淺析有線數(shù)字電視的故障分析及防護(hù)措施

山東省單縣郭村鎮(zhèn)有線電視臺(tái) 張雨峰

1.數(shù)字電視和模擬電視抗普通噪聲干擾特性

“聲噪比S/N”、“載噪比C/N”和“每比特信號(hào)能量與噪聲功率密度之比Eb/No”，都是用來(lái)表示信號(hào)的“載波”與“噪聲”兩者之間的關(guān)系，它們的是數(shù)值越大，電視圖像和聲音的質(zhì)量越好；相反，信號(hào)質(zhì)量就越差，模擬電視的屏幕上就會(huì)出現(xiàn)“雪花”干擾，數(shù)字電視就會(huì)出現(xiàn)靜像或“馬賽克”。

由于數(shù)字調(diào)制技術(shù)的種類繁多，采用頻譜效率不同的各種調(diào)制方式調(diào)制出的信號(hào)，自身傳輸?shù)目煽啃圆顒e較大，要達(dá)到相同的傳輸可靠性時(shí)，對(duì)系統(tǒng)C/N指標(biāo)的要求就不相同，就無(wú)法采用C/N指標(biāo)對(duì)它們的可靠性進(jìn)行橫向比較。在數(shù)字通信系統(tǒng)中采用Eb/No參數(shù)便于對(duì)采用不同數(shù)字調(diào)制技術(shù)的系統(tǒng)進(jìn)行傳輸可靠性高低的比較，是為了“橫向比較用的”，并不是“因?yàn)閿?shù)字電視不出現(xiàn)載波，就沒(méi)有C/N指標(biāo),所以才采用Eb/No”。實(shí)際上Eb/No參數(shù)是不能直接從系統(tǒng)中測(cè)量出來(lái)的，還得要首先測(cè)量出系統(tǒng)的C/N指標(biāo)，然后才能用算式計(jì)算出Eb/No指標(biāo)值。因此，僅僅在有線數(shù)字電視領(lǐng)域、無(wú)需橫向比較時(shí)，也可以直接用C/N指標(biāo)來(lái)衡量信號(hào)在系統(tǒng)中傳輸?shù)目煽啃裕瑳](méi)有必要再換算成Eb/No參數(shù)，所以在許多場(chǎng)合，仍然經(jīng)?？梢砸?jiàn)到用C/N指標(biāo)來(lái)規(guī)范、評(píng)議有線數(shù)字電視的質(zhì)量。

當(dāng)前有線電視系統(tǒng)的C/N指標(biāo)是按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T106－1999中規(guī)定有線模擬電視系統(tǒng)出口的C/N指標(biāo)要求≥43dB的要求設(shè)計(jì)的，當(dāng)系統(tǒng)的實(shí)際指標(biāo)達(dá)到這個(gè)要求時(shí)，由于有線數(shù)字電視信號(hào)的電平通常比模擬電視低10個(gè)dB，因此有線數(shù)字電視信號(hào)的實(shí)際C/N指標(biāo)比系統(tǒng)實(shí)際C/N指標(biāo)也低10個(gè)dB，即為33dB，但比要求的26dB還高7個(gè)dB，顯然還有相當(dāng)多的裕量。從這個(gè)角度看，有線數(shù)字電視抗普通噪聲的能力比有線模擬電視要強(qiáng)得多，系統(tǒng)指標(biāo)的“下裕量”比較大，比“上裕量”要大得多,因此，由于系統(tǒng)載噪比太低而導(dǎo)致有線數(shù)字電視發(fā)生靜像或“馬賽克”的情況比較少見(jiàn)。

2.數(shù)字電視和模擬電視抗失真產(chǎn)物的組合互調(diào)噪聲干擾特性

數(shù)字信號(hào)頻道的能量均勻分布在限定的頻帶內(nèi)，在傳輸頻帶內(nèi)存在非線性失真的情況下，所產(chǎn)生的互調(diào)、交調(diào)產(chǎn)物就不是呈離散性的分布，而是呈白噪聲的性質(zhì)，在被干擾的頻道內(nèi)彌散分布，這就在被干擾頻道里增加了噪聲，成為組合互調(diào)噪聲CIN，使數(shù)字電視出現(xiàn)頻繁的靜像或“馬賽克”。因此，有線數(shù)字電視信號(hào)的失真指標(biāo)應(yīng)≥44dB，由于有線數(shù)字電視信號(hào)的電平比模擬電視低10個(gè)dB，所以要求有線電視系統(tǒng)的實(shí)際失真指標(biāo)≥54dB，國(guó)家廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 221－2006中規(guī)定數(shù)字電視對(duì)系統(tǒng)CTB、CSO指標(biāo)的要求，和模擬電視一樣，都是≥54dB。

