1、移動多媒體廣播發射機測試技術我國采用的手機電視技術是我國自主開發CMMB技術，并確定相應的行業標準GY/T 220.1-2006移動多媒體廣播 第1部分：廣播信道幀結構、信道編碼和調制和GY/T 220.1-2006移動多媒體廣播 第2部分：復用等7個標準，為移動多媒體廣播業務的開展奠定了技術基礎。根據廣播電視行業的技術要求和相關產業的技術能力，廣播電視技術部門制定了GDJ 020 移動多媒體廣播UHF頻段發射機技術要求和測量方法(暫行) ，從而為產業部門研究開發具體產品提供技術指導。移動多媒體廣播發射機是移動多媒體廣播網絡的末端設備，直接影響移動多媒體廣播網絡的覆蓋效果和覆蓋質量。移動多媒體

2、廣播發射機主要由激勵器、功率放大器和監控系統組成，其組成框圖見圖1。圖1 移動多媒體廣播發射機組成框圖本文根據移動多媒體相應標準的要求，詳細分析具體技術指標的含義、相應的測量方法，并就儀器設備操作使用注意事項進行了說明。一、相關術語定義1.1 激勵器：將PMS輸入信號按照GY/T 220.1-2006的規定進行編碼調制輸出射頻信號的設備。1.2 功率放大器：用于將激勵器輸出的射頻小功率信號放大到發射機標稱功率的設備。1.3 峰值平均功率比(PAPR)：調制信號峰值功率與平均功率的比值，單位為dB。1.4 頻譜模板：頻譜曲線。1.5 調制誤差率：調制信號理想符號矢量幅度平方和與符號誤差矢量幅度平

3、方和的比值，單位為dB。1.6 帶肩：偏離中心頻率某一規定值的帶外頻率點平均功率相對于中心頻率點的變化量，單位為dB。1.7 帶內頻譜不平坦度：帶內信號各頻點平均功率相對于中心頻率的幅度變化量，單位為dB。1.8 帶外雜散：帶外泄漏信號功率與帶內數字信號功率的比值，單位為dB。1.9 工作模式：應符合GY/T 220.1-2006規定的不同參數的組合。1.10 互補累積分布函數(CCDF)：峰值統計理論分析概率統計的角度對信號的峰均比進行評價。二、 移動多媒體廣播發射機相關技術要求2.1 發射機接口要求節目與信息碼流數據輸入采用ASI接口，BNC接頭，陰性，輸入阻抗為75，數據格式應符合GY/

4、Z 234-2008的有關PMS規定；10MHz參考時鐘輸入采用BNC接頭，陰性，輸入阻抗為50(10MHz時鐘信號的頻率精度為10-9，正弦波，電平-5dBm12dBm)；1pps時鐘輸入采用BNC接頭，陰性，TTL電平，輸入阻抗為50，接口信號波形見圖2；圖2 秒脈沖信號波形和占空比TOD輸入采用RS232接口，DB 9接頭，陰性，符號率為9600波特，數據位8位，停止位1位，無奇偶校驗位，數據格式應符合GY/Z 234-2008的有關TOD規定；監測輸出采用SMA或BNC接頭，陰性，輸出阻抗為50；射頻輸出阻抗為50，接口類型根據功率等級采用標準的連接器。應具有遠程監控接口，用于狀態監測

5、、遠程遙控；2.2 功能要求移動多媒體廣播發射機要求支持GY/T 220.1-2006規定的全部工作模式（8MHz帶寬）。各種工作模式下，系統每時隙凈荷和系統最大凈碼率參見附錄A。碼流備份和切換：至少提供兩路PMS輸入互為備份，并具有手動和自動切換功能。預校正：具有線性和非線性預校正功能。工作頻率范圍：應符合GB/T 14433-1993的有關UHF頻段的規定，參見附錄B。頻率參考源：有外參考源時，發射機優先使用外部參考源；無外參考源時，發射機應啟用內部參考源。內外參考源可手動或自動切換。功率控制：提供手動電平控制(MLC)和自動電平控制(ALC)的功率控制方式。監控和報警：提供實時監控和報警

