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1、有线数字电视及双向网络维护有线数字电视及双向网络维护第一部分 公司HFC仪器的发展第二部分 模拟电视信号和数字电视信号的区别 第三部分 数字电视原理及测试第四部分 仪器的应用第一部分第一部分 公司HFC仪器的发展略第一部分第一部分 公司仪器HFC的发展略略技术的发展1 数字化2 双向化3 IP化4 光纤化5 接入无线化第二部分第二部分 模拟电视信号和数字电视信号的区别模拟电视信号和数字电视信号的区别 数字电视和模拟电视的区别数字电视和模拟电视的区别模拟电视和数字电视信号的调制方式不同模拟和数字传输的信源不同（连续/离散）模拟和数字单频道承载的信息量不同数字电视网络更适合于增值业务的开展数字网络
2、给终端用户带来超强的视频享受数字电视对网络的要求更加苛刻模拟电视和数字电视网络测试有着本质的区 别对网络传输设备的端口阻抗要求更高对网络接续阻抗匹配要求更高模拟电视信号传输网络设计中没有充分考虑数字信号的 频谱和相位特性。对网络和设备的技术指标要求不同对网络和设备的技术指标要求不同幅度在变小幅度在变小时间差时间差阻抗匹配 不好L L放大器、耦合器和 同轴电缆之间出现 的阻抗失配将产生 微反射的干扰信号在线缆中传输演示示意信号在线缆中传输演示示意设备阻抗不匹配会导致 模拟电视信号在内部传 输时产生复杂的反射， 反射波和入射波一起传 送到电视机屏幕上，将 会看到反射波所形成的 重影。数字信号的反射
3、波和入 射波一起到达机顶盒会 导致数字信号在时域上 出现码间串扰，误码率 增加，最终无法解调信 号。回波对模拟和数字信号的不同影响回波对模拟和数字信号的不同影响数字电视频道平均功 率和带宽有关，带宽 越宽信道平均功率越 高。模拟电视场强仪 只对RBW带宽内的窄带 峰值信号进行采样， 完全不能表征在宽带 （如数字电视8MHz） 内的能量，仅当该数 字频道的带内平坦度 相当好时可以近似换 算。 测量模拟电视信号电平， 使用频谱分析仪在规定带 宽对信号同步脉冲的峰值 电平进行测量，并以此作 为判别信号强弱的标准。 例一例一电平电平/ /平均功率平均功率第三部分第三部分 数字电视原理及网络测试数字电视
4、原理及网络测试要顺利的进行模拟到数字电视的转换，有效开展各类增 值业务，获取用户的认同，传输网络的质量是根本保证以预防为主，而不要等问题出现再去解决 如果出现问题，迅速判断故障的原因 数字电视正转的根本保障数字电视正转的根本保障数字电视信号传输框图数字电视信号传输框图网络拓扑图网络拓扑图网络传输设备的检测 机顶盒的检测德力数字电视网络测试全面解决方案德力数字电视网络测试全面解决方案检测传输码流是否符合MPEG-2/DVB标准传输码流是否有错误、错在那里、是否被接收 端正确解码以及分析传输码流中的PSI/SI等信息可以作为数字卫星接收机、编码器、复用器、 调制器等数字电视设备的调试手段，检测输入
5、 输出的TS流是否符合标准。码流的形成与测试分析码流的形成与测试分析码流形成码流形成模拟信号的数字化模拟信号的数字化信源编码 MPEG-2编码技术信道编码 FEC前向纠错编码技术 Reed-Solomon编码 交织 伪随机序列扰码信道编码的基本原理信道编码的基本原理DVBDVB发射信道编码发射信道编码 RS码即里德-所罗门码，它是能够纠正多个错误的纠错码 ，RS码为（204，188，t=8），其中t是可抗长度字节数 ，对应的188符号，监督段为16字节(开销字节段）。Reed-SolomonReed-Solomon编码编码交织原理交织原理在设计通信系统时均假设所传输的比特流中“0”与 “1”出
