影響數(shù)字電視信號正常傳輸?shù)膸c(diǎn)分析

姜華璐

（河南有線電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司開封分公司，河南 開封 475000）

影響數(shù)字電視信號正常傳輸?shù)膸c(diǎn)分析

姜華璐

（河南有線電視網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司開封分公司，河南 開封 475000）

在有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)中，對于數(shù)模信號混合后在傳輸中容易出現(xiàn)對數(shù)字電視信號影響干擾的因素做出簡單的分析及解決辦法。

QAM調(diào)制；失真指標(biāo)；相位噪聲

近些年來，隨著數(shù)字電視的日益發(fā)展，全新的數(shù)字電視正在逐步取代傳統(tǒng)的模擬電視信號，在整個(gè)有線數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字電視信號和模擬電視信號一般都是混合傳輸?shù)?，由于兩者的調(diào)制方式不同，在傳輸?shù)倪^程中，會(huì)產(chǎn)生一些影響數(shù)字信號的干擾因素。

1 數(shù)字電視信號的調(diào)制方式

數(shù)字電視在電視網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)氖菙?shù)字編碼信號，數(shù)字編碼信號本身具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能夠很好地傳輸并還原發(fā)送的信號，因此，電視畫面更加清晰。數(shù)字電視的信號是采用QAM（Quadrature Amplitude Modulation）正交振幅調(diào)制方式，QAM是在6MHz帶寬內(nèi)正交調(diào)幅的X進(jìn)制（X=2，4，816）調(diào)制方式，抑制的載波在離平頻道低端大約3MHz處，一個(gè)6MHz帶寬采用雙邊帶最大可以傳6Mbit／s的信號流，考慮到采用升余弦滾降，只能傳5.4Mbit／s的信號流。正交振幅調(diào)制，對載波的振幅和相位同時(shí)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)幅是平衡調(diào)幅，抑制了載波，所以數(shù)字頻道的能量是均勻地分布在整個(gè)限定的頻道帶寬內(nèi)。數(shù)字信號和模擬信號不同，沒有所謂的圖像載波和伴音載波，在測量中可以從頻譜儀上直觀地看到這個(gè)現(xiàn)象，QAM數(shù)字頻道的測量電平稱為數(shù)字頻道平均功率，用被測頻道的平均功率來表示的。數(shù)字信號是離散信號，用誤碼率作為衡量的主要參數(shù)，系統(tǒng)的CSO，CTB，C／N等指標(biāo)都反映在誤碼率上。數(shù)字信號指標(biāo)下降，會(huì)出現(xiàn)馬賽克，黑屏，靜幀等現(xiàn)象。數(shù)字信號頻道的能量是均勻分布在限定的帶寬之內(nèi)的，在傳輸通道存在非線性失真的情況下，所產(chǎn)生的互調(diào)、交調(diào)產(chǎn)物是呈白噪聲性質(zhì)的，在被干擾的頻道內(nèi)彌散分布，這就等于是在被干擾的頻道內(nèi)又增加了噪聲，稱為組合互調(diào)噪聲CIN。這種噪聲如果是落在模擬頻道上，表現(xiàn)為畫面信噪比的劣化，使圖像的分辨率、對比度明顯降低，電視畫面出現(xiàn)網(wǎng)紋。如果干擾的頻道是數(shù)字頻道，會(huì)出現(xiàn)電視圖像頻繁的馬賽克和黑屏現(xiàn)象。在整個(gè)有線數(shù)字電視傳輸網(wǎng)中，現(xiàn)在的數(shù)字電視信號和模擬電視信號一般是混合傳輸?shù)?，由于兩者的調(diào)制方式不同，因此，兩者的輸出電平標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。模擬電視的載波調(diào)制是VSB（殘留單邊帶調(diào)幅制），而數(shù)字有線電視是64QAM調(diào)制，具有類似雙邊帶的特征，兩者的峰值功率和平均功率是不同的，數(shù)字電視用戶要求誤碼率＜10^-6，模擬信號用戶端要求C／N≥43dB，二者之間雖然不同，但又有聯(lián)系，64QAM調(diào)制方式用戶端C／N≥27 dB時(shí)，能夠滿足BER≤10^-6，因此根據(jù)計(jì)算和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，通常數(shù)字調(diào)制器的輸出電平比模擬調(diào)制器的輸出電平低10dB。在數(shù)模信號利用頻分一起傳送時(shí)，要按照模擬電視信號對失真指標(biāo)CTB的要求是54dB，所以在混傳時(shí)系統(tǒng)電平的設(shè)計(jì)必須按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，而單純數(shù)字電視時(shí)，對失真指標(biāo)CTB的要求只有44dB，所以系統(tǒng)電平的設(shè)計(jì)可以按CTB=44dB來設(shè)計(jì)，電平就可以提高。所以即使數(shù)字信號的峰值功率比平均功率高，也可以將電平提高到原來模擬系統(tǒng)的水平。因此，單純數(shù)字電視時(shí)，數(shù)字信號電平往往可能恢復(fù)到原先模擬電視的電平水平，但從留有將來發(fā)展容量方面考慮，需要把電平稍微降低。

