模拟地面电视频道规划中镜像干扰的实验研究

张 勇 陈彦峰

（河北省广播电视技术中心 河北省广播电影电视局834发射台）

[摘 要] 针对模拟地面电视规划中相隔9个频道镜像干扰的确定，进行试验与实际收测。从模拟电视的调制原理入手，结合实测数据，分析了镜频干扰的原理和镜像干扰频道的确定方法，并对国际电联ITU-R BT.655-7建议书中确定的镜像频道做出了解释。[关键词] 模拟地面电视 频道规划 镜像干扰 UHF 1 引言我国的广播电视正处于模数同播阶段，对频率资源将会在一定阶段内存在膨胀性需求，有效规划和利用好有限的频率资源具有十分重要的意义。长期以来，在模拟地面电视频道规划分析过程中，除须排除存在干扰的同频外，同时要求 “同一发射台内要避免同频、邻频、镜象、本振等有害干扰，并尽可能避开中频差拍干扰”对于镜象干扰的情况，如果n频道为欲收信号，那么对之产生镜像干扰的频道将是n+8和n+9频道^[1]。这就造成了许多电视频道受到镜像干扰的限制，无法得到充分利用。近年来，已经有部分广播电视部门针对镜像干扰（相隔8个频道）问题做出了探索，并收到了良好的效果^[2]。2010年10月局科技处、技术中心监测台、834发射台、河北电视台农民频道的技术人员对相隔9个频道的镜像干扰问题，做了相关技术试验和实地收测，得到了大量的试验收测数据。笔者结合这些数据，对镜频干扰的原理和镜像干扰频道的确定方法进行系统的论述。 2 镜频干扰产生原理镜像频率干扰是超外差接收机特有的现象，设信号频率为fs，振荡频率为fc，中频fid=fc-fs，在比fs高二个中频处就有一个频率fm，它象是以fc为镜子站在fs处看到的镜像，所以称像频。镜像频率如果位于输入回路的通频带内，通过外差的变频作用就会把像频位置以及附近的电台信号搬移到中频带内，对接收信号形成干扰。如果像频位置以及附近处无信号，就只增加了点噪声，降低了信噪比；如果像频处正好有一个电台信号，该信号就会和接收信号差拍形成啸叫，较强的像频会喧宾夺主，抑制掉输入信号；如果电台信号不正好在像频处，而是在像频附近，则会形成混台，产生偏调失真。目前，模拟电视接收机都是超外差式的，在将接收到的射频信号进行高频放大以后，用一个本机振荡器产生高频振荡信号与之进行混频，得出一个中频信号。由于本振频率高于射频信号频率，所以得出的中频信号的残留边带幅频特性相对于原来的高频信号残留边带幅频特性呈镜像对称^[3]，如图l所示（假设接收的是第4频道）。按照我国的规定，模拟电视图像中频频率为38MHz，音频中频频率为31.5MHz，中频频带为31.25-39.25MHz。所以，不论射频载频是多少，混频后得到的中频频率是恒定的。高于接收机本振频率的非欲收图像、伴音载频信号与接收机本振频率信号混频后，进入接收机中频范围内的频率信号会造成镜频干扰。而所需射频保护率由交叠频率需要的射频保护率减去接收机镜象抑制比决定。 3 相隔9个频道镜像干扰分析

当模拟电视机接收到相隔9个频道的两路电视信号时，由于高频道电视信号与低频道电视信号的本振信号混频，将对低频信号产生镜像干扰。为更好地对相隔9个频道镜像干扰进行分析，下面以电视DS-43频道干扰电视DS-34频道接收为例进行说明。

电视DS-34频道频带为678-686MHz，图像载波频率为679.25MHz，音频载波频率为685.75MHz，接收本振频率为717.25MHz，如图2所示。

电视DS-43频道频带为750-758MHz，图像载波频率为751.25MHz，音频载波频率为757.75MHz，如图3所示。

电视DS-43频道与DS-34频道接收本振频率717.25MHz混频后，结果得到32.75-40.75MHz，而32.75-40.75MHz落在电视接收机的中频频带内，成为镜像干扰信号，如图4所示。模拟电视能量一般集中在图像（38MHz）和音频（31.5MHz）两个点上，也就是说，43频道高能量干扰的位置正好落在34主要频段内，有6.5M（32.75-39.25）重叠区。干扰频道图像主能量全部落在被干扰频道图像区，干扰现象明显。所以，为避免镜像干扰的产生，国际电联ITU-R BT.655-7建议书^[4]中对模拟电视之间镜像干扰情况，进行了界定。 4 实验过程与结果分析通过理论分析，可以看出：电视相隔9个频道镜像干扰现象明显，主要为图像载频受到镜像干扰。但是，受干扰的程度、干扰图像的主观评价以及干扰的表现，在相关资料中并没有提及。针对上述问题，2010年10月河北广电局科技处、技术中心监测台、834发射台、河北电视台农民频道的技术人员，做了相关技术试验和实地收测。4.1 实验条件为更好得对镜像干扰进行研究，我们并未采取实验室的试验方法，而是采用了实际搭建实验平台，直接进行实地收测的方式。实验发射台选择在省局直属834台白石山发射机房，实验频道分别为：DS-34频道播出河北卫视节目，DS-43频道播出河北农民频道节目。详细的技术参数如下：