6、现的概率是相等的，各为50%，实际应用中的通 信系统的性能指标的计算也是以这一假设为前提的。 TS码流经过编码处理后，可能会在其中出现连续的 “0”或连续的“1”。 接收端进行信道解码前必须首先提取出比特时钟，比特 时钟的提取是利用传输码流中“0”与“1”之间的波形 跳变实现的，而连续的“0”或连续的“1”给比特时钟 的提取带来了困难。伪随机序列是由一个标准的伪随机序列发生器生成的， 其中“0”与“1”出现的概率接近50%。伪随机序列扰码伪随机序列扰码MPEG-2 TS码流的错误指示分为3个优先级： 第一优先级是正确解码所必需的几个参数； 属于可解码性差错（共6个）第二优先级是达到同步后连续工
7、作所必需的参 数和需要周期监测的参数； 属于损伤可解码性差错（共6个）第三优先级是依赖于应用的几个参数。 属于不影响可解码性差错（共10个） TR101290TR101290三级检测三级检测码流分析的检测点码流分析的检测点可对MPEG等传输码流 （Transport Stream） 提供实时分析、记录和脱 机状态下数据记录的详细 分析，快速发现和解决数 字电视传输系统运行中出 现的错误和故障。 TR101 290三级监测 具备基本信息分析、节目 分析、PCR分析、 BUFFER分析、PSI/SI分 析、语法分析、EPG分析 和软件解码等功能德力标准码流分析仪德力标准码流分析仪QAMQAM调制分
8、析调制分析QAMQAM调制分析调制分析I I、QQ信号的关系信号的关系 Mag Phase I、Q信号分别是在X轴和Y轴上的投影，合成矢量的幅 度表示载波的幅度，合成矢量与X轴的夹角表示载波相 位。因此可以通过改变I、Q驱动信号的幅度映射I-Q空 间中的任意一点。极坐标与直角坐标的转化极坐标与直角坐标的转化64QAM64QAM调制的星座图调制的星座图星座图和二进制比特的对应星座图和二进制比特的对应MER将接收符号的实 际位置与其理想位置 进行比较。当信号质 量降低时，接收符号 距离理想位置更远， MER的测量值将会减 小。MER:MER:调制误差率调制误差率所有损伤的最终结果所有损伤的最终结果
9、S/N是指解调之后信号的信噪比 MER不仅包括高斯噪声，而且包括接收星座图上所有其 它不可校正的损伤。如果信号中出现的有效损伤仅仅是 高斯噪声，那么MER等于信噪比。 S/N:S/N:信噪比信噪比尽管较差的BER 表示信号品质较差，但BER指 标只具有参考价值，并不完全表征网络设备状 况，因为BER 测量侦测并统计每个误码，问题 可能是由瞬间的或突发噪声引起。BER测试结合统计分析功能，可以发现有规律 出现的瞬间干扰。BER:BER:比特误码率比特误码率MER包括了可能存在于商用接收机判决电路输入全部信 号的劣化，因此能够指示出接收机正确解码信号的能力 。 只要接收到的数据点在自己的判决范围之
10、内，就不会出 现误码，所以虽然信号质量开始下降，但是误码率却没 有变化。 MER给出信号质量下降的一个早期指示。 MERMER和和BERBER的关系的关系BE R 测 量 区数字 悬 崖距离数字悬崖的程 度测量 值超 过靠 近距离悬崖较 近远 离EVMMER纠错前误码 率纠错后误码 率后期 检 测早期 检 测减小增 加各项技术指标间的关系各项技术指标间的关系当有干扰信号时， 模拟电视信号是逐 渐恶化的，有一个 渐变的过程。数字电视信号本身 有一定的抗干扰性 ，再加上FEC纠错 编码，所以在干扰 达到信号门限之前 ，图像质量不会发 生变化，当干扰超 过门限，超出信号 纠错能力，图像质 量迅速下降
11、。数字信号的悬崖效应数字信号的悬崖效应模拟信号和数字信号的受干扰的图象质量比对模拟信号和数字信号的受干扰的图象质量比对信道平均功率的测量是要保证从前端到用户端整 个传输过程中信号的强度在一个适当的范围内。邻频功率测量可以把握相邻频道载波的功率分布 情况，对传输系统中存在的问题进行分析。如邻 频干扰。频谱分析可以检查出带内频谱是否平坦。功率和频谱测试功率和频谱测试调制就是改变载波的幅度、相位、频率来携带信息模拟调制中载波信息是按连续的模拟信息信号改变数字调制中，频率、幅度和相位是按照离散的数字信息改变最终的信号都是模拟信号模拟调制和数字调制之间的差别在于调制参数数字调制和模拟调制的区别数字调制和