6、功能。監控內容包括：設備工作狀態、參數配置和接口工作狀態等。報警內容包括：數據輸入數據異常、10MHz時鐘輸入信號異常、1pps時鐘輸入信號異常、TOD輸入信號異常和設備故障等，發生異常情況時，給出報警指示。監控和報警可以遠程進行控制和查詢。管理配置：通過遠程監控接口或控制面板設置發射機工作參數和接口配置等。自動保護：應提供自動保護功能。當發射機的某些部件發生嚴重故障時（如輸出過載，功放過熱等），或由于外部原因造成調制器損傷時，監控系統會自動降低發射功率或切斷發射機的射頻輸出或關機。監測輸出：應提供10MHz時鐘監測輸出、本振監測輸出和RF監測輸出。組網方式：支持多頻網(MFN)或單頻網(SF

7、N)組網方式，其中SFN模式要求應符合GY/Z 234-2008的有關規定。2.3 移動多媒體廣播發射機性能要求移動多媒體廣播發射機性能要求見表1。序號項目指標1工作頻率應符合GB/T 14433-1993有關UHF頻段規定，見附錄B2頻率調整步長多頻網模式1kHz單頻網模式1Hz3頻率穩定度（3個月）采用內部參考源1´10-7采用外接參考源1´10-104頻率準確度多頻網模式±100Hz單頻網模式±1Hz5本振相位噪聲-85dBc/Hz 1kHz-95dBc/Hz 10kHz-110dBc/Hz 100kHz6射頻輸出功率穩定度（24小時）±

8、0.3dB 7射頻有效帶寬7.512MHz8輸出負載的反射損耗正常工作：26dB允許工作：20dB9頻譜模板應符合GY/T 220.1-2006規定，見圖3和表310帶肩（在偏離中心頻率±4.2MHz處）-36dBc11帶內不平坦度（fc±3.756MHz）±0.5dB12調制誤差率（MER）32dB13峰值平均功率比滿足CCDF曲線模板要求，見圖414帶外雜散鄰頻道內-45dB（相對于帶內發射功率），并且13mW鄰頻道外-60dB（相對于帶內發射功率），并且13mW15單頻網時延調整范圍0s4s16單頻網時延調整步進100ns在上述技術指標中，對于移動多媒體廣播

9、業務監測機構，下面幾個參數是需要進行監測的。a)工作頻道b)接收信號電平（或場強）：c)接收信號頻譜：d)帶肩：e)MER：f)工作模式g)碼流層/節目內容圖3 調制信號頻譜模板（Bf=8MHz）表3 帶內功率定義為0dB時頻譜模板中各點相對功率值（Bf=8MHz）相對頻率(MHz)相對功率等級(dB)-12-90-8-84-4.2-72-3.8-373.8-374.2-728-8412-90圖4 CCDF曲線模板三、 移動多媒體廣播發射機指標的測量和監測3.1 工作模式測量一般定義：檢查移動多媒體廣播發射機的信道編碼與調制處理技術是否符合GY/T 220.1-2006的規定。影響分析：按照標

10、準規定，應該測量在GY/T 220.1-2006所含模式下系統能否正常工作。這個檢查的意義在于驗證發射機的標準符合性，按照框圖的測試要求進行測量，還應該選用市場上主流的移動多媒體廣播接收機進行設備兼容性測量，測試發射機與已經認可的不同品牌型號接收機的兼容匹配性。測量框圖見圖5。圖5 工作模式測量框圖測量步驟如下：a) 按圖5所示連接測量設備；b) 設置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的工作模式之一；c) PMS輸入信號或測試圖像信號；d) 設置測量接收機的工作頻率和模式與被測發射機一致；e) 要求在所有的工作模式下，誤碼分析儀的誤碼率在1分鐘內讀數為0；f) 采用測試圖像序列

