導(dǎo)語：數(shù)字電視技術(shù)參數(shù)測量與分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:主要介紹有線數(shù)字電視的平均功率電平、誤碼率(BER)、調(diào)制誤差率(MER)三個關(guān)鍵參數(shù)的物理概念、測試方法，以及在技術(shù)維護(hù)中利用這三個參數(shù)分析和判斷網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題，有效保證數(shù)字電視信號在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:數(shù)字電視;平均功率電平;比特誤碼率;調(diào)制誤差率;應(yīng)用與分析

有線數(shù)字電視是一個復(fù)雜而又完整的系統(tǒng)工程，從功能上看，它是由前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、用戶終端等部分組成。前端系統(tǒng)是整個有線數(shù)字電視系統(tǒng)的核心，它包括壓縮技術(shù)、糾錯碼技術(shù)、調(diào)制技術(shù)等，整個過程涉及的技術(shù)參數(shù)很多，有平均功率電平、誤碼率(BER)、調(diào)制誤差率(MER)、誤差矢量幅度(EVM)、載噪比(C/N)、星座圖等。我們在運維工作中，由于測試儀器的局限性，只抓住其中平均功率電平、BER和MER3個關(guān)鍵參數(shù)，對這3個關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行測量和調(diào)整，利用測量出來的數(shù)據(jù)來分析判斷系統(tǒng)中遇到的各種故障現(xiàn)象和質(zhì)量問題。實踐證明，只要了解和掌握了這3個技術(shù)參數(shù)，保證這3個參數(shù)在技術(shù)要求的范圍內(nèi)，就能保證數(shù)字信號質(zhì)量和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1平均功率電平

平均功率電平用于表征數(shù)字頻道信號強度的大小，它與模擬電視圖像載波峰值電平的概念完全不同。數(shù)字電視采用載波抑制的QAM調(diào)制方式，沒有圖像載波電平可取，數(shù)字調(diào)制信號具有類似噪聲的特性，在調(diào)制到射頻載波前被進(jìn)行了隨機化處理，這種調(diào)制數(shù)字電視信號，在頻域觀察整個8MHz帶寬內(nèi)基本是平頂?shù)?，無峰值可言，如圖1所示。所以QAM調(diào)制數(shù)字電視信號的電平是用被測頻道信號的平均功率表達(dá)的，稱為數(shù)字頻道的平均功率，也有的稱為信號功率、信道功率等。通常為了使用上的方便，將被測頻道的平均功率用折算到75Ω終端上的電壓有效值(RMS)表示，所以稱為平均功率電平，也有人稱為信道平均功率電平、數(shù)字信號平均功率電平等，單位是dBμV［1］。圖1數(shù)字電視信號的頻譜形狀平均功率電平參數(shù)使用QAM分析儀測量，測量時應(yīng)把頻率設(shè)在該頻道的中心頻率處。測量原理是要對整個頻道進(jìn)行掃描、取樣，由于每個隨機取樣點的功率是隨機分布的，因此把頻道內(nèi)每一個取樣點的功率值取平均，便得到信號的平均功率。根據(jù)DVB－C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:用戶端系統(tǒng)出口處電平為47～67dBμV(比模擬電視信號電平要求低10dB)。數(shù)字相鄰頻道最大電平差≤3dB，數(shù)字頻道與模擬頻道之間最大電平差≤13dB。平均功率電平作為接收端“信號強度接收門限”，它取決于機頂盒的接收能力，一般機頂盒正常接收電平門限約為40dBμV。當(dāng)滿足門限電平范圍時，就會有清晰的圖像;當(dāng)?shù)陀陂T限電平時，則無任何圖像;當(dāng)在門限值上下擺動時，則會出現(xiàn)馬賽克，嚴(yán)重時會造成不能對圖像解碼。

2誤碼率(BER)

數(shù)字信號在傳輸系統(tǒng)中，往往會受到系統(tǒng)本身及外界環(huán)境的干擾形成誤碼，誤碼的輕重程度通常以誤碼率(BER)衡量，它是系統(tǒng)中信號質(zhì)量劣變程度的重要參數(shù)之一。BER定義為:用戶端接收的發(fā)生錯誤的比特數(shù)與信源傳輸?shù)目偙忍財?shù)之比。BER=錯誤比特數(shù)/傳輸總比特數(shù)由上式可見，BER值越小，意味著BER指標(biāo)越好，反之，BER值越大，意味著BER指標(biāo)較差。BER通常用10的負(fù)多少次方表示，例如1×10－4或1×10－9等，一般BER達(dá)到10－11那樣小時可稱為準(zhǔn)誤碼狀態(tài)，對于數(shù)字機頂盒接收端，當(dāng)BER=10－9，這時觀看效果清晰、流暢;當(dāng)BER＜10－5能正常接收，但可能偶爾出現(xiàn)馬賽克;當(dāng)BER=10－4處于臨界狀態(tài)，圖像播放出現(xiàn)斷續(xù)，大量馬賽克出現(xiàn);當(dāng)BER＞10－4，完全不能觀看了。BER參數(shù)使用QAM分析儀進(jìn)行測量，它能夠顯示BER最小值是1×10－9，BER再小也是以1×10－9來顯示。有兩種測量方法，一種是服務(wù)狀態(tài)，這是一種在不中斷服務(wù)狀態(tài)下的測量。另一種是非服務(wù)狀態(tài)，就是中斷系統(tǒng)所進(jìn)行的服務(wù)來測量，這種方法特別是在系統(tǒng)或者是在檢修錯誤時使用。當(dāng)然，最好的測量方法是非服務(wù)狀態(tài)［2］。

3調(diào)制誤差率(MER)

