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,提升測量的準(zhǔn)確性,同時對數(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、星座圖的測量更加的準(zhǔn)確,提高精度,對儀器的配置要有明確的要求,使用高準(zhǔn)確性的儀器,這樣才能提高測量的效果,提高效率。
關(guān)鍵詞:數(shù)字平均功率電平;BER;MER;測量誤差
1 數(shù)字有線電視的質(zhì)量與測量
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),隨著這種趨勢的進(jìn)行,國家對網(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)公司對數(shù)字電視進(jìn)行了結(jié)合,但依然存在部分地區(qū)對數(shù)字電視的重視較低,缺失測量儀器,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的傳輸,能夠抗干擾,但是這只局限于同個頻道傳輸一個節(jié)目之中,對于傳輸多個節(jié)目的時候,會出現(xiàn)信號相位和延時等問題。
數(shù)字電視出現(xiàn)誤碼會使馬賽克問題產(chǎn)生,在三網(wǎng)融合情況下發(fā)生會使信息的傳輸中斷,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,對這些方面采取測量的方式加強(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量。
2 數(shù)字有線電視的傳輸測量
數(shù)字有線電視在網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)成,同時網(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)備對大信號有飽和的作用,對模擬信號和數(shù)字信號都具有載噪比,同時有著失真的問題,數(shù)字電視對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)模擬中會傳輸數(shù)據(jù)信號,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,同時也需要進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)的測試。
數(shù)字電視信號的研究:
數(shù)字電視信號中參數(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)確的測量獲得數(shù)據(jù),精度在±1dB最佳。誤碼率指的是數(shù)字信號誤碼的概率,比如64QAM的信號一小時內(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義噪聲對于數(shù)字電視信號的影響的以數(shù)字表達(dá)出來,能夠?qū)?shù)字電視信號受到干擾的時候和正常狀態(tài)之間的偏差進(jìn)行反映。星座圖是電視信號受到廣義噪聲影響的時候的圖形表達(dá)方式,可以對廣義噪聲下的信號與正常狀態(tài)的信號之間的偏差進(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是信號在理想位置時候的分量值,而δIj和δQj是測量時候的信號坐標(biāo)位置與理想值的分量偏差值,所以MER的測量就是測量信號的正常狀態(tài)和廣義噪聲造成的差值。
3.2 MER測量電平的設(shè)置
對于MER的測量,被測信號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,測量精度也比較高,但過于大后,信號會產(chǎn)生失真,甚至儀器本身也可能因大信號產(chǎn)生飽和失真;如果信號太小,則相應(yīng)的廣義噪聲也太小,可能低于儀器的本機(jī)噪聲,那么測出的MER比實(shí)際值要小,因此在實(shí)際測量中要具體分析。
3.3 MER的測量
在數(shù)字電視測量中,數(shù)字電平和MER是非常重要的2個參數(shù),而MER也許是測量中最困難、最有爭議的參數(shù),但它也是保證數(shù)字電視信號質(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),因此人們越來越重視MER的測量,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,這樣一來對測量儀器要求也就高了。為了保證測量,儀器的測量范圍應(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。這對儀器是一個非常高的要求,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,再則一般場合MER值又沒有辦法計(jì)量。因此,目前國內(nèi)數(shù)字電視儀器的MER值測量非?;靵y。故很多場合網(wǎng)絡(luò)出了毛病找不出來,有的工程驗(yàn)收扯皮,有的測試結(jié)果無法判定,有的測量MER指標(biāo)很好,但就是常出現(xiàn)馬賽克。
4 測量MER的儀器剖析
對調(diào)制誤差MER進(jìn)行討論。我們從MER的定義公式可以看出,它必須測量出信號的標(biāo)稱值(理想值),然后測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為信號理想值。由上可見U0是一個比較大的值,測量起來較容易,而且精度較高,而δU值是廣義噪聲信號,其值很小,而且是一個多變的隨機(jī)信號,故需多次取樣,為保證測量誤差,其取樣次數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)字信號的QAM數(shù),如64QAM信號,其取樣次數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于64次。由此可見小信號測量就會帶來較大困難,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δU那么測量無法進(jìn)行。為了保證小信號測量,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),對測量結(jié)果進(jìn)行修正。
由此可見,為了保證MER的測量,首先要保證小信號的測量,那就是必須要求儀器本身有小的噪聲。例如一般測量信號為65dBμV,如果要測量MER為40dB,那么噪聲信號小于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量的最小信號能力。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)的測量范圍和精度。我們在研制、驗(yàn)收、維護(hù)中常常為測量引起爭議,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
在數(shù)字電視的平移以及三網(wǎng)融合中需要注意對信號的測量,由于測量的準(zhǔn)確性對數(shù)字電視的信號傳輸?shù)扔兄匾淖饔?,需要對調(diào)制誤差率進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,使用的測量儀器需要符合要求,對測量的范圍要謹(jǐn)慎的明確,正確選擇測量儀器,還要加強(qiáng)儀器的維護(hù),使其能夠正常使用,同時要提高網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,由于網(wǎng)絡(luò)對數(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寶馬公司和美國的韋克斯出廠的產(chǎn)品,由從而提高測量的效果。
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