劉智亮

【摘 要】在分析電視和數(shù)字電視信號各自特點的基礎(chǔ)上， 提出一種采用常規(guī)的測試儀器進行模數(shù)混傳有線傳輸系統(tǒng)的通道調(diào)試方法， 并且在實際網(wǎng)絡(luò)中進行了測試， 對測試結(jié)果和數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】有線電視網(wǎng)絡(luò)；互動數(shù)字電視； 有線傳輸系統(tǒng)

【中圖分類號】TN949.197【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0499-02

隨著數(shù)字電視業(yè)務(wù)不斷發(fā)展， 廣播式數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播、互動數(shù)字電視等業(yè)務(wù)越來越多， 在HFC 網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視占用的帶寬資源也會不斷增加， 同時由于各種原因， 很多網(wǎng)絡(luò)中原有的模擬電視也將在一定時間內(nèi)要保留。按國家的安排，原一個750MH z系統(tǒng)中能傳送99套8MH z帶寬的節(jié)目， 在原有模擬系統(tǒng)中一般只有30～50套模擬電視節(jié)目，只占系統(tǒng)的1/3～1/2，系統(tǒng)有較大裕量， 射頻通道指標(biāo)并不是很突出的問題。但在模數(shù)兼容的系統(tǒng)中， 可能存在30～50套的模擬電視節(jié)目、20個左右的廣播式數(shù)字電視頻道、20個左右的互動數(shù)字電視頻道， 這樣750MHz系統(tǒng)中就達到70～90套8MH z電視頻道，HFC網(wǎng)絡(luò)的通道指標(biāo)問題就十分突出。

HFC傳輸系統(tǒng)本身是一個寬帶的系統(tǒng)， 并沒有模數(shù)之分， 影響信號傳輸質(zhì)量的主要因素是網(wǎng)絡(luò)中的噪聲、非線性產(chǎn)物及阻抗匹配等， 在模擬電視HFC 網(wǎng)絡(luò)中，通道指標(biāo)主要有C/N、CSO、CTB， 通過上述3個指標(biāo)可以確定網(wǎng)絡(luò)中各有源器件的工作窗口， 即最大輸出電平和最小輸入電平， 網(wǎng)絡(luò)調(diào)試時主要采用場強儀測信號強度， 采用頻譜分析儀測C/ N、CSO、CTB等。

但網(wǎng)絡(luò)中混入QAM 調(diào)制的與模擬電視信號截然不同特性的數(shù)字信號時， 應(yīng)當(dāng)如何進行通道調(diào)試呢？原來模擬電視在圖像載頻 150 kHz內(nèi)集中頻道內(nèi)的主要能量（98% 以上），C/N、CSO、CTB 的分析和測試都是基于這一情況的。同時在做系統(tǒng)指標(biāo)計算時， 一般都是認(rèn)為各頻道信號電平（或功率）是一樣的， 即通道總功率平均分配在各頻道中。基于上述兩點， 我們認(rèn)為只要各個頻道的功率是一樣的， 同時總功率在系統(tǒng)指標(biāo)要求的工作窗口范圍之內(nèi)， 不管傳的是什么信號， 該HFC網(wǎng)絡(luò)都是一個健康的網(wǎng)絡(luò)。

目前QAM信號在HFC通道內(nèi)的調(diào)試較為復(fù)雜，即QAM 信號的頻譜類似于白噪聲， 其相關(guān)的非線性產(chǎn)物也有類似白噪聲的特性， 這樣在系統(tǒng)輸出口測量時會產(chǎn)生一種疑惑， 即誤碼率或MER下降到底是信號過低造成的S /N下降，還是信號過高導(dǎo)致非線性指標(biāo)下降造成的S /N 下降。而純模擬信號系統(tǒng)有完整的通道指標(biāo)分析系統(tǒng)，通過HP8591C等儀器可以明確信號質(zhì)量下降是C /N 還是非線性指標(biāo)下降造成的，從而可以有針對性地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)工作參數(shù)。

模擬場強儀測的是圖像載頻150 kH z內(nèi)的一個包絡(luò)功率， 而數(shù)字場強儀測的是信道平均功率， 兩者不能混為一談。從測試帶寬角度來分析上述問題時， 采用模擬場強儀測QAM 數(shù)字頻道時用如下公式修正： S=S測+10 lg（BW occ/RSBW）+ k，當(dāng)帶寬為8MH z，k為1.7時，S=S測+10 lg（8MHz/300 kHz）+1.7=S測+16。但由于設(shè)備性能不一致、滾降因子不同、模數(shù)測試原理不同等原因， 實際測試結(jié)果差異較大， 不能簡單認(rèn)為該數(shù)值為信道平均功率

