影響數字電視信號正常傳輸的幾點分析

姜華璐

（河南有線電視網絡集團有限公司開封分公司，河南 開封 475000）

影響數字電視信號正常傳輸的幾點分析

姜華璐

（河南有線電視網絡集團有限公司開封分公司，河南 開封 475000）

在有線電視傳輸網絡中，對于數模信號混合后在傳輸中容易出現對數字電視信號影響干擾的因素做出簡單的分析及解決辦法。

QAM調制；失真指標；相位噪聲

近些年來，隨著數字電視的日益發(fā)展，全新的數字電視正在逐步取代傳統(tǒng)的模擬電視信號，在整個有線數字電視傳輸網絡中，數字電視信號和模擬電視信號一般都是混合傳輸的，由于兩者的調制方式不同，在傳輸的過程中，會產生一些影響數字信號的干擾因素。

1 數字電視信號的調制方式

數字電視在電視網絡上傳輸的是數字編碼信號，數字編碼信號本身具有很強的抗干擾能力，能夠很好地傳輸并還原發(fā)送的信號，因此，電視畫面更加清晰。數字電視的信號是采用QAM（Quadrature Amplitude Modulation）正交振幅調制方式，QAM是在6MHz帶寬內正交調幅的X進制（X=2，4，816）調制方式，抑制的載波在離平頻道低端大約3MHz處，一個6MHz帶寬采用雙邊帶最大可以傳6Mbit／s的信號流，考慮到采用升余弦滾降，只能傳5.4Mbit／s的信號流。正交振幅調制，對載波的振幅和相位同時進行調制，調幅是平衡調幅，抑制了載波，所以數字頻道的能量是均勻地分布在整個限定的頻道帶寬內。數字信號和模擬信號不同，沒有所謂的圖像載波和伴音載波，在測量中可以從頻譜儀上直觀地看到這個現象，QAM數字頻道的測量電平稱為數字頻道平均功率，用被測頻道的平均功率來表示的。數字信號是離散信號，用誤碼率作為衡量的主要參數，系統(tǒng)的CSO，CTB，C／N等指標都反映在誤碼率上。數字信號指標下降，會出現馬賽克，黑屏，靜幀等現象。數字信號頻道的能量是均勻分布在限定的帶寬之內的，在傳輸通道存在非線性失真的情況下，所產生的互調、交調產物是呈白噪聲性質的，在被干擾的頻道內彌散分布，這就等于是在被干擾的頻道內又增加了噪聲，稱為組合互調噪聲CIN。這種噪聲如果是落在模擬頻道上，表現為畫面信噪比的劣化，使圖像的分辨率、對比度明顯降低，電視畫面出現網紋。如果干擾的頻道是數字頻道，會出現電視圖像頻繁的馬賽克和黑屏現象。在整個有線數字電視傳輸網中，現在的數字電視信號和模擬電視信號一般是混合傳輸的，由于兩者的調制方式不同，因此，兩者的輸出電平標準也是不同的。模擬電視的載波調制是VSB（殘留單邊帶調幅制），而數字有線電視是64QAM調制，具有類似雙邊帶的特征，兩者的峰值功率和平均功率是不同的，數字電視用戶要求誤碼率＜10^-6，模擬信號用戶端要求C／N≥43dB，二者之間雖然不同，但又有聯系，64QAM調制方式用戶端C／N≥27 dB時，能夠滿足BER≤10^-6，因此根據計算和實踐的經驗，通常數字調制器的輸出電平比模擬調制器的輸出電平低10dB。在數模信號利用頻分一起傳送時，要按照模擬電視信號對失真指標CTB的要求是54dB，所以在混傳時系統(tǒng)電平的設計必須按照這個標準來設計，而單純數字電視時，對失真指標CTB的要求只有44dB，所以系統(tǒng)電平的設計可以按CTB=44dB來設計，電平就可以提高。所以即使數字信號的峰值功率比平均功率高，也可以將電平提高到原來模擬系統(tǒng)的水平。因此，單純數字電視時，數字信號電平往往可能恢復到原先模擬電視的電平水平，但從留有將來發(fā)展容量方面考慮，需要把電平稍微降低。

2 系統(tǒng)失真指標的分析

一個是激光器的總調制度和頻道數目及失真指標，有線電視數字電視網絡中，數字頻道比原來的模擬頻道增加很多，為了傳輸功率符合傳輸要求，激光器的總調制度也要隨之增加，這就導致失真指標惡化，因此輸入光發(fā)射機的頻道數增加以后就要降低光發(fā)射機的輸入電平。另一個是系統(tǒng)的頻道數和放大器失真指標之間的關系，系統(tǒng)的總頻道數增加以后，放大器的失真指標也會隨之惡化，這時為了傳輸正常，放大器的輸出電平也必須相應地降低。

3 相位噪聲的影響

相位噪聲是單位赫茲的噪聲密度與信號總功率之比，表現為載波相位的隨機漂移，是評價頻率源（振蕩器）頻譜純度的重要指標。在實際中任何信號的頻譜都不是絕對純凈的，只要不是在無限的時間內，就會使最終的譜線具有一定的寬度，或多或少都會附帶有隨機的相位漂移和周期性的雜散干擾，總稱為相位噪聲。輸出信號會不可避免地受到系統(tǒng)內部各種電子噪聲的影響，使其頻率不是一個恒定值，即產生相位噪聲。相位噪聲對模擬電視影響比較輕，出現雜亂無章的花紋或者是圖像暗場，因此相位噪聲指標在模擬電視里一般可以不考慮。而對于數字電視影響比較厲害，會嚴重影響數字電視信號的正確解碼，引起部分節(jié)目出現馬賽克或黑屏現象，更嚴重會引起部分節(jié)目無法接收，因此降低相位噪聲可以保證數字電視傳輸的傳輸指標，保證數字節(jié)目的傳輸質量。

在數模混傳的過程中會出現各種各樣的問題，以上簡單分析介紹的幾點只是其中的一部分，只要按照各項指標要求來規(guī)范信號的傳輸，就能很好地處理以上的問題。

[1]唐明光.有線數字電視技術[M].北京：中國廣播電視學會技術研究委員會，2004.

[2]姜秀華.數字電視原理與應用[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[3]李鎮(zhèn).數字電視信號在線測試系統(tǒng)在有線電視干線網絡中的應用[J].中國有線電視，2012（2）119-121．

TN949.197

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1671-0037（2014）04-63-1

姜華璐（1975.1-），男，本科，助理工程師，研究方向：數字電視。