有線數(shù)字電視的抗干擾特性和故障原因分析

楊麗

摘 要：目前有線數(shù)字電視已經(jīng)非常普及了，雖然有線數(shù)字電視的用戶數(shù)量一直在增加，但是故障投訴也在增加，故障投訴以鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村為首，有些地方的維護工作已經(jīng)到了非常尷尬的地步。理論上說，有線數(shù)字電視有抗干擾的功能，而模擬電視的系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)比數(shù)字電視低很多，正常情況模擬電視可以收看的，數(shù)字電視必然可以收看，但是現(xiàn)實當(dāng)中也會出現(xiàn)例外，有一些地方出現(xiàn)了模擬電視可以正常收看，而數(shù)字電視卻經(jīng)常出現(xiàn)故障的情況。本篇文章對模擬電視和有線數(shù)據(jù)電視抗干擾的差異進行初步的研究、分析，對有線數(shù)字電視故障原因及維護提出了意見。

關(guān)鍵詞：有線數(shù)字電視；模擬電視；抗干擾特性；故障原因

1 有線模擬電視和有線數(shù)字電視抗干擾特性對比分析

1.1 抗普通噪聲干擾特性的差異

信號的“噪聲”和“載波”之間的關(guān)系是由“聲噪比S/N”、“載噪比C/N”表示的，如果數(shù)值越大，則電視的聲音圖像質(zhì)量越高；如果數(shù)值越小，電視聲音圖像的質(zhì)量越低，模擬電視屏上會出現(xiàn)“雪花”，數(shù)字電視會呈現(xiàn)“馬賽克”或是圖像聲音靜止?fàn)顟B(tài)。

國家廣電GY/106—2007規(guī)定，有線模擬電視出口的載噪比C/N的指標(biāo)要大于等于43dB，目前有線電視出口的載噪比C/N是按這個指標(biāo)設(shè)計的，當(dāng)實際指標(biāo)達到要求時，有線數(shù)字電視信號比模擬電視低10dB，因此有線數(shù)字電視的載噪比C/N變?yōu)?3 dB比系統(tǒng)實際低10dB，比實際要求高7dB，明顯有很多裕量。從這個方面來看，有線數(shù)字電視比有線模擬電視抗普通噪聲的能力強得多，系統(tǒng)指標(biāo)的“下裕量”大于“上裕量”（裕量是載噪比的極限值與實際值的差距），有線數(shù)字電視在載噪比低的時候發(fā)生“馬賽克”或是電視發(fā)生靜像的情況比較少。

1.2 抗外界入侵噪聲干擾的差異

如果電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了故障，例如電纜導(dǎo)體進水短路或是某個地方接觸不良，就會產(chǎn)生外界干擾信號，有線數(shù)字電視非同頻干擾信號會出現(xiàn)白噪聲的故障，在頻道內(nèi)彌散分布，這在頻道內(nèi)實際上就產(chǎn)生了噪聲，會導(dǎo)致失真產(chǎn)物的互調(diào)噪聲。

當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生外界干擾噪聲時，有線數(shù)字電視會有外界竄入的同頻干擾和由自身信號反射產(chǎn)生延時信號。由此可知，被載波調(diào)制處理的有線數(shù)字電視信號不是純粹的數(shù)字信號，已經(jīng)大大降低它的抗干擾能力，如果電視網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)一些障礙后，有線模擬電視的抗干擾能力就會高于有線數(shù)字電視的抗干擾能力。

1.3 失真產(chǎn)物的組合互調(diào)噪聲干擾的差異

在限定的頻帶內(nèi)均勻的分布著數(shù)字信號頻道的能量，如果非線性失真的情況產(chǎn)生，則互調(diào)、交調(diào)產(chǎn)物就會產(chǎn)生白噪聲的故障，而不是離散性的分布，相當(dāng)于增加了噪聲，使電視出現(xiàn)“馬賽克”或是靜像狀態(tài)。如果要使數(shù)字信號質(zhì)量高，那么數(shù)字載波的電平比非線性失真的電平高50dB，如果高于40--46dB，數(shù)字信號在“馬賽克”和非常好之間，若低于40dB，則將變成“馬賽克”或靜像。

