【摘 要】數(shù)字電視信號在傳輸過程中會產(chǎn)生各種各樣的故障，而這些故障現(xiàn)象反映到用戶端又比較單一，大多數(shù)表現(xiàn)為馬賽克現(xiàn)象、停屏現(xiàn)象和黑屏現(xiàn)象。要對表征單一的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析和排除，除了借助儀器儀表的測量外，還需要積累一定的實踐經(jīng)驗和對故障的判斷分析能力。在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中，要經(jīng)過各種有源和無源器件的放大和衰減，會產(chǎn)生非線性失真、阻抗失配、信號不均衡、衰減過大、以及各種干擾等。本文將對在工作實踐中遇到的典型維修個案進(jìn)行分析，希望通過以點帶面的方式，對數(shù)字電視信號在傳輸過程中常見故障及排除做一了解。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視 馬賽克 停屏 非線性失真 阻抗失配

我縣自去年年初已經(jīng)開展了高清數(shù)字電視業(yè)務(wù)，而隨著業(yè)務(wù)量的不斷增大，對數(shù)字電視信號的測量與調(diào)試，以及對各種故障現(xiàn)象的分析與維修工作已日漸重要。下面對日常維護(hù)中遇到的幾點故障現(xiàn)象，以及針對各種故障做出的判斷和處理做一簡單介紹，希望對我們的廣大基層技術(shù)人員能有點借鑒和幫助。在數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字電視信號的平均功率、調(diào)制誤差率、誤碼率、星座圖和突發(fā)噪聲等從多個角度描述了數(shù)字電視信號的傳輸質(zhì)量。只有當(dāng)以上所有技術(shù)指標(biāo)都同時得到滿足且符合數(shù)字電視機(jī)頂盒的接收要求時，電視機(jī)上的圖像才能得到正常接收。有線數(shù)字電視的復(fù)雜程度就體現(xiàn)在這里，特別是在模數(shù)混傳的系統(tǒng)中，還存在著模擬與數(shù)字信號相互干擾的問題。

一、馬賽克和停屏現(xiàn)象之一

東苑小區(qū)2號樓的住戶普遍反映數(shù)字電視有馬賽克和停屏現(xiàn)象，測量用戶端平均功率電平在70dBμV左右，屬正常范圍，而誤碼率MER卻達(dá)到了10-4，低于用戶端接收要求。測量該單元的放大器后發(fā)現(xiàn)，該放大器輸出口電平達(dá)到了110dBμV，超出了該放大器的額定輸出電平要求。遂將其降至102dBμV，再測用戶端MER時，已經(jīng)降到了10-8水平，圖像質(zhì)量恢復(fù)，馬賽克現(xiàn)象消失?？偨Y(jié)該故障原因，是由于放大器輸出電平超出指標(biāo)要求，使其工作在了非線性區(qū)，產(chǎn)生了非線性失真所致。對于64QAM調(diào)制的數(shù)字電視信號而言，單個64QAM信號在頻譜儀上看是在中心頻率兩側(cè)、均勻分布在限定帶寬內(nèi)，頂部有細(xì)小幅度跳動的，就像一個被抬高的噪聲平臺。由于它是平衡調(diào)幅，抑制掉了載波，所以它沒有模擬信號中的圖像、伴音載波及色副載波，其能量也不像模擬電視信號那樣在譜線上呈離散簇狀群聚于圖像載頻附近，而是平均彌散于整個限定的帶寬內(nèi)。由于這個特點，在有線電視網(wǎng)絡(luò)中存有非線性失真的情況下，所產(chǎn)生的交互調(diào)產(chǎn)物落在數(shù)字電視頻道時，它就不再是以離散簇狀群聚于帶內(nèi)某處，而是呈白噪聲性質(zhì)，在被干擾頻道內(nèi)彌散分布，從譜線上可見到彌散著新的頻率成分，使被干擾頻道噪聲增加，劣化了載噪比C/N。雖然這時被干擾頻道的信號電平并沒有降低，但誤碼率BER已升高。使得數(shù)字電視節(jié)目中出現(xiàn)馬賽克或圖像停頓現(xiàn)象。引起非線性失真的主要原因往往是網(wǎng)絡(luò)中的有源器件接口電平配置不當(dāng)或其性能欠佳，工作在非線性區(qū)域。在數(shù)模兼容的傳輸網(wǎng)絡(luò)中，這些產(chǎn)物可能落于數(shù)字電視頻道或模擬電視頻道，除用頻譜儀檢測外，還可以根據(jù)模擬電視節(jié)目畫面的干擾現(xiàn)象進(jìn)行判別。一般這種情況發(fā)生在非線性失真器件以后的所有用戶的某個或某幾個頻道上。

