有線數字電視的抗干擾特性和故障原因分析

楊麗

摘 要：目前有線數字電視已經非常普及了，雖然有線數字電視的用戶數量一直在增加，但是故障投訴也在增加，故障投訴以鄉鎮農村為首，有些地方的維護工作已經到了非常尷尬的地步。理論上說，有線數字電視有抗干擾的功能，而模擬電視的系統質量指標比數字電視低很多，正常情況模擬電視可以收看的，數字電視必然可以收看，但是現實當中也會出現例外，有一些地方出現了模擬電視可以正常收看，而數字電視卻經常出現故障的情況。本篇文章對模擬電視和有線數據電視抗干擾的差異進行初步的研究、分析，對有線數字電視故障原因及維護提出了意見。

關鍵詞：有線數字電視；模擬電視；抗干擾特性；故障原因

1 有線模擬電視和有線數字電視抗干擾特性對比分析

1.1 抗普通噪聲干擾特性的差異

信號的“噪聲”和“載波”之間的關系是由“聲噪比S/N”、“載噪比C/N”表示的，如果數值越大，則電視的聲音圖像質量越高；如果數值越小，電視聲音圖像的質量越低，模擬電視屏上會出現“雪花”，數字電視會呈現“馬賽克”或是圖像聲音靜止狀態。

國家廣電GY/106—2007規定，有線模擬電視出口的載噪比C/N的指標要大于等于43dB，目前有線電視出口的載噪比C/N是按這個指標設計的，當實際指標達到要求時，有線數字電視信號比模擬電視低10dB，因此有線數字電視的載噪比C/N變為33 dB比系統實際低10dB，比實際要求高7dB，明顯有很多裕量。從這個方面來看，有線數字電視比有線模擬電視抗普通噪聲的能力強得多，系統指標的“下裕量”大于“上裕量”（裕量是載噪比的極限值與實際值的差距），有線數字電視在載噪比低的時候發生“馬賽克”或是電視發生靜像的情況比較少。

1.2 抗外界入侵噪聲干擾的差異

如果電視網絡發生了故障，例如電纜導體進水短路或是某個地方接觸不良，就會產生外界干擾信號，有線數字電視非同頻干擾信號會出現白噪聲的故障，在頻道內彌散分布，這在頻道內實際上就產生了噪聲，會導致失真產物的互調噪聲。

當系統網絡發生外界干擾噪聲時，有線數字電視會有外界竄入的同頻干擾和由自身信號反射產生延時信號。由此可知，被載波調制處理的有線數字電視信號不是純粹的數字信號，已經大大降低它的抗干擾能力，如果電視網絡出現一些障礙后，有線模擬電視的抗干擾能力就會高于有線數字電視的抗干擾能力。

1.3 失真產物的組合互調噪聲干擾的差異

在限定的頻帶內均勻的分布著數字信號頻道的能量，如果非線性失真的情況產生，則互調、交調產物就會產生白噪聲的故障，而不是離散性的分布，相當于增加了噪聲，使電視出現“馬賽克”或是靜像狀態。如果要使數字信號質量高，那么數字載波的電平比非線性失真的電平高50dB，如果高于40--46dB，數字信號在“馬賽克”和非常好之間，若低于40dB，則將變成“馬賽克”或靜像。

如果要使模擬電視或是有線數字電視正常收看，那么有線電視系統的失真指標需要達到指定要求，或是網絡失真指標下降后，就會出現不同的故障。

網絡的失真指標如果繼續下降，模擬電視圖像的質量就會跟隨著下降，如果指標低于54dB，電視畫面勉強還能收看。

有線數字電視比模擬電視的電平低10dB，有線電視系統的失真指標CSO、CTB達到54dB時，而有線數字電視的CSO、CTB指標是44dB，裕量還不到4dB，如果失真指標低于4dB，電視圖像就會變成嚴重的“馬賽克”或是靜像，如果系統的電平升高1dB，失真指標一般下降2dB，裕量低于4dB，相當于電平波動上限達不到2dB，造成系統指標的“上裕量”比“下裕量”小很多。所以，光接收機和放大器上輸出電平過高，光發射機輸入電平過高，就會導致失真指標的下降，進而導致有線數字電視出現“馬賽克”或靜像的現象。

