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1、数字电视信号传输特点 作者： 日期：2 数字电视信号传输特点一、数字信号的失真及其影响 大家都知道，数字电视的信号是采用QAM调制方式，这种调制方式称为正交幅相调制，它既对载波的振幅进行调制，又对载波的相位进行调制，又由于调幅是平衡调幅，所以抑制了载波。因此在频谱仪上看，一个数字频道的已调信号象一个抬高了的噪声平台(如下图所示），均匀的平铺于整个带宽之内。它的能量是均匀分布在整个限定带宽内的，因此，一个数字电视频道不但没有所谓图象载波，也没有伴音载波。 QAM数字频道的电平是用被测频道的平均功率来表达的，称为数字频道平均功率，测量的方法是对整个频道扫描、抽样，把每一个抽样的功率值取平均，然后在
2、信道的带宽内进行积分，得到信道的平均功率，这种测量功能只有专用的数字信号测量仪器才能测量。 在模拟系统中，我们通常用CSO、CTB、C/N这几个参数来衡量信号的优劣。前两个是反映信号的保真度，后一个是信号的信噪比。如果保真度不够，将表现为：图象里有网纹、滚条等干扰，信噪比不够表现为图象里的噪波点。 由于数字信号是离散信号，衡量其质量的标准只能用信号的取值（或状态）判断的正确与否来评价，即用误码率作为衡量主要参数，系统的CSO、CTB、C/N等指标都反映到误码率上。数字信号的指标劣化，表现为马赛克、静幀至图象中断，没有模拟信号那种劣化的渐变过程。 数字信号频道的能量均匀分布在限定的带宽内，由于这
3、个特点，在传输通道存在非线性失真的情况下，所产生的互调、交调产物就不是呈离散性的分布，而是呈白噪声性质，在被干扰的频道内妳散分布，这等于在被干扰频道里增加了噪声，称为组合互调噪声CIN。这种噪声如果落在模拟频道上，对被干扰频道的图象质量的影响不是表现为互调的网纹，也不表现为交调的负象，是表现为画面信噪比的劣化，全画面象是罩上了一层部分网孔被堵塞了的窗纱，细看是黑白相间的小点子，使图象的分辨率、对比度明显降低，看上去不通透，缺乏力度。如果干扰的频道是数字频道，则表现为图象频繁的马赛克，虽然该频道的电平并没有降低。 国家标准推荐，在数值和模拟兼容传输的网络中，数字频道的电平比模拟频道电平应当低10
4、dbV。其目的是减少数字信号的非线性失真。在一个550MHZ的HFC系统中传输27套模拟频道和5个数字频道（64QAM）的数字电视信号（共25套数字电视节目）。当数字信道的平均功率电平提高到比模拟频道图象载波低5dbV时，部分模拟频道受到干扰的程度已经十分明显，画面的对比度和清晰度明显下降，给收看者造成压抑感，但数字信号的图象并没有出现明显的马赛克现象。将数字信道功率电平调回到比模拟信号低10dbV，干扰就不可察觉了。 另外，按国际标准，为了保证良好的接收，在进入接收解调器的RS纠错前，误码率BER应该小于10E-4。这相当于经过RS纠错之后误，码率达到10E-12的准无误码水平。由误码率BE
5、R和Eb/No的关系曲线中可以查得对应于BER=10E-4的Eb/No为16.5db，对于64QAM，Eb/No与C/N的转换式为：C/N=Eb/No+10lg6=24.28db，而模拟频道要达到4级图象的C/N要43db，可见，数字信号比模拟信号低10db并不影响数字信号的接收质量。二、网络相位特性对数字信号的影响 由于数字信号采用QAM调制方式，所以，除了载波的幅度携带了信息外，载波的相位也携带了信息。为此，传输网络的相位特性也影响着信号的BER。影响网络相位特性的主要有两个方面，一是网络的失配产生反射所造成的多径效应；二是有设备振荡源的不稳定性所产生的相位噪声。 有线电视网络如果存在失配
6、，将产生发射，这样使到达机顶盒的信号不只是直接路径传来的，还有由反射路径传来的。直接路径与反射路径之间存在时间差，从载频角度讲，只要两个信号到达的时间差改变1/fc（fc是射频载频频率），两者的相位差就改变2弧度，就是说很小的时间差就会引起很大的相位差，在两信号相位差为2时，二者同相相加，合成信号幅度最大；两者相位差为时，二者反相相减，合成信号幅度最小。可见，时间上延时的信号与直接信号到达接收机混合在一起，不但会从幅度上的影响，更会从相位上影响数字信号的正确解码。 造成网络反射的原因有：电缆的物理损伤、接头的氧化进水、干线空闲端口没接假负载、分配器有空口没有接假负载等，这些都造成网络失配而产生
7、反射。在实际维护工作中，我们深刻地体会到，由多径效应所产生的信号相位失真而造成的误码是影响数字电视接收的重要原因。 相位噪声是指单位赫芝的噪声密度与信号总功率之比，表现为载波相位的随机漂移，是评价频率源（振荡器）频谱纯度的重要指标。相位噪声的影响在醒座图上表现为星座点轨迹围绕这I-Q平面的原点旋转。与通常噪声使星座点以原地点为中心的扩散不同。 相位噪声对模拟电视影响比较轻，即便相位噪声指标很差，也不过表现为图象暗场是出现杂乱无章的花纹，因此相位噪声指标在模拟电视里不被考察。相位噪声的来源是频率处理器，即含有振荡源的设备，如调制器，频率变换器等，为此，挑选相位噪声低的QAM调制器是从根本上保证传
8、输质量的关键actively carry out the law on civil air defense education, drawn out of the air defense in Pingliang city Building under easy fare, daily special inspection and regulation, overfulfilled the province upper and lower knots of up to 500,000 yuan fee collection tasks. 5, further standardize internal management, improve staff quality. Adhere to the