如果要使模擬電視或是有線數(shù)字電視正常收看，那么有線電視系統(tǒng)的失真指標(biāo)需要達到指定要求，或是網(wǎng)絡(luò)失真指標(biāo)下降后，就會出現(xiàn)不同的故障。

網(wǎng)絡(luò)的失真指標(biāo)如果繼續(xù)下降，模擬電視圖像的質(zhì)量就會跟隨著下降，如果指標(biāo)低于54dB，電視畫面勉強還能收看。

有線數(shù)字電視比模擬電視的電平低10dB，有線電視系統(tǒng)的失真指標(biāo)CSO、CTB達到54dB時，而有線數(shù)字電視的CSO、CTB指標(biāo)是44dB，裕量還不到4dB，如果失真指標(biāo)低于4dB，電視圖像就會變成嚴重的“馬賽克”或是靜像，如果系統(tǒng)的電平升高1dB，失真指標(biāo)一般下降2dB，裕量低于4dB，相當(dāng)于電平波動上限達不到2dB，造成系統(tǒng)指標(biāo)的“上裕量”比“下裕量”小很多。所以，光接收機和放大器上輸出電平過高，光發(fā)射機輸入電平過高，就會導(dǎo)致失真指標(biāo)的下降，進而導(dǎo)致有線數(shù)字電視出現(xiàn)“馬賽克”或靜像的現(xiàn)象。

2 有線數(shù)字電視故障原因分析

2.1 有線數(shù)字電視的非線性失真

目前有線數(shù)字電視傳輸頻道較多，而且使用很多有源器件，所以容易產(chǎn)生非線性失真，在收視頻道內(nèi)就會落入非線性失真產(chǎn)物，進而對收視頻道形成干擾。數(shù)字頻道采用64QAM調(diào)制方式，64QAM已調(diào)信號是在中心頻率兩側(cè)、在標(biāo)準(zhǔn)帶寬內(nèi)均勻分布的、上部有細小跳動的噪聲平臺。由于它是抑制載波、平衡調(diào)幅，因此沒有模擬電視信號的伴音、圖像載波和色幅載波，平均分數(shù)在整個規(guī)定的帶寬內(nèi)，而不像模擬信號離散狀分布在圖像載頻附近。如果有線電視網(wǎng)絡(luò)的非線性失真，那么交互調(diào)產(chǎn)物就會落到數(shù)字電視頻道內(nèi)，就不會離散簇聚在帶內(nèi)某處，呈現(xiàn)出白噪聲狀，分散在被干擾的頻道內(nèi)，在譜線上能看到新的頻率成分，增加了被干擾頻道的噪聲，使C/N劣化了，誤碼率變高了，盡管沒有降低被干擾頻道的信號電平，但是卻引起了數(shù)字電視節(jié)目出現(xiàn)“馬賽克”或圖像停頓的現(xiàn)象。

非線性失真的原因是網(wǎng)絡(luò)的有源設(shè)備性能欠佳或是配置不當(dāng)，這些產(chǎn)物在數(shù)模兼容的網(wǎng)絡(luò)中可能落于模擬電視頻道或數(shù)字電視頻道內(nèi)，使用頻譜儀監(jiān)測，可以判別模擬電視畫面的干擾現(xiàn)象，一般在非線性失真器件的用戶的某些頻道發(fā)生。

2.2 網(wǎng)絡(luò)阻抗失調(diào)的故障

有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中的無源器件及同軸電纜的阻抗是75Ω，如果某處不匹配會造成傳輸信號在路徑上的反射，因此數(shù)字電視的機頂盒的反射波和直射波存在了時間差，反射波和直射波在同軸電纜中同時傳輸時，它的角度以矢量相加，兩者的相位變?yōu)?11度時反射波和直射波相加，兩者相位相反相差11時，幅度抵消就會導(dǎo)致某區(qū)域的幅頻的不平，相位相同使放大器進入非線性區(qū)域產(chǎn)生更加嚴重的非線性失真，相位相反引起C/N指標(biāo)下降，導(dǎo)致誤碼率升高。