可見(jiàn)，當(dāng)有線電視系統(tǒng)的失真指標(biāo)達(dá)到要求時(shí)，無(wú)論模擬電視還是數(shù)字電視，都能正常收看，但網(wǎng)絡(luò)的失真指標(biāo)劣化以后，兩者的出現(xiàn)的故障現(xiàn)象就大不一樣了。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的失真指標(biāo)逐步劣化以后，模擬電視畫(huà)面的質(zhì)量隨之逐步降低。即使指失真指標(biāo)比54dB低很多，電視畫(huà)面還存在，只能勉強(qiáng)收看。

當(dāng)有線電視系統(tǒng)的實(shí)際失真指標(biāo)CTB、CSO達(dá)到54dB時(shí)，由于有線數(shù)字電視信號(hào)的電平比模擬電視低10個(gè)dB，因此對(duì)于有線數(shù)字電視來(lái)說(shuō)，CTB、CSO指標(biāo)只有44dB，裕量不到4個(gè)dB。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的失真指標(biāo)逐步劣化時(shí)，圖像質(zhì)量沒(méi)有逐步劣化過(guò)程，一旦失真指標(biāo)降低4個(gè)dB左右，電視畫(huà)面即刻變?yōu)殪o像或嚴(yán)重的“馬賽克”。由于系統(tǒng)電平升高1dB，失真指標(biāo)通常要劣化2dB，不到4dB的失真指標(biāo)裕量，意味著系統(tǒng)電平波動(dòng)上限不到2dB，系統(tǒng)指標(biāo)的“上裕量”很小，比“下裕量”要小得多。所以有線數(shù)字電視抗失真產(chǎn)物的互調(diào)噪聲能力比模擬電視差得多。因此，光發(fā)射機(jī)輸入電平過(guò)高、光接收機(jī)和放大器輸出電平過(guò)高，會(huì)使失真指標(biāo)下降，是導(dǎo)致成片有線數(shù)字電視用戶出現(xiàn)靜像或“馬賽克”。

3.數(shù)字電視和模擬電視抗外界侵入噪聲干擾特性

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，比如某處接觸不良或電纜外導(dǎo)體進(jìn)水霉斷以后，外界干擾信號(hào)就會(huì)侵入系統(tǒng)，對(duì)于有線數(shù)字電視，其中非同頻的雜散干擾信號(hào)可能會(huì)呈白噪聲的性質(zhì)，在被干擾的頻道內(nèi)彌散分布，這等于在被干擾頻道里增加了噪聲，其結(jié)果，而其中的同頻干擾信號(hào)，情況可能就比較復(fù)雜。當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，有線數(shù)字電視信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)兩種同頻干擾。

（1）外界竄入的同頻干擾信號(hào)。

目前，由于帶寬不足或模擬電視頻道還繼續(xù)存在，數(shù)字電視載頻點(diǎn)往往被安排在增補(bǔ)頻道上，這里通常都是通信使用的頻帶，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生接觸不良、電纜外導(dǎo)體霉斷等問(wèn)題引起屏蔽能力降低，外界竄入各種干擾信號(hào)，其中就可能有與數(shù)字電視載頻同頻的干擾信號(hào)。

（2）由自身信號(hào)反射形成的延時(shí)多徑信號(hào)。

當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)阻抗不配時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的信號(hào)反射現(xiàn)象，產(chǎn)生多次往復(fù)反射延時(shí)的多徑信號(hào)，是和原來(lái)的數(shù)字電視信號(hào)之間存在相位差的同頻信號(hào)。

以上兩種同頻干擾信號(hào)，有可能是以白噪聲的形式彌散分布在被干擾的頻道內(nèi)，直接劣化系統(tǒng)的C/N指標(biāo)，使有線數(shù)字電視出現(xiàn)“馬賽克”現(xiàn)象。在系統(tǒng)沒(méi)有故障的正常條件下，相位噪聲可在發(fā)送端引入，或者在接收端因本振不穩(wěn)定引入。相位噪聲是由于振蕩器中熱噪聲的影響和通過(guò)外部供電及控制電路射入的噪聲而引起的振蕩器的相位變化。振蕩器的相位起伏和頻率起伏會(huì)引起載波的相位噪聲。頻率相同、僅僅是相位差異引起的相位噪聲會(huì)影響數(shù)字信號(hào)的正確解碼，引起“馬賽克”或?qū)е聼o(wú)法接收信號(hào)。

可見(jiàn)，有線數(shù)字電視很怕外界入侵的干擾，外界入侵干擾常常是零星有線數(shù)字電視用戶頻頻發(fā)生故障的最主要原因。

綜合前面的分析可知，有線數(shù)字電視信號(hào)經(jīng)過(guò)載波調(diào)制處理以后，已經(jīng)不是純粹的數(shù)字信號(hào)，它的抗干擾能力大大降低了，特別在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)某些問(wèn)題以后，它的抗干擾能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及有線模擬電視，以致會(huì)出現(xiàn)“模擬電視是好好的、而數(shù)字電視卻出現(xiàn)故障頻發(fā)現(xiàn)象”。因此不能再侈談“有線數(shù)字電視抗干擾”，對(duì)有線數(shù)字電視抗干擾的性能要有全面、正確的認(rèn)識(shí)。