12、模拟调制的区别相位噪声是振荡器相 位不稳定的情况。在星座图上显示出绕 着图形中央旋转的现象。 不良的调制器或变频 器可能在信号上增加 明显的相位噪声影响 PJPJ（Phase JitterPhase Jitter）: :相位抖动相位抖动主要故障来源： QAM调制器的本振相位 噪声不合格造成PJPJ相位抖动时星座图模型相位抖动时星座图模型相位抖动的频谱示意图相位抖动的频谱示意图由于I，Q调制部分正 交载波相位正交性差 ，造成接收星座图由 正方形变为菱形。QEQE（QuadratureQuadrature Error Error）: :正交误差正交误差主要故障来源： QAM调制器的I、Q调制 正交
13、性不合格造成QEQE正交误差时星座图模型正交误差时星座图模型由于I，Q调制部分正 交载波幅度的不平衡 度造成星座图I/Q两 轴增益不一致，接收 星座图变成长方形。AIAI（Amplitude ImbalanceAmplitude Imbalance）: :幅度不平衡度幅度不平衡度主要故障来源： QAM调制器的I、Q调制载 波幅度不相等造成AIAI幅度不平衡星座图模型幅度不平衡星座图模型CSCS（Carrier SuppressionCarrier Suppression）: :载波抑制载波抑制星座图表现为接收星 座点整体平移，脱离 理想星座位置，相当 于星座上加直流偏置效果。 主要故障来源：
14、QAM调制器载波泄漏到输 出单元造成CSCS载波抑制不好时星座图模型载波抑制不好时星座图模型对于符号率小的偏移，接 收机可以容忍，并可以解 码。 对于符号率大的偏移，接 收机将无法锁定信号，造 成无法接收 在符号率出现大的偏移之 前发现问题并解决，避免 运行业务的中断。 频率是否准确将直接影响 接受是否正常符号率偏移及频偏符号率偏移及频偏主要故障来源： QAM调制器本振频率偏移 接收机（机顶盒）频率不准 QAM调制器码率偏移如果有够多的连续噪声 ,在特定方框内所显示 的符号形成一个粗环图 形。圆环半径的大小代表带 内相干干扰幅度的强弱 。CI:CI:连续波干扰连续波干扰主要故障来源： 放大器（
15、及其它有源器 件）失真带来的谐波产物 空间干扰连续波干扰星座图模型连续波干扰星座图模型实际的网络系统中 ，QAM信号会一直被 噪声干扰。 噪声导致所显示的 符号落在星座图方 框内正常位置的周 围，在累积一段时 间长度后统计一个 特定方框内所有符 号的落点就会形成 如云般的形状。 传输系统主要星座图特征传输系统主要星座图特征噪声干扰噪声干扰主要故障来源： 系统有源器件产生 光系统产生白噪声干扰星座图模型白噪声干扰星座图模型噪声差频谱特性噪声差频谱特性中间点（幅度小 ）影响小外围点（幅度大 ）影响大传输系统主要星座图特征：增益压缩传输系统主要星座图特征：增益压缩主要故障来源： 放大器（及其它有源器
16、 件）失真 激光器削波增益压缩星座图模型增益压缩星座图模型前端系统测试前端系统测试质量的根本保障质量的根本保障 系统输出电平系统总功率（根据光发的技术指标要求调整，将系 统电平调整在中间值为宜）系统电平过高容易造成光发失真（ 如削波）系统电平过低信噪比下降系统电平与单频道电平的关系为：P=p+10*LOG(N)P 为系统电平（总功率）p 单频道电平 N 为频道个数（频道间电平是平衡的）补补充：自适应均衡器（Adaptive Equalizer） 1、自适应应均衡器（Adaptive Equalizer）：用来补偿传 输系统中因存在不良分配器、松动的接头、损坏的电 缆等造成数字频道内的频率响应（In-Channel）及群时 延(Group delay)失真的数字滤波