實際工作中關(guān)于模數(shù)混傳信號通道調(diào)整模數(shù)信號間電平的方式， 一般有3種方法，第一種為如上所說，用模擬場強儀測，QAM 頻道信號要比模擬頻道信號低16 dB； 第二種為用模擬場強儀測模擬頻道， 用數(shù)字場強儀測數(shù)字頻道，兩者電平值一樣； 第三種為考慮QAM信號平均功率和峰值功率的關(guān)系， 在用模擬場強儀測模擬頻道、用數(shù)字場強儀測數(shù)字頻道時，數(shù)字頻道電平值要比模擬頻道電平值低10 dB。

綜合上述分析，我們在調(diào)試一個模數(shù)混傳的網(wǎng)絡(luò)時， 一種較為可行的方法是模擬和QAM 數(shù)字信號分別用專用儀器同步監(jiān)測指標(biāo)， 然后綜合調(diào)整各項參數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)達到較為合理的工作狀態(tài)， 即在網(wǎng)絡(luò)混入QAM數(shù)字信號前先進行純模擬信號的通道指標(biāo)調(diào)試， 使網(wǎng)絡(luò)的C /N、CSO、CTB 指標(biāo)全部達到國標(biāo)或高于設(shè)計值， 同時CTB、CSO 一定要留有足夠的裕量，C /N 可以適當(dāng)留部分裕量， 因為CTB、CSO 指標(biāo)在通道內(nèi)是隨頻道數(shù)增加而同步劣化， 所以CTB測> CTB標(biāo)+20 lg（滿頻道數(shù)/實用頻道數(shù)） ， 然后在通道內(nèi)加入QAM 信號，同時在系統(tǒng)輸出口同步監(jiān)測C /N、CSO、CTB、MER 指標(biāo)，在模擬信號電平不變的情況下，改變QAM信號電平， 直到得到一個較為合理的模數(shù)信號電平組合參數(shù)。如下為1310nm一級光鏈路的光纜到樓750MH z的HFC系統(tǒng)，實際在傳30個模擬信號，擬混入18個64QAM 調(diào)制的數(shù)字頻道，遠期還將混入20個左右的64QAM 調(diào)制的互動數(shù)字頻道。按照上述方法， 參照當(dāng)?shù)亟尤刖W(wǎng)的技術(shù)要求， 先參照模擬頻道的通道指標(biāo)進行調(diào)試， 調(diào)試后參數(shù)如下：光發(fā)的驅(qū)動電平為模擬信號77dBLV，光工作站輸入光功率為-1.1dBmW，4路108dBLV高電平輸出，6dB均衡。系統(tǒng)輸出口各頻道通道指標(biāo)如表1所示（列8個代表性頻道），測試儀器為TEK151、HP8591C。

混入16個64QAM 調(diào)制的數(shù)字頻道經(jīng)調(diào)試后系統(tǒng)輸出口參數(shù)如表2所示（列8個代表性模擬頻道和8個數(shù)字頻道），測試儀器為TEK151、HP8591C、SDA4040D，數(shù)字頻道名采用中心頻率方式列出。

限于儀器和測試能力， 有許多參數(shù)未能得到， 但我們認(rèn)為經(jīng)過上述調(diào)試后， 網(wǎng)絡(luò)工作在一個較為理想的狀態(tài)， 對測試結(jié)果和數(shù)據(jù)分析如下：

（1）光工作站采用高電平輸出， 系統(tǒng)對非線性指標(biāo)較為敏感， 所以可以先用模擬通道指標(biāo)調(diào)試法， 使網(wǎng)絡(luò)工作于較合理的狀態(tài)后， 再混入數(shù)字電視信號進行調(diào)試。

（ 2）當(dāng)模數(shù)頻道電平關(guān)系采用上述的模擬場強儀測模擬頻道、數(shù)字場強儀測數(shù)字頻道、兩者電平值一樣這一方式時， 模擬頻道將出現(xiàn)

明顯的典型的CIN噪聲，表明這一方式并不適用該網(wǎng)絡(luò)，同時光工作站的推動和放大輸出模塊采用砷化鎵等非線性指標(biāo)高的模塊， 將對系統(tǒng)指標(biāo)有較大幫助。

（3）當(dāng)采用模擬場強儀測QAM 頻道信號要調(diào)整到比模擬頻道信號低16 dB 的方式時，網(wǎng)絡(luò)的部分系統(tǒng)輸出口的部分?jǐn)?shù)字頻道的MER降到25，有馬賽克現(xiàn)象。

（4）本網(wǎng)絡(luò)實際調(diào)試結(jié)果為模擬場強儀測模擬頻道，數(shù)字場強儀測數(shù)字頻道，數(shù)字頻道低6～7dB，或模擬場強儀測QAM 頻道信號要比模擬頻道信號低12～13dB（不同場強儀需修正）， 除了儀器自身的原因，不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、不同工作狀態(tài)也會造成網(wǎng)絡(luò)工作參數(shù)和通道指標(biāo)不一致， 因此實際工作中針對不同的網(wǎng)絡(luò)不能照搬參數(shù)， 要仔細尋找最佳工作點。

參考文獻

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