有線數(shù)字電視的抗干擾特性和故障原因分析

盧小平

摘 要：目前，我國正大力推行“三網(wǎng)合一”理念。在此背景下，有線數(shù)字電視得到了全面普及。然而，在有線數(shù)字電視用戶量不斷增長的同時(shí)，其故障率也在逐年升高，尤其是針對部分地理位置較偏或交通不方便的地區(qū)，因維護(hù)不當(dāng)而導(dǎo)致故障率普遍偏高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與更新，幾乎所有的數(shù)字電視均具備了抗干擾功能，而模擬電視的系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于數(shù)字電視。因此，理論上，模擬電視能夠接收到的信息，數(shù)字電子必然可以收看。然而現(xiàn)實(shí)中卻出現(xiàn)了例外的情況，即部分地方模擬電視可正常接收信號，然而數(shù)字電視卻出現(xiàn)了故障。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視 抗干擾 故障分析

中圖分類號：TN949.197 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0095-02

數(shù)字電視較之模擬電視而言，雖然其具有很強(qiáng)的抗干擾能力，但同時(shí)對規(guī)格也有著較高的要求，因而在現(xiàn)實(shí)生活中，常常出現(xiàn)模擬信號優(yōu)于數(shù)字信號的情況，甚至有部分地區(qū)出現(xiàn)數(shù)字電視頻頻發(fā)生故障，而模擬電視卻穩(wěn)定如常的情況[1]。

1 有關(guān)有線數(shù)字電視抗干擾技術(shù)的分析

該文通過將傳統(tǒng)模擬電視與有線數(shù)字電視進(jìn)行對比，讓讀者能更加明確的認(rèn)識有線數(shù)字電視的抗干擾特性。

1.1 對普通噪聲的抗干擾

眾所周知，電視信號有著“噪聲”與“載波”之分，“S/N（聲噪比）”與“C/N”（載噪比）分別標(biāo)示了二者的關(guān)系。該兩者的數(shù)值大小則代表著電視聲音以及圖像的質(zhì)量。也就是人們常說的模擬電視的“雪花”和數(shù)字電視的“馬賽克”。針對兩者的具體數(shù)值，我國國家廣電總局于2007年頒布的《有關(guān)傳統(tǒng)模擬電視載噪比》中明確規(guī)定，傳統(tǒng)模擬電視的C/N值不得低于43 dB。在數(shù)字電視推出后，國家廣電總局針對數(shù)字電視同時(shí)出臺了相應(yīng)的規(guī)定，規(guī)定數(shù)字電視的C/N值應(yīng)至少比傳統(tǒng)模擬電視低10 dB，即33 dB。然而，就我國目前數(shù)字電視的要求而言，實(shí)際只需26 dB便能滿足要求，其多出部分讓有線數(shù)字電視具有了更加穩(wěn)定的載噪比。

1.2 對外界入侵噪聲的抗干擾

許多因素都可能造成電視網(wǎng)絡(luò)的故障，如電纜導(dǎo)體因接觸水而出現(xiàn)的短路、局部部位接觸不良而對外界信號造成的干擾。若出現(xiàn)故障，有線數(shù)字電視可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為：在接收信號途中，可能接收到來自其他頻道的信號，從而出現(xiàn)本頻道存在其他頻道聲音的情況，即失真噪聲。而電視網(wǎng)絡(luò)若遭到外界干擾，便會出現(xiàn)信號延遲等現(xiàn)象。由此可見，所謂的有線數(shù)字電視，并非全然是數(shù)字信號，仍舊需要載波加工處理，其抗干擾能力較之純數(shù)字的數(shù)字信號，自然會低很多，從而造成了模擬電視在特殊情況下，其抗干擾能力要優(yōu)于有線數(shù)字電視的現(xiàn)象發(fā)生。

1.3 對失真產(chǎn)物組合互調(diào)噪聲的抗干擾

由于數(shù)字信號頻道始終在其限定的頻道帶寬內(nèi)，且成均勻的狀態(tài)分布。因此，電視網(wǎng)絡(luò)一旦發(fā)生非線性失真，便容易發(fā)生噪聲現(xiàn)象，即人們常說的電視“馬賽克”或圖像靜止。若要改善這種情況，且保證數(shù)學(xué)信號的質(zhì)量，便需在保證非線性失真的基礎(chǔ)上再增加至少50 dB。而傳統(tǒng)模擬電視，若要保證圖像的可視，則需在此基礎(chǔ)上至少再增加54 dB，且若其失真指標(biāo)一旦低于了4 dB，將會出現(xiàn)嚴(yán)重的“雪花現(xiàn)象”[2]。造成這一現(xiàn)象的最主要原因與接收機(jī)的輸入水平以及放大器的輸出水平有關(guān)，這兩種指標(biāo)，任何指標(biāo)失真，都將出現(xiàn)嚴(yán)重的“馬賽克”。

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信號持續(xù)侵入的狀態(tài)下，對于模擬信號來講，信號的質(zhì)量逐漸降低，失真率嚴(yán)重低于失真的各項(xiàng)指標(biāo)，即出現(xiàn)較差的畫面質(zhì)量時(shí)，還能夠進(jìn)行觀看。然而，這對于數(shù)字信號來講，如果一旦出現(xiàn)失真指標(biāo)低于54 dB的現(xiàn)象時(shí)，便很容易出現(xiàn)靜屏或“馬賽克”的現(xiàn)象。

