數字有線電視傳輸測量的剖析

吳迪

摘 要：數字電視網絡需要將質量提高，將技術指標明確，提升測量的準確性，同時對數字有線電視的傳輸網絡有詳細的分析，使數字平均功率電平、BER和MER、星座圖的測量更加的準確，提高精度，對儀器的配置要有明確的要求，使用高準確性的儀器，這樣才能提高測量的效果，提高效率。

關鍵詞：數字平均功率電平；BER；MER；測量誤差

1 數字有線電視的質量與測量

隨著數字電視的發展，不部分地區都開始了數字電視的建設，隨著這種趨勢的進行，國家對網絡進提出了三網融合的要求，這使數字電視的發展和業務的拓展有了更多的空間，這種情況下，有線電視網絡公司對數字電視進行了結合，但依然存在部分地區對數字電視的重視較低，缺失測量儀器，技術水平不高，導致單位的安裝不符合要求。數字電視雖然屬于脈沖信號的傳輸，能夠抗干擾，但是這只局限于同個頻道傳輸一個節目之中，對于傳輸多個節目的時候，會出現信號相位和延時等問題。

數字電視出現誤碼會使馬賽克問題產生，在三網融合情況下發生會使信息的傳輸中斷，導致嚴重的后果。為了使數字電視能夠正常運行，使三網融合更好的實現作用，需要將網絡的建設和管理嚴格進行，對這些方面采取測量的方式加強，主要包括圖像質量、碼流、數字音視頻、數字電視傳輸的測量。

2 數字有線電視的傳輸測量

數字有線電視在網絡上構成，同時網絡中包括光纖和電纜的叫做HFC網絡，HFC中有前端設備和放大器以及分配器，這些設備對大信號有飽和的作用，對模擬信號和數字信號都具有載噪比，同時有著失真的問題，數字電視對HFC的要求比較低，載噪比的失真比較小，所以在數字電視的平移沒有問題，但是網絡模擬中會傳輸數據信號，這使頻道的數量增多，所需要占據的頻道能夠達到1000MHz，所以保證二次三次失真的指標合格有著重要的意義，同時也需要進行傳輸網絡的指標的測試。

數字電視信號的研究：

數字電視信號中參數包括數字平均功率電平、誤碼率（BER）、調制誤差率（MER）以及星座圖。數字電平作為重要的部分，需要進行準確的測量，在進行數字電視的三網融合后網絡的飽和臨界點變得更近，應該控制在3dB以下，需要通過準確的測量獲得數據，精度在±1dB最佳。誤碼率指的是數字信號誤碼的概率，比如64QAM的信號一小時內不能超過一次誤碼，前向誤碼率pre BER為10-4，這是最佳的要求，而一般情況中測量不需要要求過高。

MER調制誤差率能夠將表征廣義噪聲對于數字電視信號的影響的以數字表達出來，能夠對數字電視信號受到干擾的時候和正常狀態之間的偏差進行反映。星座圖是電視信號受到廣義噪聲影響的時候的圖形表達方式，可以對廣義噪聲下的信號與正常狀態的信號之間的偏差進行反映，所以可以用來判斷廣義噪聲的來源。

3 MER的測量

3.1 MER的定義

調制誤差率MER的定義如圖所示：

IOj和OOj是信號在理想位置時候的分量值，而δIj和δQj是測量時候的信號坐標位置與理想值的分量偏差值，所以MER的測量就是測量信號的正常狀態和廣義噪聲造成的差值。

3.2 MER測量電平的設置

對于MER的測量，被測信號電平的大小非常重要，一般來說電平大些可以獲得大的MER值，測量精度也比較高，但過于大后，信號會產生失真，甚至儀器本身也可能因大信號產生飽和失真；如果信號太小，則相應的廣義噪聲也太小，可能低于儀器的本機噪聲，那么測出的MER比實際值要小，因此在實際測量中要具體分析。