二、馬賽克和停屏現(xiàn)象之二

翡翠山居一區(qū)有用戶反映數(shù)字電視有馬賽克，嚴(yán)重時圖像停頓，經(jīng)測量用戶端電平基本正常，但誤碼率升高。走訪用戶，判斷故障影響范圍就在這一個單元，檢查線路后發(fā)現(xiàn)進(jìn)該單元的電纜、F頭以及分支器進(jìn)水，并且老化銹蝕嚴(yán)重，因是老小區(qū)，樓內(nèi)支線沒有設(shè)計管道，線纜裸露布設(shè)于地下室，經(jīng)過工作人員對電纜重新布設(shè)，換掉銹蝕的F頭和分支器后，故障消失。究其原因，是網(wǎng)絡(luò)阻抗失配造成的該故障。有線電視網(wǎng)絡(luò)中的同軸電纜及無源器件接口的特性阻抗均要求為75Ω，如果網(wǎng)絡(luò)中某處匹配不良，就會造成信號在傳輸路徑上的反射，這樣到達(dá)數(shù)字電視機(jī)頂盒的信號就不只有直射波，還有反射波，且兩者存在一定時間差。從載波上講，直射波和反射波同時在同軸電纜中傳輸時，其幅度按矢量相加。當(dāng)兩者的時差使相位改變2π弧度時兩者同相，直射波和反射波的幅度相加；當(dāng)兩者相位相差π時，相位相反，其幅度相抵消，引起傳輸鏈路中某些點或區(qū)域的幅頻特性嚴(yán)重不平。當(dāng)相位相同時引起幅度上凸出現(xiàn)鼓包，又有可能使放大器進(jìn)入非線性工作區(qū)域，產(chǎn)生更加有害的非線性失真；當(dāng)相位相反時又出現(xiàn)幅度下凹，引起C/N指標(biāo)變壞。這兩者均能引起數(shù)字電視傳輸碼流的誤碼率升高，從頻譜儀上則可觀察到被干擾頻道的譜線頂部不再是平坦?fàn)?，而是凸凹不平，出現(xiàn)明顯的起伏或傾斜。

三、單個用戶反映不能正常收看數(shù)字電視節(jié)目

計量局家屬院一用戶反映部分臺不能正常收看，在用戶家中檢查發(fā)現(xiàn)，不能收看的幾個臺在同一個頻點331MHZ上，該頻點的電平在32dBμV，誤碼率高于10-5，而戶外分支口的電平值和誤碼率測量正常，懷疑用戶家中電纜老化或有內(nèi)部損傷，更換電纜后故障消失。像這樣單用戶故障的原因還有很多，比如用戶私自接終端；采用非75Ω終端匹配器；自己加裝劣質(zhì)放大器；自己加裝不合格的分支分配器；機(jī)頂盒與電視機(jī)連接不當(dāng)；接頭不規(guī)范有干擾等等。遇到單用戶故障不好判斷時，可用一段75Ω同軸電纜作為臨時用戶線，直接連接戶外分支和用戶端機(jī)頂盒，可以比較直觀的來判斷是否是用戶室內(nèi)電纜故障。

四、結(jié)束語

總之，引起數(shù)字電視不能正常收看的原因很多，但是在用戶端表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象卻很單一，它不像模擬電視信號表現(xiàn)的故障現(xiàn)象那么豐富，而只是表現(xiàn)出部分臺或全部臺有馬賽克和停屏現(xiàn)象，嚴(yán)重時出現(xiàn)黑屏。當(dāng)所有臺有馬賽克時，測量平均功率電平一般是不達(dá)標(biāo)（用戶端要求40dBuv-80dBuv之間），一般造成全部數(shù)字頻道出現(xiàn)馬賽克或停屏現(xiàn)象的原因有：線路傳輸中的有源設(shè)備或無源設(shè)備損壞造成的電平過低，誤碼率和載噪比的參數(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求；有源設(shè)備輸出電平設(shè)置不當(dāng)或設(shè)備損壞產(chǎn)生的非線性失真；也有可能是用戶家中的機(jī)頂盒高頻頭故障引起的。部分臺出現(xiàn)馬賽克或停屏現(xiàn)象的原因是由于線路或用戶家中的器材、電纜、接頭不標(biāo)準(zhǔn)，使用的連接器不規(guī)范，接頭氧化接觸不良，阻抗不匹配，信號電平偏低等引起。為了能比較直觀的對故障進(jìn)行分類和判斷，在模數(shù)共網(wǎng)的系統(tǒng)中，也可以借鑒模擬信號所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象來進(jìn)行故障分析、判斷和維修。