2 有線數字電視故障原因分析

2.1 有線數字電視的非線性失真

目前有線數字電視傳輸頻道較多，而且使用很多有源器件，所以容易產生非線性失真，在收視頻道內就會落入非線性失真產物，進而對收視頻道形成干擾。數字頻道采用64QAM調制方式，64QAM已調信號是在中心頻率兩側、在標準帶寬內均勻分布的、上部有細小跳動的噪聲平臺。由于它是抑制載波、平衡調幅，因此沒有模擬電視信號的伴音、圖像載波和色幅載波，平均分數在整個規定的帶寬內，而不像模擬信號離散狀分布在圖像載頻附近。如果有線電視網絡的非線性失真，那么交互調產物就會落到數字電視頻道內，就不會離散簇聚在帶內某處，呈現出白噪聲狀，分散在被干擾的頻道內，在譜線上能看到新的頻率成分，增加了被干擾頻道的噪聲，使C/N劣化了，誤碼率變高了，盡管沒有降低被干擾頻道的信號電平，但是卻引起了數字電視節目出現“馬賽克”或圖像停頓的現象。

非線性失真的原因是網絡的有源設備性能欠佳或是配置不當，這些產物在數模兼容的網絡中可能落于模擬電視頻道或數字電視頻道內，使用頻譜儀監測，可以判別模擬電視畫面的干擾現象，一般在非線性失真器件的用戶的某些頻道發生。

2.2 網絡阻抗失調的故障

有線數字電視網絡中的無源器件及同軸電纜的阻抗是75Ω，如果某處不匹配會造成傳輸信號在路徑上的反射，因此數字電視的機頂盒的反射波和直射波存在了時間差，反射波和直射波在同軸電纜中同時傳輸時，它的角度以矢量相加，兩者的相位變為211度時反射波和直射波相加，兩者相位相反相差11時，幅度抵消就會導致某區域的幅頻的不平，相位相同使放大器進入非線性區域產生更加嚴重的非線性失真，相位相反引起C/N指標下降，導致誤碼率升高。

此外反射波由于同頻不同相打亂了QAM的正確相位，QAM調制相位和幅度都帶有數字信息，反射波和直射波都載有同一碼流信息，重疊了不同的相位，64QAM基于對相位的準確性及敏感性對解調符號的判斷有很大的影響，盡管用戶的電平變化不大或基本正常，但誤碼率升高了收到的圖像出現了停頓或“馬賽克”現象。

2.3 局部地方的故障

當發生局部地方故障時，需要仔細分析故障的原因范圍，充分利用網絡圖紙，明確故障地點，才可進行檢修，可以很大的提高了工作效率。

（1）如果用戶主線下的多數用戶發生故障，而其它用戶線路正常，那么主線纜可能的故障問題有：接頭進水、外導體霉斷、接頭接觸不良、分支器損壞或進水。

（2）某個放大器以下多數用戶出現故障，而其它放大器之下沒有故障很可能出現的問題：放大器輸出電平太高、放大器全面干線出現問題、放大器輸出電平降低、放大器模塊損壞。

（3）某光接收機以下各條線路、各放大器下多數用戶出現故障，而其它光接收機以下沒有故障。很可能出現的問題：光接收機損壞、光接收機輸出電平過低或高、光率下跌。

（4）某光發射機以下放大器、光接收機、各條線路有多數用戶出現故障，而其它光發射機以下正常。很可能出現的問題；光發射機故障、光發射機輸入的電平過低或高。

3 零星用戶引起的故障

有線數字電視的零星用戶故障原因，有一些用戶由于入戶電平低導致的，或是沒有通過網絡設置，入戶電平不足或是分接后造成電平不足；也有一部分用戶違反規定私自接入劣質放大器引起故障，大多數由于用戶室內器件接觸不良、阻抗失配等引起外界干擾。有一些干擾信號有穩定的頻帶或頻率，并不是整天干擾全套數字節目頻道，用戶觀看被干擾的頻道時，就會提示數字電視出現了故障，觀看沒有被干擾的頻道時，提示數字電視沒有出現故障；當用戶晚上看電視白天不看電視時，就提示數字電視晚上出現故障；當有線數字電視單位收到數字電視故障時候，有很多時候是對觀看時間的投訴。不管數字電視的故障是時現、時隱，只要發生故障就得進行維修。在維修時很可能引發故障的地方：機頂盒接觸不良，室內分接信號使用劣質產品，分支器、分配器的空端口緊張多條線纜直接扭合在一起等等。

4 網絡施工或是設計原因引起的故障

有線數字用戶觀看的電視節目效果不理想，也有可能是網絡施工或設計原因導致的，某些用戶接口電平強度不一，某些信號強的支路可以抑制干擾和噪聲，而信號弱的支路會引起非線性失真，產生互調、交調。在使用器材老化、年代久遠的樹枝型分配網中常見，所以要抓緊網絡升級，提高數字電視的傳輸質量。

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