11、，監視器顯示圖像無損傷。g) 改變被測發射機工作模式，重復步驟c)d)，直至遍歷GY/T 220.1-2006規定的所有工作模式。3.2 頻率調節步長測量一般定義：輸入移動多媒體廣播發射機中的碼流信號經過信道編碼處理后，會調制到指定的中頻頻率37MHz（或3644 MHz），在與發射機本振頻率混頻后，形成射頻輸出信號。控制發射機輸出頻道主要有本振頻率完成，它的精度和最小步進頻率就決定了發射機的本振頻率調節步長。影響分析：本振頻率調節步長實際上有本振精度決定，其精度越高，本振頻率調節步長就越小，頻率控制能力就越強，越容易實現單頻網的射頻頻率同步。圖6 本振性能測量框圖測量框圖見圖6。測量步驟如下

12、：a) 按圖6連接測量設備；b) 將被測發射機的本振監測口連接到頻率計或頻譜分析儀；c) 測量并記錄本振信號的頻率；d) 按照最小調節步長調節一次本振信號頻率；e) 測量并記錄本振信號的頻率；f) 兩次測量的本振信號頻率之差即為頻率調節步長。3.3 本振頻率的準確度一般定義：發射機的本振頻率與標稱本振頻率的差值。影響分析：本振頻率的準確度和穩定度實際上有本振精度和本振頻率的波動大小決定，其精度越高，頻率控制能力就越強，本振頻率的波動范圍就會小，穩定度就越高，單頻網的射頻頻率同步就容易實現，同步效果就好。測量框圖見圖6。測量步驟如下：a) 按圖6連接測量設備；b) 將發射機的本振監測口連接到頻率

13、計或者頻譜分析儀；c) 測量并記錄本振信號的頻率；d) 標稱頻率與測量頻率之差的絕對值即為本振頻率的準確度。3.4 本振相位噪聲一般定義：相位噪聲一般是指在系統內各種噪聲作用下引起的輸出信號相位的隨機起伏。偏離載波一定頻率f處（f為指定頻偏），單邊帶相位噪聲功率密度（即單邊帶Hz帶寬內）與載波功率之比。影響分析：本振相位噪聲的最終會帶入調制信號中每個載波的相位上，影響載波的相位變化，從而影響調制信號，影響MER。測量框圖見圖6。測量方法一（頻譜分析儀帶相位噪聲測量功能）：a) 按圖6連接測量設備；b) 設置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) 選擇相位噪聲測量

14、功能，設置頻譜分析儀中心頻率為標稱工作頻率，測量帶寬設置為2MHz，即可測得本振相位噪聲結果。測量方法二（頻譜分析儀無相位噪聲測量功能）：a) 按圖6連接測量設備；b) 設置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) 設置頻譜分析儀中心頻率為標稱工作頻率，根據測量頻率點位置不同，適當設置RBW，分別測量1kHz、10kHz和100kHz頻率處幅度相對標稱工作頻率處幅度的差值，記為Ap，并根據式（1）換算得到各頻率點相位噪聲。Np=Ap-10log(1.2RBW/1Hz)+2.5 (1)3.5 頻譜模板一般定義：頻譜模板是指滿足一定頻譜要求的頻譜曲線。影響分析：頻譜模

15、板是跟據調制信號特性、產品的工業實現能力、滿足實際廣播需要的技術要求而指定的。發射機輸出頻譜滿足這個頻譜模板要求，可以保證規劃的多媒體廣播覆蓋范圍內的接收效果。測量框圖見圖7。圖7 頻譜特性測量框圖測量步驟如下：a) 按圖7連接測量設備，用頻譜分析儀進行測量；b) 設置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測試碼流；d) 設置頻譜分析儀中心頻率為發射機工作頻率，RBW設置為4kHz；e) 測量并記錄輸出信號的頻譜，判斷是否滿足圖3和表3中頻譜模板的要求。3.6 射頻有效帶寬一般定義：頻譜模板是指滿足一定頻譜要求的頻譜曲線。