2 系統(tǒng)失真指標(biāo)的分析

一個(gè)是激光器的總調(diào)制度和頻道數(shù)目及失真指標(biāo)，有線電視數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字頻道比原來的模擬頻道增加很多，為了傳輸功率符合傳輸要求，激光器的總調(diào)制度也要隨之增加，這就導(dǎo)致失真指標(biāo)惡化，因此輸入光發(fā)射機(jī)的頻道數(shù)增加以后就要降低光發(fā)射機(jī)的輸入電平。另一個(gè)是系統(tǒng)的頻道數(shù)和放大器失真指標(biāo)之間的關(guān)系，系統(tǒng)的總頻道數(shù)增加以后，放大器的失真指標(biāo)也會(huì)隨之惡化，這時(shí)為了傳輸正常，放大器的輸出電平也必須相應(yīng)地降低。

3 相位噪聲的影響

相位噪聲是單位赫茲的噪聲密度與信號總功率之比，表現(xiàn)為載波相位的隨機(jī)漂移，是評價(jià)頻率源（振蕩器）頻譜純度的重要指標(biāo)。在實(shí)際中任何信號的頻譜都不是絕對純凈的，只要不是在無限的時(shí)間內(nèi)，就會(huì)使最終的譜線具有一定的寬度，或多或少都會(huì)附帶有隨機(jī)的相位漂移和周期性的雜散干擾，總稱為相位噪聲。輸出信號會(huì)不可避免地受到系統(tǒng)內(nèi)部各種電子噪聲的影響，使其頻率不是一個(gè)恒定值，即產(chǎn)生相位噪聲。相位噪聲對模擬電視影響比較輕，出現(xiàn)雜亂無章的花紋或者是圖像暗場，因此相位噪聲指標(biāo)在模擬電視里一般可以不考慮。而對于數(shù)字電視影響比較厲害，會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)字電視信號的正確解碼，引起部分節(jié)目出現(xiàn)馬賽克或黑屏現(xiàn)象，更嚴(yán)重會(huì)引起部分節(jié)目無法接收，因此降低相位噪聲可以保證數(shù)字電視傳輸?shù)膫鬏斨笜?biāo)，保證數(shù)字節(jié)目的傳輸質(zhì)量。

在數(shù)?；靷鞯倪^程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，以上簡單分析介紹的幾點(diǎn)只是其中的一部分，只要按照各項(xiàng)指標(biāo)要求來規(guī)范信號的傳輸，就能很好地處理以上的問題。

[1]唐明光.有線數(shù)字電視技術(shù)[M].北京：中國廣播電視學(xué)會(huì)技術(shù)研究委員會(huì)，2004.

[2]姜秀華.數(shù)字電視原理與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[3]李鎮(zhèn).數(shù)字電視信號在線測試系統(tǒng)在有線電視干線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].中國有線電視，2012（2）119-121．

TN949.197

A

1671-0037（2014）04-63-1

姜華璐（1975.1-），男，本科，助理工程師，研究方向：數(shù)字電視。