有线数字电视参数的测试与网络指标分析.ppt

第九章有线数字电视参数的测试第九章有线数字电视参数的测试1可编辑版第九章有线数字电视参数的测试第九章有线数字电视参数的测试一、有线数字电视需要测试哪些参数一、有线数字电视需要测试哪些参数两大类参数两大类参数:系统参数、码流参数系统参数、码流参数二、有线电视传输系统对数字电视信号质量二、有线电视传输系统对数字电视信号质量的影响的影响2可编辑版一、有线数字电视需要测试哪些参数一、有线数字电视需要测试哪些参数两大类参数两大类参数:1系统参数系统参数2码流参数码流参数3可编辑版1、系统参数系统参数1)数字电视频道功率（电平）数字电视频道功率（电平）定义定义:8MHz带宽内的总带宽内的总RF功率，测试点频率在被测功率，测试点频率在被测试频道的中央。其单位为试频道的中央。其单位为dBmV或或dBV。测量方式：测量方式：电视模式下的自动方式测量法电视模式下的自动方式测量法电视模式即解调后的电视信号显示在仪器屏幕上的方式。电视模式即解调后的电视信号显示在仪器屏幕上的方式。频谱模式下的综合方式测量法频谱模式下的综合方式测量法频谱模式即在仪器屏幕上显示所选频段的功率频谱的方式。频谱模式即在仪器屏幕上显示所选频段的功率频谱的方式。4可编辑版5可编辑版a）电视模式下的自动方式测量法）电视模式下的自动方式测量法电视模式下的自动方式测量法如下：电视模式下的自动方式测量法如下：第一，在被测频道中心频率处，取一个很窄的测量带第一，在被测频道中心频率处，取一个很窄的测量带宽（例如宽（例如230KHz）并测量其）并测量其RF功率，功率，第二，假定在第二，假定在8MHz带宽内的其余频点与中心频率测带宽内的其余频点与中心频率测量到的量到的RF功率相等（即假定在整个频带内频谱密度是一功率相等（即假定在整个频带内频谱密度是一致的），致的），第三，将中心频率处测量的第三，将中心频率处测量的RF功率在功率在8MHz带宽内积带宽内积分，即得到一个分，即得到一个8MHz带宽数字频道的带宽数字频道的RF功率。功率。6可编辑版7可编辑版b）频谱模式下的综合方式测量法）频谱模式下的综合方式测量法这种测量法考虑了这种测量法考虑了8MHz带宽内信号频谱的分布，将频道带宽按带宽内信号频谱的分布，将频道带宽按一段分成若干段（大约每段），测量每段的相一段分成若干段（大约每段），测量每段的相对频道总功率的基值，再将其积分就得到频道总功率。所以测量结果对频道总功率的基值，再将其积分就得到频道总功率。所以测量结果更加精确。更加精确。c）两种测量方法比较）两种测量方法比较测量结果二者相差约测量结果二者相差约1-2dB，特别是当数字信号功率降低时二者，特别是当数字信号功率降低时二者结果误差加大。结果误差加大。d）测量仪器）测量仪器QAM数字数字/模拟模拟CATV分析仪（例如分析仪（例如PRX10/PRX8+）或）或电视频谱场强仪（如电视频谱场强仪（如PRK4C）8可编辑版9可编辑版e）用频谱仪测量数字电视频道功率）用频谱仪测量数字电视频道功率1）将频谱仪调谐在被测频道中心频率，选择频率间隔和电平）将频谱仪调谐在被测频道中心频率，选择频率间隔和电平设置，以便显示整个频道的设置，以便显示整个频道的8MHz带宽；带宽；2）把频谱仪的分辨带宽）把频谱仪的分辨带宽(RSBW)设置在设置在100KHz，把视频带，把视频带宽设置在宽设置在100Hz或更低，以便得到平滑的显示；或更低，以便得到平滑的显示；3）用水平游标线测量数字电视信号峰值电平）用水平游标线测量数字电视信号峰值电平Vs；4）用下面公式计算数字电视频道功率：）用下面公式计算数字电视频道功率：V=Vs+lg(8MHz/RSBW)+Ksa式中式中Ksa为频谱仪的修正系数，典型频谱仪的修正系数为为频谱仪的修正系数，典型频谱仪的修正系数为1.7dBV=Vs+19+1.7=Vs+20.7（dBmv或或dBv）10可编辑版f）用场强仪近视测量）用场强仪近视测量场强仪是用来测量模拟电视频道的场强仪是用来测量模拟电视频道的RF电平，由于在频道载波频率电平，由于在频道载波频率处一个窄的测量带宽内的处一个窄的测量带宽内的RF功率，几乎占有整个频道功率，几乎占有整个频道RF功率的功率的80%，因此，通常就用载波处测量的，因此，通常就用载波处测量的RF电平来表示整个频道的电平来表示整个频道的RF功率。