3.3 MER的測量

在數字電視測量中，數字電平和MER是非常重要的2個參數，而MER也許是測量中最困難、最有爭議的參數，但它也是保證數字電視信號質量最重要的參數。這些年來，數字電視平移中遇到很多問題，大都與MER有關，因此人們越來越重視MER的測量，而且將MER值要求也提高。以前，64QAM的MER，要求為用戶端30dB，前端36dB；現在要求用戶端一般在32～34dB，前端要求在38～40dB，這樣一來對測量儀器要求也就高了。為了保證測量，儀器的測量范圍應比網絡要求值大2～3dB，故用于用戶端的儀器應在36dB以上，前端應在39、40dB。這對儀器是一個非常高的要求，很多數字電視儀器大都是在模擬基礎上開發的，它一般只能測量到MER在35dB以內。目前，用戶需要MER40dB，儀器廠家或供應商就說能做到40dB，其實很多現有儀器根本做不到，再則一般場合MER值又沒有辦法計量。因此，目前國內數字電視儀器的MER值測量非?；靵y。故很多場合網絡出了毛病找不出來，有的工程驗收扯皮，有的測試結果無法判定，有的測量MER指標很好，但就是常出現馬賽克。

4 測量MER的儀器剖析

對調制誤差MER進行討論。我們從MER的定義公式可以看出，它必須測量出信號的標稱值（理想值），然后測量它的每次取樣偏差值，它的大小近似于如下公式：

δU≈U0-MER（dBμV）

其中：δU為廣義噪聲值，U0為信號理想值。由上可見U0是一個比較大的值，測量起來較容易，而且精度較高，而δU值是廣義噪聲信號，其值很小，而且是一個多變的隨機信號，故需多次取樣，為保證測量誤差，其取樣次數要遠遠大于數字信號的QAM數，如64QAM信號，其取樣次數要遠遠大于64次。由此可見小信號測量就會帶來較大困難，而且引入較大誤差。我們知道，儀器本身也有噪聲，如果儀器噪聲大于或等于信號δU那么測量無法進行。為了保證小信號測量，一般應大于儀器噪聲10dB，至少要大于3dB，在3～10dB以內要給出修正系數，對測量結果進行修正。

由此可見，為了保證MER的測量，首先要保證小信號的測量，那就是必須要求儀器本身有小的噪聲。例如一般測量信號為65dBμV，如果要測量MER為40dB，那么噪聲信號小于25dBμV，儀器噪聲應該在10dBμV以下。

CATV分析儀接收部分是非常重要的，特別是儀器本機噪聲，一般是指儀器的靈敏度或測量的最小信號能力。為此，CATV分析儀的頻譜分析部分非常重要。實際上一些高級CATV分析儀就是從頻譜分析儀基礎上演變過來的。作為保證數字有線電視網絡質量的儀器，它是計量器具，一定要嚴格保證這些參數的測量范圍和精度。我們在研制、驗收、維護中常常為測量引起爭議，網絡設備出了問題找不出原因，就是如此。

5 結束語

在數字電視的平移以及三網融合中需要注意對信號的測量，由于測量的準確性對數字電視的信號傳輸等有著重要的作用，需要對調制誤差率進行準確的測量，使用的測量儀器需要符合要求，對測量的范圍要謹慎的明確，正確選擇測量儀器，還要加強儀器的維護，使其能夠正常使用，同時要提高網絡的質量，由于網絡對數字電視的使用有著關鍵的作用，所以需要有效地將進行，根據分析，推薦使用的儀器德國寶馬公司和美國的韋克斯出廠的產品，由從而提高測量的效果。

參考文獻

[1]楊爭鋒.數字有線電視傳輸測量的剖析[J].科學技術創新，2016（5）：33-33.

[2]楊清學.基于數字電視信號傳輸與控制的測試系統設計[J].大眾科技，2017，19（5）：1-2.

[3]李胤喆.有線數字電視監測系統的建設和維護[J].數字化用戶，2017，23（36）.