4.有線數(shù)字電視發(fā)生故障的情況及處理方法

如果前端信號(hào)處理不出問(wèn)題，有線數(shù)字電視發(fā)生的故障通常是局部點(diǎn)片故障或者零星用戶故障，故障現(xiàn)象是靜像或“馬賽克”，以零星用戶的故障占絕大多數(shù)，因此維修和預(yù)防工作的重點(diǎn)是零星用戶的故障。

4.1 零星用戶的故障

零星用戶發(fā)生有線數(shù)字電視故障的原因，少數(shù)是由于入戶電平太低引起的，或者因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)沒(méi)有通過(guò)設(shè)計(jì)，入戶電平本來(lái)就不足，或者分接多臺(tái)電視以后造成電平不足；多數(shù)是由于用戶室內(nèi)器件阻抗失配、接觸不良、電纜屏蔽損壞引入外界干擾引起的。由于某些干擾信號(hào)有固定的頻率或頻帶，或者不是整天開(kāi)通，通常不是整天干擾全部的各套數(shù)字電視，當(dāng)用戶收看被干擾的節(jié)目時(shí)，就報(bào)告數(shù)字電視出了故障；或者用戶僅僅在晚上看電視、白天不看電視（上班），就報(bào)告晚上數(shù)字電視出故障；加上其他各種原因，有線數(shù)字電視管理部門接到數(shù)字電視故障時(shí)隱、時(shí)現(xiàn)的投訴是很正常的現(xiàn)象。無(wú)論數(shù)字電視的故障是不是時(shí)隱、時(shí)現(xiàn)，只要發(fā)生過(guò)故障就說(shuō)明用戶的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題。在維修時(shí)、在安裝數(shù)字電視用戶時(shí)，重點(diǎn)注意以下幾個(gè)容易引發(fā)故障的問(wèn)題；

（1）連接機(jī)頂盒的電視信號(hào)線，最好用新電纜做成兩頭電纜接頭的電纜線、不用塑料壓注雙插頭線，因?yàn)樗芰蠅鹤⒉孱^極容易內(nèi)部脫焊而引發(fā)數(shù)字電視故障。

（2）不要從用戶墻壁的插座板上引接信號(hào)到機(jī)頂盒，因?yàn)椴遄鶚O易發(fā)生接觸不良引發(fā)的數(shù)字電視故障。最好把插座改成電纜對(duì)沖接頭，然后用帶兩個(gè)電纜接頭的電纜線引接信號(hào)至機(jī)頂盒。

（3）室內(nèi)分接電視信號(hào)，一定要用合格的高隔離度分配器、分支器和電纜，不可用劣質(zhì)品，分配器、分支器的空端口要接上75歐負(fù)載電阻，絕對(duì)禁止將多條電纜直接扭合起來(lái)分接信號(hào)。

4.2 局部點(diǎn)片故障

檢修局部點(diǎn)片故障時(shí)，一定要利用網(wǎng)絡(luò)圖紙，仔細(xì)分析發(fā)生故障的范圍，確定大致的故障點(diǎn)，然后才出門檢修，可以達(dá)到事半功倍的效果。

（1）如果某條用戶分配主線以下有多數(shù)用戶報(bào)告出故障，其他線路正常。那么這條主線電纜最大可能的問(wèn)題是：接頭接觸不良、接頭進(jìn)水外導(dǎo)體霉斷、分支器件進(jìn)水或損壞。

（2）某放大器以下所有各條線路下有多數(shù)用戶報(bào)告出故障，其他放大器之下正常。那么最大可能的問(wèn)題是：放大器前面干線電纜發(fā)生前例的問(wèn)題、放大器輸出電平太高、放大模塊損壞導(dǎo)致失真劇增或輸出電平降低等。

（3）某光接收機(jī)之下各放大器、各條線路下有多數(shù)用戶報(bào)告出故障，其他光接收機(jī)之下正常。那么最大可能的問(wèn)題是：光接收機(jī)輸出電平過(guò)高（或過(guò)低）、光接收機(jī)損壞、光鏈路問(wèn)題造成接收光功率下跌等。

4.3 因載噪比過(guò)低引起的故障

由于有線數(shù)字電視抗普通噪聲干擾的能力強(qiáng)，系統(tǒng)指標(biāo)的下裕量很大，按正常程序設(shè)計(jì)安裝的網(wǎng)絡(luò)，很少可能因載噪比過(guò)低而引起故障。因載噪比過(guò)低引起故障的現(xiàn)象，通常發(fā)生在由“新手”負(fù)責(zé)、放大器間距未經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算而建的網(wǎng)絡(luò)中。因此，要避免出現(xiàn)因載噪比過(guò)低而引起有線數(shù)字電視故障，新建或改造有線電視網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，至少要做到到達(dá)放大器輸入端口的高端電平不低于放大器的“標(biāo)稱輸入電平（72dB）”、放大器的輸出電平要與其“標(biāo)稱輸出電平（72+G）”相等或相近。

[1]劉修文.數(shù)字電視技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2010,03.