有線數字電視的抗干擾特性和故障原因分析

盧小平

摘 要：目前，我國正大力推行“三網合一”理念。在此背景下，有線數字電視得到了全面普及。然而，在有線數字電視用戶量不斷增長的同時，其故障率也在逐年升高，尤其是針對部分地理位置較偏或交通不方便的地區，因維護不當而導致故障率普遍偏高。隨著科學技術的不斷發展與更新，幾乎所有的數字電視均具備了抗干擾功能，而模擬電視的系統質量指標要遠遠低于數字電視。因此，理論上，模擬電視能夠接收到的信息，數字電子必然可以收看。然而現實中卻出現了例外的情況，即部分地方模擬電視可正常接收信號，然而數字電視卻出現了故障。

關鍵詞：數字電視 抗干擾 故障分析

中圖分類號：TN949.197 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0095-02

數字電視較之模擬電視而言，雖然其具有很強的抗干擾能力，但同時對規格也有著較高的要求，因而在現實生活中，常常出現模擬信號優于數字信號的情況，甚至有部分地區出現數字電視頻頻發生故障，而模擬電視卻穩定如常的情況[1]。

1 有關有線數字電視抗干擾技術的分析

該文通過將傳統模擬電視與有線數字電視進行對比，讓讀者能更加明確的認識有線數字電視的抗干擾特性。

1.1 對普通噪聲的抗干擾

眾所周知，電視信號有著“噪聲”與“載波”之分，“S/N（聲噪比）”與“C/N”（載噪比）分別標示了二者的關系。該兩者的數值大小則代表著電視聲音以及圖像的質量。也就是人們常說的模擬電視的“雪花”和數字電視的“馬賽克”。針對兩者的具體數值，我國國家廣電總局于2007年頒布的《有關傳統模擬電視載噪比》中明確規定，傳統模擬電視的C/N值不得低于43 dB。在數字電視推出后，國家廣電總局針對數字電視同時出臺了相應的規定，規定數字電視的C/N值應至少比傳統模擬電視低10 dB，即33 dB。然而，就我國目前數字電視的要求而言，實際只需26 dB便能滿足要求，其多出部分讓有線數字電視具有了更加穩定的載噪比。

1.2 對外界入侵噪聲的抗干擾

許多因素都可能造成電視網絡的故障，如電纜導體因接觸水而出現的短路、局部部位接觸不良而對外界信號造成的干擾。若出現故障，有線數字電視可能出現的現象為：在接收信號途中，可能接收到來自其他頻道的信號，從而出現本頻道存在其他頻道聲音的情況，即失真噪聲。而電視網絡若遭到外界干擾，便會出現信號延遲等現象。由此可見，所謂的有線數字電視，并非全然是數字信號，仍舊需要載波加工處理，其抗干擾能力較之純數字的數字信號，自然會低很多，從而造成了模擬電視在特殊情況下，其抗干擾能力要優于有線數字電視的現象發生。

1.3 對失真產物組合互調噪聲的抗干擾

由于數字信號頻道始終在其限定的頻道帶寬內，且成均勻的狀態分布。因此，電視網絡一旦發生非線性失真，便容易發生噪聲現象，即人們常說的電視“馬賽克”或圖像靜止。若要改善這種情況，且保證數學信號的質量，便需在保證非線性失真的基礎上再增加至少50 dB。而傳統模擬電視，若要保證圖像的可視，則需在此基礎上至少再增加54 dB，且若其失真指標一旦低于了4 dB，將會出現嚴重的“雪花現象”[2]。造成這一現象的最主要原因與接收機的輸入水平以及放大器的輸出水平有關，這兩種指標，任何指標失真，都將出現嚴重的“馬賽克”。

在現代網絡信號持續侵入的狀態下，對于模擬信號來講，信號的質量逐漸降低，失真率嚴重低于失真的各項指標，即出現較差的畫面質量時，還能夠進行觀看。然而，這對于數字信號來講，如果一旦出現失真指標低于54 dB的現象時，便很容易出現靜屏或“馬賽克”的現象。

2 有線數字電視發生故障及處理方法

通常情況下，有線數字電視最易發生故障的部分在于前端信號的處理，若前端信號不存在問題，則只會是局部的點片故障或是零星的用戶故障，該故障的具體表現便是人們常說的“馬賽克”。而此兩種故障，以后者的故障率居多，因此，零星用戶故障是維修與預防工作的重點。