MER是描述數(shù)字調(diào)制信號總體質(zhì)量的一個參數(shù)，用于分析評估當(dāng)前頻道數(shù)字電視信號的傳輸質(zhì)量，它決定著傳輸網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍及邊緣的接收效果。MER的定義一般是通過觀察星座圖，用來比較被接收符號的實際位置與其理想位置之間的偏差，當(dāng)信號逐漸變差時，被接收符號的實際位置距離理想位置越來越遠(yuǎn)，出現(xiàn)了誤差矢量，由此得出理想矢量幅度的有效值與誤差矢量幅度的有效值，如圖2所示。圖2誤差矢量原理圖MER定義為:理想矢量幅度的有效值平方與誤差矢量幅度的有效值平方之比，以dB為單位。從圖2可看出，理想矢量幅度是固定不變的，誤差矢量幅度是一個變量，誤差矢量幅度越小，MER值越大，意味著MER指標(biāo)越好;反之，MER值較小，意味著MER指標(biāo)較差。MER往往作為接收機對傳送信號能夠正確解碼早期指示，一般來說，在同等信號強度下，MER越高則接收效果越好，MER過低則可能出現(xiàn)馬賽克、靜幀等。MER指標(biāo)不用計算，使用QAM分析儀直接測量讀出。它的測量原理是對被測量的數(shù)字調(diào)制信號進(jìn)行接收和取樣，調(diào)制信號經(jīng)解調(diào)后與理想矢量信號進(jìn)行比較，被測矢量信號與理想矢量信號之間的差矢量信號被稱為誤差矢量信號。誤差矢量幅度是指信號能受到噪聲干擾的總和，同時它還包含幅度誤差和相位誤差等。在干擾較小的時候，MER變化緩慢，隨著干擾的增大，當(dāng)該信號出現(xiàn)誤碼時，MER變化很快。MER作為其接收端“信號質(zhì)量接收門限”，它表征尚未誤碼時信號的狀態(tài)，即正常工作時廣義噪聲干擾狀態(tài)，它取決于前端設(shè)備輸出信號質(zhì)量及傳輸過程中信號質(zhì)量的惡化程度。一般機頂盒的MER接收門限在64QAM時為24dB，一旦低于此值，即使接收信號強度很高，如70dBμV，星座圖將無法鎖定，圖像出現(xiàn)崩潰點，仍然接收不到任何節(jié)目。對于常用的64QAM，其前端和用戶端的MER指標(biāo)一般采用以下經(jīng)驗值:前端設(shè)備端＞38dB，分前端＞36dB，光節(jié)點＞34dB，用戶端＞26dB(理論上要求＞23．5dB)。在運維工作中，必須進(jìn)行定期測量和檢測，即時了解并調(diào)整好各部分MER指標(biāo)的變化，保證數(shù)字電視信號的傳輸質(zhì)量［3］。

4在運維工作中的應(yīng)用與分析

通過以上有線數(shù)字電視系統(tǒng)幾大關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的概述與測試分析來看，其中的BER是最主要的參數(shù)，若保證數(shù)字電視信號的質(zhì)量，最主要的是要保證一定的BER，若保證一定的BER，就必須保證一定的平均功率電平，也就是說正確的電平設(shè)置是為最終保證合格的BER服務(wù)的，所以平均功率電平是正確接收的關(guān)鍵性因素之一。適當(dāng)提高平均功率電平可較大地提高抗干擾的能力，機頂盒接收電平一般不超過65dBμV。因此，在運維工作中，要正確設(shè)置和調(diào)試從前端到用戶端各個重要端口的平均功率電平，從而保證數(shù)字電視信號的強度在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。BER參數(shù)是影響數(shù)字電視最終接收效果的，是衡量傳輸系統(tǒng)和接收機品質(zhì)的綜合性參數(shù)，但它對數(shù)字傳輸中的細(xì)節(jié)問題是不敏感的，而且精確地測量BER可能需要比較長的時間。一個好的BER表明傳送的電視節(jié)目質(zhì)量好，一個差的BER表明傳送的電視節(jié)目質(zhì)量差，但看不出造成問題的原因。這就要求維護(hù)人員在排查故障時要全面地分析原因。MER可以用來定量分析信號在調(diào)制和傳輸過程中受到的損傷程度，分析評估當(dāng)前頻道的信號傳輸質(zhì)量。在使用QAM分析儀對MER經(jīng)驗值進(jìn)行測量時，其測量結(jié)果會有一些差異，這主要是影響MER的因素太多了，其中有的會造成不可校正的損傷，而且還要考慮MER和BER之間存在著一定的關(guān)系，才能確定各級維護(hù)門限和找到MER下降的原因。

總之，在數(shù)字電視運維工作中，結(jié)合各種評價方法和儀器測試的數(shù)據(jù)，對比每一個環(huán)節(jié)質(zhì)量的變化，全面分析和排查出現(xiàn)的故障原因，來提高數(shù)字電視系統(tǒng)與信號的穩(wěn)定性，以保證數(shù)字電視信號“高效優(yōu)質(zhì)安全”的播出與傳輸。

參考文獻(xiàn):

［1］劉大會，杜慶波，華永平．有線數(shù)字電視技術(shù)［M］．西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2010．

［2］劉劍波，李鑒增，王暉，等．有線電視網(wǎng)絡(luò)［M］．北京:中國廣播電視出版社，2004．

［3］劉修文，袁士剛，劉文濤，等．?dāng)?shù)字電視技術(shù)實訓(xùn)教程［M］．北京:機械工業(yè)出版社，2008．

作者:王世文 吳海龍 單位:1.遼寧省新聞出版廣播影視發(fā)展研究中心 2.遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心