蓋后場強分布如圖2所示。

圖2　萬象城B2停車場覆蓋后的場強分布圖

圖4　調(diào)頻直放站監(jiān)控軟件

4　監(jiān)控軟件的開發(fā)

由于在覆蓋工程中使用的調(diào)頻直放站基本處于無人值守狀態(tài)，這就需要開發(fā)出監(jiān)控軟件對其實行遠程監(jiān)控，以便維護人員隨時了解直放站的工作狀態(tài)。直放站通過gprs通信模塊與遠程的監(jiān)控計算機進行通信，按既定的通信協(xié)議，通過自主開發(fā)的監(jiān)控軟件，可以對直放站的各項參數(shù)進行監(jiān)控。

監(jiān)控軟件使用WQT Designer組態(tài)軟件進行系統(tǒng)開發(fā)，采用宏指令進行編譯，其程序框圖如圖3所示。

程序流程說明：監(jiān)控軟件打開后，首先進行初始化設(shè)置，然后定時讀取IP地址的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行解析，把解析到的模擬量在監(jiān)控軟件界面上顯示出來，如若其中含有告警信息，則對應(yīng)的告警燈亮紅燈，否則綠燈。監(jiān)控軟件界面如圖4所示。

5　結(jié)束語

本覆蓋項目以南寧市華潤萬象城地下停車場作為試點，通過覆蓋，實現(xiàn)了該區(qū)域內(nèi)六套調(diào)頻廣播信號覆蓋，現(xiàn)該區(qū)域調(diào)頻廣播各頻點場強值均達30dB以上，已能收聽到穩(wěn)定，流暢，清晰的調(diào)頻廣播節(jié)目，受到了廣大司機及地下停車場工作人員的好評。廣西廣播電視技術(shù)中心南寧分中心在多頻點調(diào)頻直放站的實踐、地下停車場覆蓋規(guī)劃、信號覆蓋測試及傳播模型優(yōu)化等方面都做了有益的嘗試，為今后廣西進行地下停車場調(diào)頻廣播覆蓋建設(shè)提供實驗數(shù)據(jù)依據(jù)。

參考文獻

［1］ 謝益溪.《無線電波傳播原理與應(yīng)用》.北京：人民郵電出版社，2008

［2］ 范曉靜.《室內(nèi)無線傳播模型的研究與仿真》.科技信息，2010.26