广播电视测试技术分析

刘 柯

（作者单位：陕西广播电视台播出部）

射频测试、音频测试、视频测试是广播电视测试技术的主要内容。以射频信号测试为例，广播电视的测试工作主要是完成载波频率测量、调制度测量、频带宽度测量、场强以及测向的测量，另外还包括无线电频谱的占用情况测量等内容。测试所用的主要仪器包括接收天线、接收机与测量仪器等。本文就广播电视的测试方法和广播电视测试系统工作模式进行讨论。

1 广播电视测试方法

1.1 频率测量

频率作为广播电视系统中最重要数据之一，是广播电视测试中首当其冲的测量对象，准确地测量发射机频率可以充分利用无线电频谱资源，降低同频台间的干扰，有效保障电视节目的高质量播出。频率测量属于远距离测量的范畴，包括调幅波和调频波测量两方面内容，前者的测量方法是用若干个频率已知的基准频率去比较被测的对象发射机的频率，需要用到接收机；后者则采用计数的办法，需要用到的仪器为频率计数器，使用专门的频率计数器可直接测量对象发射机的调频波频率。

1.2 电场强度测量

为了得出准确的电场强度，测量前首先应确定发射天线场型，并获知有效发射功率，选择好测量点后还需要对测量点地面的电导系数和环境噪声进行测量，进一步测量干扰场强和场强的衰减情况，这项工作需要在发射点和测试点分别进行测量。

使用场强测量仪测量场强的具体方法：先使用调谐接收机调整频段到目标频率区段，然后调整带宽值，此处注意应根据所测场强的特点合理调整输出电表的量程，下一步是校准接收机增益，具体做法是将振荡器电压加到接收机输入端，读取示数，从仪器显示屏上读取电表dB数、衰减量dB数，并对比两者之和是否等于校准电压dB数。如是，则测量值为真值，如否，则重复上述操作。下一步是调整接收机的增益值至额定增益数；下一步使用完成校准的接收机测量输入电压，读取dB数；最后按公式（1）计算场强。

其中K为天线系数，Ur为接收机输入电压。

调幅波和调频波的测量方法，前者采用平均值检波方式进行，开始测量时频带宽度尽量保持较宽的范围，测量过程中发现目标场强信号后，如发现干扰信号则适当收窄频带宽度，以减轻干扰信号对测量值的影响。后者则采用平均值检波的测量方式，同理，在开始测量时频带宽度尽量选择较宽的范围。由于电视广播信号不但有图像信号而且还有伴音信号，图像信号场强一般采用峰值检波方式进行测量。

1.3 调制度测量

调制度的测量需要使用专门的调制度测量仪，该仪器主要有两种形式，一种是有源高频电路型的，可直接测量目标信号波，另一种需要与监测接收机配合进行测量，在该测量形式下，需要以接收机的中频信号作为输入。目前各电台监测站常用的形式为后一种。以QF4134调制度测量仪为例，该仪器频率范围为：1.5 MHz～2000 MHz，灵敏度≤10 mV（fc≤1900 MHz），输入阻抗50 Ω，输入电平范围：10 mV～1 V。

单音频信号调制的调幅波如公式（2）所示：

其中UΩm为信号振幅，Ucm为载波振幅，ω为载波角频率，Ω为音频角频率，m为调幅度（%）。由于被测目标信号为随机波形，因此首先需要将仪器调整至扫描模式下，当确定被测信号范围时，将扫描频率调整至25 Hz左右。调节测量仪各方向上的增益按键，使被测量信号的波形清晰的展现在显示屏幕上，最好完整展示两个波形，并将零刻度线调整至波形的几何中心位置。这样便可根据标尺刻度读出被测波的振幅值。

调频波频偏或调制度

如公式（3），UFM为载波振幅；Ω为音频角频率；ωc为载波角频率；Ucm为音频振幅；Δωm=KUm，K为比例系数，mf为调频指数，mf=Δωm/Ωa，Fa为音频信号频率，Δfm为调频波载波频率的最大偏移。调制度数值可用前述方法从调制度测量仪上直接读出。

1.4 测向

信号测量中所说的测向的作用是寻找无线电波信号源的方位。广播电视测试技术中所指的测向主要是测量各种干扰源信号的方向和对各种干扰源信号进行定位的过程。测向工作所使用到的仪器是测向仪，其主要构成包括天线、接收机、信号方位计算器和指示器等部分。该仪器操作较为简单，此处不再赘述其操作方法。

1.5 频带宽度测量

频带宽度的测量对于了解广播电视信号干扰情况具有重要的参考意义。频带超宽会带来频带外发射现象，形成对相邻频道的信号干扰，因此频带宽度最好是控制在一定的范围内。频带宽度的测量方法采用X-dB带宽检测法。这种方法首先需要从频谱分析仪上找出一个固定频道的带宽值，这个固定值一般是在一个频道信号中选择多个信号稳定的随机数组，取频带宽度值的均值，然后连续在该值附近测出一系列离散的带宽值，暂定各离散值和固定带宽值的差不超过26 dB，即将衰减量控制在一定范围内，对于超出26 dB范围以外的值视为不合格值。

1.6 无线电频谱占用自动监测

该项目的测量是为了反映记录频段内各工作电台的载波频率、带宽占用、波类型和信号强度等在一定时域范围内的情况。通过分析频谱占用情况，可以获得信号在一定等时域范围内频谱各项参数的实际状况，从而根据被测值的情况进行有针对性的调整，进而获得高质量的广播电视信号。

1.7 视频信号测量

广播电视视频信号经解调后变成数字或者模拟信号，人们测量到的视频信号一般都是经发射机解调后发出的数字或者模拟信号，具体在发射机视频通道数据输出端进行直接测量，其动态测量模式是插入固定的测试信号，目前我国电视广播中常用的测试信号行数在奇数场内为第14～22行，偶数场内为第7～335行。

2 广播电视测试系统工作模式

目前常用的广播电视信号测试系统其工作模式是测试指令通过客户端软件到服务器软件，服务器软件将接收到的测试指令转发给电视综合监视器，电视综合监视器根据指令内容，将相应的测试值返回给服务器软件，服务器软件将测试值按照一定格式存储到数据库中，同时反馈给客户端软件。

一般来说，一个完整的省级广播电视检测系统由监测中心、监测站和各地点组成。在监测中心、区域站和监测点安装电视监测设备和数据采集系统。数据处理中心将空中告警数据、索引测试数据和视、音频返回信号存储在监控中心的数据存储服务器中进行数据处理报告。

3 结语

广播电视测试系统的研究和开发有着十分现实的意义，掌握广播电视测试技术的基本原理和广播电视测试系统的工作模式能够最大限度地提高测试工作的准确性和有效性。广大电视节目测试工作者应熟练掌握广播电视测试系统的基本原理，在日常工作中不断提升广播电视测试的准确性和效率，促进我国广电事业的不断发展。