此外反射波由于同頻不同相打亂了QAM的正確相位，QAM調(diào)制相位和幅度都帶有數(shù)字信息，反射波和直射波都載有同一碼流信息，重疊了不同的相位，64QAM基于對相位的準(zhǔn)確性及敏感性對解調(diào)符號的判斷有很大的影響，盡管用戶的電平變化不大或基本正常，但誤碼率升高了收到的圖像出現(xiàn)了停頓或“馬賽克”現(xiàn)象。

2.3 局部地方的故障

當(dāng)發(fā)生局部地方故障時，需要仔細分析故障的原因范圍，充分利用網(wǎng)絡(luò)圖紙，明確故障地點，才可進行檢修，可以很大的提高了工作效率。

（1）如果用戶主線下的多數(shù)用戶發(fā)生故障，而其它用戶線路正常，那么主線纜可能的故障問題有：接頭進水、外導(dǎo)體霉斷、接頭接觸不良、分支器損壞或進水。

（2）某個放大器以下多數(shù)用戶出現(xiàn)故障，而其它放大器之下沒有故障很可能出現(xiàn)的問題：放大器輸出電平太高、放大器全面干線出現(xiàn)問題、放大器輸出電平降低、放大器模塊損壞。

（3）某光接收機以下各條線路、各放大器下多數(shù)用戶出現(xiàn)故障，而其它光接收機以下沒有故障。很可能出現(xiàn)的問題：光接收機損壞、光接收機輸出電平過低或高、光率下跌。

（4）某光發(fā)射機以下放大器、光接收機、各條線路有多數(shù)用戶出現(xiàn)故障，而其它光發(fā)射機以下正常。很可能出現(xiàn)的問題；光發(fā)射機故障、光發(fā)射機輸入的電平過低或高。

3 零星用戶引起的故障

有線數(shù)字電視的零星用戶故障原因，有一些用戶由于入戶電平低導(dǎo)致的，或是沒有通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，入戶電平不足或是分接后造成電平不足；也有一部分用戶違反規(guī)定私自接入劣質(zhì)放大器引起故障，大多數(shù)由于用戶室內(nèi)器件接觸不良、阻抗失配等引起外界干擾。有一些干擾信號有穩(wěn)定的頻帶或頻率，并不是整天干擾全套數(shù)字節(jié)目頻道，用戶觀看被干擾的頻道時，就會提示數(shù)字電視出現(xiàn)了故障，觀看沒有被干擾的頻道時，提示數(shù)字電視沒有出現(xiàn)故障；當(dāng)用戶晚上看電視白天不看電視時，就提示數(shù)字電視晚上出現(xiàn)故障；當(dāng)有線數(shù)字電視單位收到數(shù)字電視故障時候，有很多時候是對觀看時間的投訴。不管數(shù)字電視的故障是時現(xiàn)、時隱，只要發(fā)生故障就得進行維修。在維修時很可能引發(fā)故障的地方：機頂盒接觸不良，室內(nèi)分接信號使用劣質(zhì)產(chǎn)品，分支器、分配器的空端口緊張多條線纜直接扭合在一起等等。

4 網(wǎng)絡(luò)施工或是設(shè)計原因引起的故障

有線數(shù)字用戶觀看的電視節(jié)目效果不理想，也有可能是網(wǎng)絡(luò)施工或設(shè)計原因?qū)е碌?，某些用戶接口電平強度不一，某些信號強的支路可以抑制干擾和噪聲，而信號弱的支路會引起非線性失真，產(chǎn)生互調(diào)、交調(diào)。在使用器材老化、年代久遠的樹枝型分配網(wǎng)中常見，所以要抓緊網(wǎng)絡(luò)升級，提高數(shù)字電視的傳輸質(zhì)量。

[參考文獻]

[1]施吳明，黃國強，張書萬.有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手冊[M].北京，電子工業(yè)出版社.2010年10月.

[2]國家廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/106—2007有線數(shù)字電視系統(tǒng)技術(shù)要求和測量方法.

[3]林挺逵.有線電視系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)的極限裕量分析[J].中國有線電視，20012，（7）：P628

[4]張濤（云南）.有線電視干線系統(tǒng)載噪比的簡易測定[N].電子報，2009年.

[5]王宏.中國有線數(shù)字電視故障原因分析[D].廈門大學(xué)，2011年.