薛廣勝

本文從光發(fā)射機運行機制出發(fā)，介紹了筆者用Excel表格函數計算驅動電平的方法，并在實踐中加以應用成功的經驗。

“十.二五”期間，全國有線數字電視整體平移工作如火如荼。這一階段同一（有線）網絡傳送的節(jié)目形式（本文指調制混合方式）比較復雜：其一是原數十套模擬電視頻道與數字電視頻道混傳；其二是模擬基本六套（占用六個頻道）與數字電視頻道混傳；其三是純數字電視頻道單獨傳輸。這三種傳送形式可覆蓋全網、光節(jié)點、甚至若干小區(qū)，也可由“其一”向“其二”升級，最后過渡到“其三”。理論和實踐均表明，以光發(fā)射機為代表的線路傳輸設備是保證升級調整正常進行的核心，而其輸入端的驅動電平又是關鍵之關鍵。如何快速準確地調整是值得研究的課題。

光發(fā)射機的正常運行機制（含AGC控制范圍）

在“光進銅退”時代，光發(fā)射機起著至關重要的作用。其內部激光器調制度的大小決定了其輸出已調信號質量的優(yōu)劣。一般來說， 激光器總調制度與單個頻道調制度密切相關。而單個頻道調制度與其輸入電平相關。對于某一特定的光發(fā)射機，總存在一個最佳（總）調制度，保證信號的最佳傳輸。有線電視工程上，光發(fā)射機的輸入信號是以頻分復用方式混合的RF信號。在幅頻特性曲線上，該信號總的大?。ū疚姆Q為總電平）符合積分法則：是各個面積的和。其工程上的大小的度量見本文第三節(jié)。

改變光發(fā)射機各頻道的輸入電平可改變各個頻道的調制度。由于其AGC電路的作用，總調制度將在一定限度內保持不變。一般來說AGC的控制范圍在5dB以內。以4.5 dB為例，當加入光發(fā)射機的輸入總電平在最佳總電平的正負2.3 dB左右范圍內變化時，光發(fā)射機的輸出信號質量不受影響。但如果子信道（頻道）數量變動較大，有些子信道的輸入電平如果維持原值，則有可能使總電平的變化超出AGC控制范圍，致使光發(fā)射機的調制度偏離最佳值，使信號傳輸質量劣化。

光發(fā)射機驅動電平的計算

光發(fā)射機的工作狀態(tài)由內部激光器的總調制度大小決定，因而與其總輸入電平密切相關。一般地，光發(fā)射機的使用說明書標明了其工作時每個頻道的輸入電平（一般標明多少個模擬頻道下每個頻道的輸入電平值），而工程中往往是實際頻道數與標稱值不一致，或者是模數混傳（模擬數字頻道混合傳輸）。在這種情況下，需要工程技術人員求出實際每個頻道的最佳電平。筆者的經驗是：先根據說明書計算總電平，然后再求出實際每個頻道的電平。

1）（等效）總電平的計算

設待輸入光發(fā)射機的信號為m個模擬頻道和n個數字頻道（以頻分復用方式混合），每個模擬頻道的電平和每個數字頻道的電平分別為U和U—△U

（ 0 dBuV≤ △U≤10dBuV），則總電平

UT=10lg[m*10U/10+n*10（U—△U）/10 ] （1）

2）單個頻道電平的計算

在光發(fā)射機總電平UT已知的情況下，可根據待傳的模擬頻道數（設為m）和數字頻道數（設為n）。假定每個模擬頻道和每個數字頻道的電平各自相等，且前者比后者高△U（ 0 dBuV≤ △U≤10dBuV）

由（1）式，得單個模擬頻道的電平

U= UT—10lg[m+n*10（—△U）/10 ] （2）

數字頻道電平為U—△U

用Excel計算驅動電平

在數字電視整體平移過程中，為了盡快完成數字電視的推廣項目，光發(fā)射機輸入信號的結構可能在前端、分前端變化（如前所述）。為保證其最佳工作狀態(tài)，各信道（頻道）輸入電平的相應調整是必要的。而式（2）的計算較為繁瑣。不僅費時，而且易出錯。工程上如何做到快而準確呢？筆者用Excel表格的函數計算功能成功地解決了這一問題。方法如下（按如下步驟實施）：

1）將（2）式中的UT、m、n分別用Excel表格的單元格地址A1、B1、C1表示得單個模擬頻道的電平（用單元格地址D1表示）

D1=A1-10lg[B1+C1*10（—△U）/10] （3）

2）將（3）式用Excel的函數表示：以10為底的對數用“LOG10（真數）”表示、以10為底的冪用“POWER（10，指數）”表示。故得

D1= A1-10*LOG10（B1+C1*POWER（10，-6/10））

（4）（設△U=6 dBuV）。

并將（4）式存入任一Word文檔。

3）新建Excel文檔，命名（如光發(fā)單頻道輸入計算.xls）。

4）分別單擊A1、B1、C1單元格，并分別輸入相應的值：總電平值（如98）、模擬頻道數值（如40）、數字頻道數值（如20）。

5）單擊單元格D1，在公式編輯欄中輸入（4）式D1后的值“= A1-10*LOG10（B1+C1*POWER（10，-6/10））”，如圖1所示。按“Enter”后在D1單元格中即顯示結果：單個模擬頻道的電平值，這樣該值減去6 dBuV即為單個數字頻道的電平值。

當然，如果總電平未知，可在確認光發(fā)射機正常工作的前提下或根據設備的出廠說明書以公式（1）為基礎仿照上述5個步驟用Excel表格函數求出其值（總電平）。

應用舉例

筆者之一所在的湖北荊州視信網絡公司數字電視整體平移前傳送40套模擬頻道和14套數字頻道，某光發(fā)射機輸入的每個模擬和數字頻道電平分別為80和74 dBuV。整轉中采用傳送6套基本模擬頻道和14套數字頻道。每頻道的電平需重新計算。筆者根據第5節(jié)的方法先求出該光發(fā)射機的最佳輸入總電平為96dBuV；然后再求出傳送6套基本模擬頻道和14套數字頻道時每頻道的電平；模擬86、數字78 dBuV ，將其值帶入公式（1），得總電平為96dBuV。驗算正確。

結束語

以上Excel函數的計算，其結果的可信度極高。由于光發(fā)射機有約幾個dB的AGC可控范圍，因此在上、下的頻道數不多且屬應急維修時，可暫保持原單個頻道輸入電平不變。前提是原機是經過計算的、處于最佳工作狀態(tài)。