2.1 零星用戶的故障

零星用戶發生有線數字電視故障的原因，少數是因入戶電平過低所致，由于入戶電平本身便不足，加之網絡設計本身便不合理，從而造成了有線數字電視的故障；或是部分用戶為提升信號質量而私自安裝劣質信號放大器，不僅未能解決信號質量問題，反而引起了信號故障。此外，大部分故障的發生原因是因接觸不良或是電纜信號被屏蔽所引起，即來源于外界的干擾。

2.2 局部點片故障

針對局部點片故障的檢修，首先應利用網絡圖紙，先從發生故障的范圍方面進行分析，待大致確定故障點后，再進行有針對性的檢修，從而達到事半功倍的效果。若在分配主線之下，出現多處故障而其他線路均運行正常，那么極可能是分配主線出現了問題，如接頭接觸不良、接頭接觸水后出現的導體霉斷、分支器因進水而損壞等。若在放大器之下，大多數用戶報告出現故障，而其他放大器運行正常，那么極可能是放大器主線出現問題，如：放大器輸入電平過高、放大器的放大模塊損壞或輸出電平過低等[3]。

2.3 因載噪比過低引起的故障

因為有線數字電視具有很強的抗普通噪聲干擾的能力，以及很大的系統指標下裕量，而根據正常程序設計安裝的網絡，由于載噪比過低引發故障的幾率很低。比如某網頁上反映，當地新建的有線電視系統，其數字電視在第4級放大器下就處于無法收看狀態。那里到達第4級放大器輸入端口的信號電平不到44 dB，輸出電平不到74 dB（顯然放大器增益 G=30 dB）

2.4 網絡阻抗失調造成的故障

阻抗存在于系統網絡中的無源器件和同軸電纜之間，通常來說，這一數值為75 Ω，如果不匹配現象存在于網絡中某處，信號則會在傳輸路徑上出現反射的情況，而時間差則存在于反射波和直射波中，在同軸電纜中于相同時間段進行傳輸，角度為出現矢量相加，進而導致幅頻不平現象發生于所處區域，進而造成非線性區域被放大器所入侵，失真現象越來越嚴重，C/N值降低明顯，而誤碼率卻上升明顯。

3 “馬賽克”以及靜屏故障的維修

當故障發生時，首先應排查用戶使用的范圍，對用戶端的電平指標進行測定，并詳細檢查用戶家中的電纜線、連接頭和分支器，看其是否出現進水和老化生銹等現象。由于造成系統失真大多都是與這些薄弱環節有關，按照我國相關規定，有線信號以及器件的阻抗都是75 Ω，若有接觸不良或是無法匹配的現象出現，就會使同頻信號在路徑傳輸過程中出現多次反射的情況，發生相位差或波差，在進入數字機頂盒時，與原系統載波比較而言，非線性失真的情況就會非常嚴重。

針對載波來說，當反射波和直射波的相位差改變弧度大于4 s度時，按照矢量相加原理，就會最大的干擾到原直射波，同時因為反射波的強度比直射波弱，直射波仍然存在于相互疊加過程中，只是與之前相比幅度有所下降而已，但卻抵消掉了反射波，并不會存在于檢測過程中，因此在檢測用戶端端口時，要按照之前載波的指標予以衡量。

不論對何種用戶來說，諸如分支器不合格、放大器的質量不過關或是終端的匹配器不是75 Ω等原因均會導致故障出現。而維修人員針對這些故障，能夠用75 Ω的電纜連接戶外和機頂盒，進而對這些元器件的狀況予以判斷。

4 結語

總而言之，數字電視在我國推行數字化、智能化的道路上是一個不可或缺的環節，分析與研究其抗干擾性，以及怎樣維修其出現的故障意義重大，而這也離不開有關人士一起研究探討，共同推動信息化的快速發展。

參考文獻

[1] 楊麗.有線數字電視的抗干擾特性和故障原因分析[J].無線互聯科技，2014（3）：176-177.

[2] 孫偉明，馬孝方.有線數字電視的抗干擾特性和故障原因分析[J].中國新通信，2014（9）：41-43.

[3] 唐萬家.分析有線數字電視的抗干擾特性和故障原因[J].通訊世界，2015（8）：64-65.