1．DS-34频道，播出节目：河北卫视，发射功率：1千瓦，发射机生产厂家：北京吉兆，天线形式：缝隙天线、垂直极化，天线增益：15dB，天线静高：1875米。2．DS-43频道，播出节目：河北农民，发射功率：1千瓦，发射机生产厂家：北京吉兆，天线形式：四层四面的面包天线、垂直极化，天线增益：10.5dB，天线静高：1870米。收测及接收设备：德力DS1283（B）电视场强频谱仪，德力9000E接收天线。为更好的对接收图像进行保存分析，使用DELL LATITUDE D510笔记本做为微机平台，接收卡使用GENIATECH的CARD-TV电视调频接收卡对收测图像进行保存。收测形式：采用室外定点收测，测试地区为保定部分地区。同时，为保证测试的代表性，测试小组进入普通用户家中对不同品牌的电视接收机接收情况进行了统计。4.2 收测数据从若干收测数据中，选择了三组具有代表性的数据进行介绍。地点一收测场强相差3.6dB，图像如图5所示，可以看出DS-43频道（河北农民）图像清晰，效果较好；DS-34频道（河北卫视）由于受到镜像干扰，图像出现横向的波纹，声音效果较好。

地点二收测场强相差0.9dB，图像如图6所示，可以看出DS-43频道（河北农民）图像清晰，效果较好，DS-34频道（河北卫视）图像清晰，效果较好。

地点三收测场强相差3.3dB，图像如图7所示，可以看出DS-43频道（河北农民）图像有噪点，不清晰；DS-34频道（河北卫视）由于受到镜像干扰，图像出现横向的波纹，波纹比地点一收测略少，声音效果较好。

为了进一步了解电视相隔9个频道镜像干扰的表现，我们将其中一幅画面如图8进行了放大，可以看到主要表现为横向的波纹，随着干扰强度的增加，波纹会出现加深加密的表现。

4.3 结果分析将上述实验收测数据进行总结如表1所示。表1 收测场强及效果统计表当43频道场强与34频道场强差低于2分贝时，干扰现象轻微，主观视觉评价优良；当43频道场强与34频道场强差高于2分贝时，出现干扰现象，主观视觉可以察觉到干扰网纹的存在，干扰现象随场强差的增大愈加明显，成正比。无线电波的空间传输随意性较强，无法做到两频道在大部分范围内场强差小于2分贝，收测数据表明电视相隔9个频道的镜像干扰存在，影响大部分用户的收看效果，伴音收听效果良好。国际电联ITU-R BT.655-7建议书TABLE10所示n+9频道镜像稳定干扰的射频保护率为11dB（34频道为预收频道），这与我们的实验数据存在不同。但实验数据为同行进行相类似的试验提供了参考，希望能在今后的试验中对存在的偏差进行系统详细的解释。 5 结论及研究展望通过理论和实验数据的综合分析，我们得出：在模拟地面电视规划中相隔9个频道镜像干扰的问题仍然存在，但实验数据与国际电联ITU-R BT.655-7建议书中对模拟电视之间镜像干扰保护率的界定存在不同，需要我们继续对有关频道进行试验。实验数据仍然说明现阶段我们必须遵守n+9频道的镜像干扰限制^[5]。随着地面数字电视频道的增加，对于数字电视频道镜像干扰的问题将成为今后研究的重点。由于数字和模拟电视调制方式上的差别，其镜像干扰频道的确定方法根据干扰源数字和模拟频道的不同而有所差别^[6]。特别是数字电视信号对模拟地面电视信号的镜频干扰，我们在未来的工作中将加以重点研究。 参考文献：1．何大中.系统与覆盖网[M].北京：国防工业出版社.1990.2．杨立新.镜像干扰问题的相关技术实验[J].广播与电视技术，2011（03）：132-134.3．夏治平，刘晓蓉.数模同播规划中镜像干扰频道的确定[J].广播电视信息，2006（06）：45-46.4．ITU-R BT.655-7-2004 Radio-frequency protection ratios for AM vestigial sideband terrestrial television systems interfered with by unwanted analogue vision signals and their associated sound signals.pp.10-155．CCIR Rep.1085：“Planning methods for terrestrial television in VHF/UHF bands”，CCIR XVIth Plenary Assembly，Vo1.X1.Part1，pp.281-3006．邹 峰，李熏春，史虹湘，雷 兵.地面电视频率规划与优化[M].北京：中国广播电视出版社.2008. 编辑：中国新闻技术工作者联合会