數(shù)字有線電視傳輸測(cè)量的剖析

吳迪

摘 要：數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)需要將質(zhì)量提高，將技術(shù)指標(biāo)明確，提升測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)對(duì)數(shù)字有線電視的傳輸網(wǎng)絡(luò)有詳細(xì)的分析，使數(shù)字平均功率電平、BER和MER、星座圖的測(cè)量更加的準(zhǔn)確，提高精度，對(duì)儀器的配置要有明確的要求，使用高準(zhǔn)確性的儀器，這樣才能提高測(cè)量的效果，提高效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)字平均功率電平；BER；MER；測(cè)量誤差

1 數(shù)字有線電視的質(zhì)量與測(cè)量

隨著數(shù)字電視的發(fā)展，不部分地區(qū)都開始了數(shù)字電視的建設(shè)，隨著這種趨勢(shì)的進(jìn)行，國(guó)家對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)提出了三網(wǎng)融合的要求，這使數(shù)字電視的發(fā)展和業(yè)務(wù)的拓展有了更多的空間，這種情況下，有線電視網(wǎng)絡(luò)公司對(duì)數(shù)字電視進(jìn)行了結(jié)合，但依然存在部分地區(qū)對(duì)數(shù)字電視的重視較低，缺失測(cè)量?jī)x器，技術(shù)水平不高，導(dǎo)致單位的安裝不符合要求。數(shù)字電視雖然屬于脈沖信號(hào)的傳輸，能夠抗干擾，但是這只局限于同個(gè)頻道傳輸一個(gè)節(jié)目之中，對(duì)于傳輸多個(gè)節(jié)目的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)相位和延時(shí)等問題。

數(shù)字電視出現(xiàn)誤碼會(huì)使馬賽克問題產(chǎn)生，在三網(wǎng)融合情況下發(fā)生會(huì)使信息的傳輸中斷，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。為了使數(shù)字電視能夠正常運(yùn)行，使三網(wǎng)融合更好的實(shí)現(xiàn)作用，需要將網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和管理嚴(yán)格進(jìn)行，對(duì)這些方面采取測(cè)量的方式加強(qiáng)，主要包括圖像質(zhì)量、碼流、數(shù)字音視頻、數(shù)字電視傳輸?shù)臏y(cè)量。

2 數(shù)字有線電視的傳輸測(cè)量

數(shù)字有線電視在網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)成，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)中包括光纖和電纜的叫做HFC網(wǎng)絡(luò)，HFC中有前端設(shè)備和放大器以及分配器，這些設(shè)備對(duì)大信號(hào)有飽和的作用，對(duì)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都具有載噪比，同時(shí)有著失真的問題，數(shù)字電視對(duì)HFC的要求比較低，載噪比的失真比較小，所以在數(shù)字電視的平移沒有問題，但是網(wǎng)絡(luò)模擬中會(huì)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，這使頻道的數(shù)量增多，所需要占據(jù)的頻道能夠達(dá)到1000MHz，所以保證二次三次失真的指標(biāo)合格有著重要的意義，同時(shí)也需要進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)的測(cè)試。

數(shù)字電視信號(hào)的研究：

數(shù)字電視信號(hào)中參數(shù)包括數(shù)字平均功率電平、誤碼率（BER）、調(diào)制誤差率（MER）以及星座圖。數(shù)字電平作為重要的部分，需要進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，在進(jìn)行數(shù)字電視的三網(wǎng)融合后網(wǎng)絡(luò)的飽和臨界點(diǎn)變得更近，應(yīng)該控制在3dB以下，需要通過準(zhǔn)確的測(cè)量獲得數(shù)據(jù)，精度在±1dB最佳。誤碼率指的是數(shù)字信號(hào)誤碼的概率，比如64QAM的信號(hào)一小時(shí)內(nèi)不能超過一次誤碼，前向誤碼率pre BER為10-4，這是最佳的要求，而一般情況中測(cè)量不需要要求過高。

MER調(diào)制誤差率能夠?qū)⒈碚鲝V義噪聲對(duì)于數(shù)字電視信號(hào)的影響的以數(shù)字表達(dá)出來，能夠?qū)?shù)字電視信號(hào)受到干擾的時(shí)候和正常狀態(tài)之間的偏差進(jìn)行反映。星座圖是電視信號(hào)受到廣義噪聲影響的時(shí)候的圖形表達(dá)方式，可以對(duì)廣義噪聲下的信號(hào)與正常狀態(tài)的信號(hào)之間的偏差進(jìn)行反映，所以可以用來判斷廣義噪聲的來源。

3 MER的測(cè)量

3.1 MER的定義

調(diào)制誤差率MER的定義如圖所示：

IOj和OOj是信號(hào)在理想位置時(shí)候的分量值，而δIj和δQj是測(cè)量時(shí)候的信號(hào)坐標(biāo)位置與理想值的分量偏差值，所以MER的測(cè)量就是測(cè)量信號(hào)的正常狀態(tài)和廣義噪聲造成的差值。

