數(shù)字電視整體平移階段傳輸設(shè)備輸入狀態(tài)的快速調(diào)整探討

薛廣勝

本文從光發(fā)射機(jī)運(yùn)行機(jī)制出發(fā)，介紹了筆者用Excel表格函數(shù)計(jì)算驅(qū)動(dòng)電平的方法，并在實(shí)踐中加以應(yīng)用成功的經(jīng)驗(yàn)。

“十.二五”期間，全國有線數(shù)字電視整體平移工作如火如荼。這一階段同一（有線）網(wǎng)絡(luò)傳送的節(jié)目形式（本文指調(diào)制混合方式）比較復(fù)雜：其一是原數(shù)十套模擬電視頻道與數(shù)字電視頻道混傳；其二是模擬基本六套（占用六個(gè)頻道）與數(shù)字電視頻道混傳；其三是純數(shù)字電視頻道單獨(dú)傳輸。這三種傳送形式可覆蓋全網(wǎng)、光節(jié)點(diǎn)、甚至若干小區(qū)，也可由“其一”向“其二”升級(jí)，最后過渡到“其三”。理論和實(shí)踐均表明，以光發(fā)射機(jī)為代表的線路傳輸設(shè)備是保證升級(jí)調(diào)整正常進(jìn)行的核心，而其輸入端的驅(qū)動(dòng)電平又是關(guān)鍵之關(guān)鍵。如何快速準(zhǔn)確地調(diào)整是值得研究的課題。

光發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行機(jī)制（含AGC控制范圍）

在“光進(jìn)銅退”時(shí)代，光發(fā)射機(jī)起著至關(guān)重要的作用。其內(nèi)部激光器調(diào)制度的大小決定了其輸出已調(diào)信號(hào)質(zhì)量的優(yōu)劣。一般來說， 激光器總調(diào)制度與單個(gè)頻道調(diào)制度密切相關(guān)。而單個(gè)頻道調(diào)制度與其輸入電平相關(guān)。對(duì)于某一特定的光發(fā)射機(jī)，總存在一個(gè)最佳（總）調(diào)制度，保證信號(hào)的最佳傳輸。有線電視工程上，光發(fā)射機(jī)的輸入信號(hào)是以頻分復(fù)用方式混合的RF信號(hào)。在幅頻特性曲線上，該信號(hào)總的大?。ū疚姆Q為總電平）符合積分法則：是各個(gè)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(jī)各頻道的輸入電平可改變各個(gè)頻道的調(diào)制度。由于其AGC電路的作用，總調(diào)制度將在一定限度內(nèi)保持不變。一般來說AGC的控制范圍在5dB以內(nèi)。以4.5 dB為例，當(dāng)加入光發(fā)射機(jī)的輸入總電平在最佳總電平的正負(fù)2.3 dB左右范圍內(nèi)變化時(shí)，光發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)質(zhì)量不受影響。但如果子信道（頻道）數(shù)量變動(dòng)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(jī)的調(diào)制度偏離最佳值，使信號(hào)傳輸質(zhì)量劣化。

光發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)電平的計(jì)算

光發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)由內(nèi)部激光器的總調(diào)制度大小決定，因而與其總輸入電平密切相關(guān)。一般地，光發(fā)射機(jī)的使用說明書標(biāo)明了其工作時(shí)每個(gè)頻道的輸入電平（一般標(biāo)明多少個(gè)模擬頻道下每個(gè)頻道的輸入電平值），而工程中往往是實(shí)際頻道數(shù)與標(biāo)稱值不一致，或者是模數(shù)混傳（模擬數(shù)字頻道混合傳輸）。在這種情況下，需要工程技術(shù)人員求出實(shí)際每個(gè)頻道的最佳電平。筆者的經(jīng)驗(yàn)是：先根據(jù)說明書計(jì)算總電平，然后再求出實(shí)際每個(gè)頻道的電平。

1）（等效）總電平的計(jì)算

設(shè)待輸入光發(fā)射機(jī)的信號(hào)為m個(gè)模擬頻道和n個(gè)數(shù)字頻道（以頻分復(fù)用方式混合），每個(gè)模擬頻道的電平和每個(gè)數(shù)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(gè)頻道電平的計(jì)算

在光發(fā)射機(jī)總電平UT已知的情況下，可根據(jù)待傳的模擬頻道數(shù)（設(shè)為m）和數(shù)字頻道數(shù)（設(shè)為n）。假定每個(gè)模擬頻道和每個(gè)數(shù)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(gè)模擬頻道的電平

U= UT—10lg[m+n*10（—△U）/10 ] （2）

數(shù)字頻道電平為U—△U

用Excel計(jì)算驅(qū)動(dòng)電平

在數(shù)字電視整體平移過程中，為了盡快完成數(shù)字電視的推廣項(xiàng)目，光發(fā)射機(jī)輸入信號(hào)的結(jié)構(gòu)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(yīng)調(diào)整是必要的。而式（2）的計(jì)算較為繁瑣。不僅費(fèi)時(shí)，而且易出錯(cuò)。工程上如何做到快而準(zhǔn)確呢？筆者用Excel表格的函數(shù)計(jì)算功能成功地解決了這一問題。方法如下（按如下步驟實(shí)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(gè)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(shù)表示：以10為底的對(duì)數(shù)用“LOG10（真數(shù)）”表示、以10為底的冪用“POWER（10，指數(shù)）”表示。故得

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

（4）（設(shè)△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(jì)算.xls）。

4）分別單擊A1、B1、C1單元格，并分別輸入相應(yīng)的值：總電平值（如98）、模擬頻道數(shù)值（如40）、數(shù)字頻道數(shù)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(jié)果：單個(gè)模擬頻道的電平值，這樣該值減去6 dBuV即為單個(gè)數(shù)字頻道的電平值。

當(dāng)然，如果總電平未知，可在確認(rèn)光發(fā)射機(jī)正常工作的前提下或根據(jù)設(shè)備的出廠說明書以公式（1）為基礎(chǔ)仿照上述5個(gè)步驟用Excel表格函數(shù)求出其值（總電平）。

應(yīng)用舉例

筆者之一所在的湖北荊州視信網(wǎng)絡(luò)公司數(shù)字電視整體平移前傳送40套模擬頻道和14套數(shù)字頻道，某光發(fā)射機(jī)輸入的每個(gè)模擬和數(shù)字頻道電平分別為80和74 dBuV。整轉(zhuǎn)中采用傳送6套基本模擬頻道和14套數(shù)字頻道。每頻道的電平需重新計(jì)算。筆者根據(jù)第5節(jié)的方法先求出該光發(fā)射機(jī)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(shù)字頻道時(shí)每頻道的電平；模擬86、數(shù)字78 dBuV ，將其值帶入公式（1），得總電平為96dBuV。驗(yàn)算正確。

結(jié)束語

以上Excel函數(shù)的計(jì)算，其結(jié)果的可信度極高。由于光發(fā)射機(jī)有約幾個(gè)dB的AGC可控范圍，因此在上、下的頻道數(shù)不多且屬應(yīng)急維修時(shí)，可暫保持原單個(gè)頻道輸入電平不變。前提是原機(jī)是經(jīng)過計(jì)算的、處于最佳工作狀態(tài)。