2 有線數(shù)字電視發(fā)生故障及處理方法

通常情況下，有線數(shù)字電視最易發(fā)生故障的部分在于前端信號的處理，若前端信號不存在問題，則只會是局部的點(diǎn)片故障或是零星的用戶故障，該故障的具體表現(xiàn)便是人們常說的“馬賽克”。而此兩種故障，以后者的故障率居多，因此，零星用戶故障是維修與預(yù)防工作的重點(diǎn)。

2.1 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)是因入戶電平過低所致，由于入戶電平本身便不足，加之網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)本身便不合理，從而造成了有線數(shù)字電視的故障；或是部分用戶為提升信號質(zhì)量而私自安裝劣質(zhì)信號放大器，不僅未能解決信號質(zhì)量問題，反而引起了信號故障。此外，大部分故障的發(fā)生原因是因接觸不良或是電纜信號被屏蔽所引起，即來源于外界的干擾。

2.2 局部點(diǎn)片故障

針對局部點(diǎn)片故障的檢修，首先應(yīng)利用網(wǎng)絡(luò)圖紙，先從發(fā)生故障的范圍方面進(jìn)行分析，待大致確定故障點(diǎn)后，再進(jìn)行有針對性的檢修，從而達(dá)到事半功倍的效果。若在分配主線之下，出現(xiàn)多處故障而其他線路均運(yùn)行正常，那么極可能是分配主線出現(xiàn)了問題，如接頭接觸不良、接頭接觸水后出現(xiàn)的導(dǎo)體霉斷、分支器因進(jìn)水而損壞等。若在放大器之下，大多數(shù)用戶報(bào)告出現(xiàn)故障，而其他放大器運(yùn)行正常，那么極可能是放大器主線出現(xiàn)問題，如：放大器輸入電平過高、放大器的放大模塊損壞或輸出電平過低等[3]。

2.3 因載噪比過低引起的故障

因?yàn)橛芯€數(shù)字電視具有很強(qiáng)的抗普通噪聲干擾的能力，以及很大的系統(tǒng)指標(biāo)下裕量，而根據(jù)正常程序設(shè)計(jì)安裝的網(wǎng)絡(luò)，由于載噪比過低引發(fā)故障的幾率很低。比如某網(wǎng)頁上反映，當(dāng)?shù)匦陆ǖ挠芯€電視系統(tǒng)，其數(shù)字電視在第4級放大器下就處于無法收看狀態(tài)。那里到達(dá)第4級放大器輸入端口的信號電平不到44 dB，輸出電平不到74 dB（顯然放大器增益 G=30 dB）

2.4 網(wǎng)絡(luò)阻抗失調(diào)造成的故障

阻抗存在于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的無源器件和同軸電纜之間，通常來說，這一數(shù)值為75 Ω，如果不匹配現(xiàn)象存在于網(wǎng)絡(luò)中某處，信號則會在傳輸路徑上出現(xiàn)反射的情況，而時(shí)間差則存在于反射波和直射波中，在同軸電纜中于相同時(shí)間段進(jìn)行傳輸，角度為出現(xiàn)矢量相加，進(jìn)而導(dǎo)致幅頻不平現(xiàn)象發(fā)生于所處區(qū)域，進(jìn)而造成非線性區(qū)域被放大器所入侵，失真現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，C/N值降低明顯，而誤碼率卻上升明顯。

3 “馬賽克”以及靜屏故障的維修

當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，首先應(yīng)排查用戶使用的范圍，對用戶端的電平指標(biāo)進(jìn)行測定，并詳細(xì)檢查用戶家中的電纜線、連接頭和分支器，看其是否出現(xiàn)進(jìn)水和老化生銹等現(xiàn)象。由于造成系統(tǒng)失真大多都是與這些薄弱環(huán)節(jié)有關(guān)，按照我國相關(guān)規(guī)定，有線信號以及器件的阻抗都是75 Ω，若有接觸不良或是無法匹配的現(xiàn)象出現(xiàn)，就會使同頻信號在路徑傳輸過程中出現(xiàn)多次反射的情況，發(fā)生相位差或波差，在進(jìn)入數(shù)字機(jī)頂盒時(shí)，與原系統(tǒng)載波比較而言，非線性失真的情況就會非常嚴(yán)重。

針對載波來說，當(dāng)反射波和直射波的相位差改變弧度大于4 s度時(shí)，按照矢量相加原理，就會最大的干擾到原直射波，同時(shí)因?yàn)榉瓷洳ǖ膹?qiáng)度比直射波弱，直射波仍然存在于相互疊加過程中，只是與之前相比幅度有所下降而已，但卻抵消掉了反射波，并不會存在于檢測過程中，因此在檢測用戶端端口時(shí)，要按照之前載波的指標(biāo)予以衡量。

不論對何種用戶來說，諸如分支器不合格、放大器的質(zhì)量不過關(guān)或是終端的匹配器不是75 Ω等原因均會導(dǎo)致故障出現(xiàn)。而維修人員針對這些故障，能夠用75 Ω的電纜連接戶外和機(jī)頂盒，進(jìn)而對這些元器件的狀況予以判斷。

4 結(jié)語

總而言之，數(shù)字電視在我國推行數(shù)字化、智能化的道路上是一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，分析與研究其抗干擾性，以及怎樣維修其出現(xiàn)的故障意義重大，而這也離不開有關(guān)人士一起研究探討，共同推動信息化的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊麗.有線數(shù)字電視的抗干擾特性和故障原因分析[J].無線互聯(lián)科技，2014（3）：176-177.

[2] 孫偉明，馬孝方.有線數(shù)字電視的抗干擾特性和故障原因分析[J].中國新通信，2014（9）：41-43.

[3] 唐萬家.分析有線數(shù)字電視的抗干擾特性和故障原因[J].通訊世界，2015（8）：64-65.