16、影響分析：頻譜模板是跟據調制信號特性（滾降系數、載波模式）、符號率等參數、產品的工業實現能力、滿足實際帶寬需要的信號帶寬。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 如圖7所示連接測量系統；b) 設置發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測量碼流；d) 設置頻譜分析儀中心頻率為發射機工作頻率，RBW設置為1kHz，VBW設置為1kHz；e) 分別讀取最高端、最低端子載波頻率，射頻有效帶寬為兩者之差。3.7 帶內頻譜不平坦度一般定義：移動多媒體廣播發射機輸出信號帶內頻譜各頻點平均功率相對于中心頻率的幅度變化量。影響分析：理想的移動多媒體

17、廣播發射帶內頻譜應該是平坦的，發射機功放的非線性、為提高發射機效率而采用的預校正技術都會對激勵器輸出的頻譜產生影響。信號在傳輸過程中會受到多徑干擾、選擇性衰落等信號畸變過程，帶內頻譜不平坦度對信號的影響可能會深化用戶接收信號的畸變程度。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 按圖7連接測量設備，用頻譜分析儀進行測量；b) 設置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測量碼流；d) 測量帶內最大和最小幅度值分別記為AMAX和AMIN，分別計算AMIN與AC的差和AMAX與AC的差，即為帶內不平坦度。3.8 帶肩一般定義：偏離中心頻

18、率某一規定值的帶外頻率點平均功率相對于中心頻率點的變化量。影響分析：帶肩是衡量發射機功放對信號頻譜影響一個指標。由于移動多媒體廣播發射機不測量噪聲系數，帶肩指標變成為調試發射機線性、噪聲處理能力、預校正能力的一個綜合指標。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 按圖7連接測量設備，用頻譜分析儀進行測量；b) 應在發射機輸出濾波器之前進行取樣；c) 設置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；d) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測試碼流；e) 設置頻譜分析儀中心頻率為輸出射頻信號的中心頻率，RBW設置為3kHz，VBW設置為3kHz，測量信號中心頻率信號幅度測量信號

19、中心頻率fC處信號幅度；f) 分別測量fC±4.2MHz處信號幅度，fC處信號幅度與fC±4.2MHz處信號幅度的差值即為信號帶肩。3.9 調制誤差率測量一般定義：調制信號理想符號矢量幅度平方和與符號誤差矢量幅度平方和的比值。影響分析：調制誤差率是衡量發射機功放對信號頻譜影響一個指標。由于移動多媒體廣播發射機不測量噪聲系數，調制誤差率指標變成為調試發射機線性、噪聲處理能力、預校正能力的一個綜合指標。各種噪聲、干擾信號、相位噪聲、功放噪聲與失真等對數字電視信號的影響都會體現在MER上。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 按圖7連接測量設備，用調制誤差率測試儀進行測量；b) 設

20、置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測試碼流；d) 測量并記錄輸出信號的星座圖和MER。3.10 輸出功率測量一般定義：指移動多媒體廣播發射機輸出信號的平均功率。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 按圖7連接測量設備，用功率計進行測量；b) 將發射機的輸出耦合信號連接功率計，設置功率計的工作頻率為測量信號的中心頻率，設置帶寬為8MHz，耦合器的耦合量應預先測知；c) 設置被測發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；d) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測試碼流；e) 等待發射機穩定工作10分

21、鐘后記錄讀數，根據耦合量計算信號的輸出功率。3.11 峰值平均功率比一般定義：多載波信號峰值功率與平均值的比值（PAPR）。一般用CCDF來測量更加合理，用峰值統計理論分析概率統計的角度對信號的峰均比進行評價。影響分析：CCDF曲線提供了一個有用的信號功率幅值特性。它體現了信號功率高于給定功率電平的統計情況，利用CCDF曲線可以對峰平比進行嚴格測量：信號的峰平比表示為當，坐標取001時，z坐標所對應的dB值。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 按圖7所示連接測量設備，用矢量分析儀進行測量；b) 設置發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) PMS輸入信號不大于工作模式