3.2 MER測(cè)量電平的設(shè)置

對(duì)于MER的測(cè)量，被測(cè)信號(hào)電平的大小非常重要，一般來說電平大些可以獲得大的MER值，測(cè)量精度也比較高，但過于大后，信號(hào)會(huì)產(chǎn)生失真，甚至儀器本身也可能因大信號(hào)產(chǎn)生飽和失真；如果信號(hào)太小，則相應(yīng)的廣義噪聲也太小，可能低于儀器的本機(jī)噪聲，那么測(cè)出的MER比實(shí)際值要小，因此在實(shí)際測(cè)量中要具體分析。

3.3 MER的測(cè)量

在數(shù)字電視測(cè)量中，數(shù)字電平和MER是非常重要的2個(gè)參數(shù)，而MER也許是測(cè)量中最困難、最有爭(zhēng)議的參數(shù)，但它也是保證數(shù)字電視信號(hào)質(zhì)量最重要的參數(shù)。這些年來，數(shù)字電視平移中遇到很多問題，大都與MER有關(guān)，因此人們?cè)絹碓街匾昅ER的測(cè)量，而且將MER值要求也提高。以前，64QAM的MER，要求為用戶端30dB，前端36dB；現(xiàn)在要求用戶端一般在32～34dB，前端要求在38～40dB，這樣一來對(duì)測(cè)量?jī)x器要求也就高了。為了保證測(cè)量，儀器的測(cè)量范圍應(yīng)比網(wǎng)絡(luò)要求值大2～3dB，故用于用戶端的儀器應(yīng)在36dB以上，前端應(yīng)在39、40dB。這對(duì)儀器是一個(gè)非常高的要求，很多數(shù)字電視儀器大都是在模擬基礎(chǔ)上開發(fā)的，它一般只能測(cè)量到MER在35dB以內(nèi)。目前，用戶需要MER40dB，儀器廠家或供應(yīng)商就說能做到40dB，其實(shí)很多現(xiàn)有儀器根本做不到，再則一般場(chǎng)合MER值又沒有辦法計(jì)量。因此，目前國(guó)內(nèi)數(shù)字電視儀器的MER值測(cè)量非常混亂。故很多場(chǎng)合網(wǎng)絡(luò)出了毛病找不出來，有的工程驗(yàn)收扯皮，有的測(cè)試結(jié)果無法判定，有的測(cè)量MER指標(biāo)很好，但就是常出現(xiàn)馬賽克。

4 測(cè)量MER的儀器剖析

對(duì)調(diào)制誤差MER進(jìn)行討論。我們從MER的定義公式可以看出，它必須測(cè)量出信號(hào)的標(biāo)稱值（理想值），然后測(cè)量它的每次取樣偏差值，它的大小近似于如下公式：

δU≈U0-MER（dBμV）

其中：δU為廣義噪聲值，U0為信號(hào)理想值。由上可見U0是一個(gè)比較大的值，測(cè)量起來較容易，而且精度較高，而δU值是廣義噪聲信號(hào)，其值很小，而且是一個(gè)多變的隨機(jī)信號(hào)，故需多次取樣，為保證測(cè)量誤差，其取樣次數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)字信號(hào)的QAM數(shù)，如64QAM信號(hào)，其取樣次數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于64次。由此可見小信號(hào)測(cè)量就會(huì)帶來較大困難，而且引入較大誤差。我們知道，儀器本身也有噪聲，如果儀器噪聲大于或等于信號(hào)δU那么測(cè)量無法進(jìn)行。為了保證小信號(hào)測(cè)量，一般應(yīng)大于儀器噪聲10dB，至少要大于3dB，在3～10dB以內(nèi)要給出修正系數(shù)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。

由此可見，為了保證MER的測(cè)量，首先要保證小信號(hào)的測(cè)量，那就是必須要求儀器本身有小的噪聲。例如一般測(cè)量信號(hào)為65dBμV，如果要測(cè)量MER為40dB，那么噪聲信號(hào)小于25dBμV，儀器噪聲應(yīng)該在10dBμV以下。

CATV分析儀接收部分是非常重要的，特別是儀器本機(jī)噪聲，一般是指儀器的靈敏度或測(cè)量的最小信號(hào)能力。為此，CATV分析儀的頻譜分析部分非常重要。實(shí)際上一些高級(jí)CATV分析儀就是從頻譜分析儀基礎(chǔ)上演變過來的。作為保證數(shù)字有線電視網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的儀器，它是計(jì)量器具，一定要嚴(yán)格保證這些參數(shù)的測(cè)量范圍和精度。我們?cè)谘兄啤Ⅱ?yàn)收、維護(hù)中常常為測(cè)量引起爭(zhēng)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出了問題找不出原因，就是如此。

5 結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)字電視的平移以及三網(wǎng)融合中需要注意對(duì)信號(hào)的測(cè)量，由于測(cè)量的準(zhǔn)確性對(duì)數(shù)字電視的信號(hào)傳輸?shù)扔兄匾淖饔茫枰獙?duì)調(diào)制誤差率進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，使用的測(cè)量?jī)x器需要符合要求，對(duì)測(cè)量的范圍要謹(jǐn)慎的明確，正確選擇測(cè)量?jī)x器，還要加強(qiáng)儀器的維護(hù)，使其能夠正常使用，同時(shí)要提高網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)字電視的使用有著關(guān)鍵的作用，所以需要有效地將進(jìn)行，根據(jù)分析，推薦使用的儀器德國(guó)寶馬公司和美國(guó)的韋克斯出廠的產(chǎn)品，由從而提高測(cè)量的效果。

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