22、載荷速率的測試碼流；d) 設置矢量分析儀中心頻率為發射機工作頻率，分析帶寬為8MHz；e) 選擇矢量分析儀的CCDF測量功能，統計樣本設置為100000，在顯示的CCDF曲線穩定后，保存并打印CCDF曲線，讀取峰值平均功率比。3.12 鄰頻道內雜散測量一般定義：在發射機輸出頻譜中，在發射頻道相鄰頻道內信號功率與帶內數字信號功率的比值。影響分析：移動多媒體廣播發射機具有嚴格的頻譜模板要求，可以實現相鄰頻道的同時使用，這就要求相鄰頻道的信號泄漏要滿足要求，不能超越規定值。特別是相鄰頻道所用發射機的功率等級相差比較大時。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 按圖7連接測量設備,用頻譜分析儀進行測量；b

23、) 設置發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測試碼流；d) 將頻譜分析儀中心頻率設置為發射機工作頻率，測量帶寬為8MHz，測量帶內發射功率；e) 設置頻譜分析儀中心頻率為發射機工作頻率的上、下鄰頻道中心，測量帶寬為8MHz，分別測量上、下鄰頻道功率，鄰頻道內雜散為上、下鄰頻道功率兩者較大值與帶內發射功率的差，或根據式（2）計算出鄰頻道內雜散（以dB表示）。 Pi=10lg(Pb/Pn)（2）式中：Pi鄰頻道內的發射功率；Pb上、下鄰頻道內功率的較大值；Pn帶內發射功率。3.13 鄰頻道外雜散一般定義：在發射機輸出頻譜中，在發

24、射頻道相鄰頻道以外其他8MHz頻道內信號功率與帶內數字信號功率的比值。影響分析：移動多媒體廣播發射機具有嚴格的頻譜模板要求，相鄰頻道內和外的信號泄漏都要滿足要求，不能超越規定值，不能影響其他頻道的使用。測量框圖見圖7。測量步驟如下：a) 按圖7連接測量設備；b) 設置發射機工作于GY/T 220.1-2006規定的任一工作模式；c) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測試碼流；d) 設置頻譜分析儀中心頻率為發射機工作頻率，測量帶寬為8MHz，測量帶內發射功率；e) 頻譜分析儀中心頻率分別設置為二、三次諧波頻道和鏡像頻道中心頻率，測量帶寬為8MHz，分別測量二、三次諧波頻道和鏡像頻道的發射功

25、率，鄰頻道帶外無用發射功率為二、三次諧波頻道和鏡像頻道的發射功率三者最大值與帶內發射功率的差，或按式（2）計算出鄰頻道外的無用發射功率（以dB表示），式中Pb為鄰頻道外功率的最大值。3.14 單頻網延時調整范圍測量一般測量框圖見圖8。圖8 單頻網延時調整范圍測量框圖測量步驟如下：a) 如圖8所示連接測量設備；b) PMS輸入信號不大于工作模式載荷速率的測試碼流；c) 檢查被測發射機是否能夠自動正確設置工作模式；d) 改變被測發射機延時設置，在保證接收機正常工作情況下，測試并記錄單頻網延時調整范圍。（資料性附錄）移動多媒體廣播系統工作參數8MHz帶寬移動多媒體廣播系統每時隙凈荷和系統最大凈碼率見表A.1。表A.1 8MHz帶寬系統每時隙凈荷和系統凈碼率信道配置每時隙凈荷kbps系統凈荷Mbps星座映射LDPC編碼RS編碼BPSK1/2(240,176)50.6882.046BPSK1/2(240,192)55.2962.226BPSK1/2(240,224)64.5122.585BPSK1/2(24