功率。用场强仪近视测量数字频道的用场强仪近视测量数字频道的RF功率时：功率时：第一步，将场强仪的频率调谐到被测量数字频道的中心频率；第一步，将场强仪的频率调谐到被测量数字频道的中心频率；第二步，测量该中心频率处的第二步，测量该中心频率处的RF电平值电平值至少三次取平均值至少三次取平均值V1第三步，按下公式计算被测量数字频道的第三步，按下公式计算被测量数字频道的RF功率功率VV=V1+10log(8MHz/0.23MHz)=V1+15.4(dBmV或或dBV)11可编辑版2）调制误差率（）调制误差率（MER）a）调制误差率（）调制误差率（MER）的概念）的概念数字系统中的调制误差率（数字系统中的调制误差率（MER）类似于模拟系统中的信号噪声）类似于模拟系统中的信号噪声比（比（S/N）。）。MER表示为理想的表示为理想的QAM信号错误功率和平均功率之比。信号错误功率和平均功率之比。误差振幅均方根值误差振幅均方根值MER=-20log（dB）符号平均振幅值符号平均振幅值考虑到系统老化效应，理想信号的考虑到系统老化效应，理想信号的MER必须与实测必须与实测MER要有要有4到到5dB的差值，否则会存在重大错误。的差值，否则会存在重大错误。MER测量适用于早期检测到非突发噪测量适用于早期检测到非突发噪声的影响，如系统噪声以及声的影响，如系统噪声以及CSO，CTB的影响。的影响。MER的测量不仅测的测量不仅测量幅度噪声，同时也测量相位噪声。量幅度噪声，同时也测量相位噪声。12可编辑版I0j、Q0j分别为星座点分别为星座点j理想的理想的I、Q分量；分量；Ij、Qj分别为星座点分别为星座点j实际的实际的I、Q分量；分量；N为测量取样点总数（远大于为测量取样点总数（远大于调制度调制度64以保证测量精度）以保证测量精度）13可编辑版MER与与C/N+I的关系为的关系为MER=0.441+C/（N+I）（滚降系数）（滚降系数=0.15）b）测量方法）测量方法用用QAM数字数字CATV分析仪的分析仪的MER测试功能自动测测试功能自动测量。量。c）测量仪器）测量仪器数字分析仪数字分析仪电视频谱场强仪电视频谱场强仪d)注意：注意：64QAM解码器解码器需要需要MER高于高于25dB才能实才能实现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求MER等于或等于或大于大于30dB。256QAM解码器解码器需要需要MER高于高于28dB才能实现才能实现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求MER等于或大等于或大于于33dB才能实现解码操作。才能实现解码操作。14可编辑版不同的噪声对星座图中的星座点影响不同：不同的噪声对星座图中的星座点影响不同：振幅噪声改变原星座点的距离（改变星座的轨迹；振幅噪声改变原星座点的距离（改变星座的轨迹；相位噪声改变原星座的旋转位置（呈旋转状态）；相位噪声改变原星座的旋转位置（呈旋转状态）；相干干扰使星座点出现圆形模糊（呈圆形状态）；相干干扰使星座点出现圆形模糊（呈圆形状态）；其它形式的噪声和干扰会影响所有方位的星座点（呈星云状态）其它形式的噪声和干扰会影响所有方位的星座点（呈星云状态）如后图示。如后图示。15可编辑版16可编辑版17可编辑版3）64QAM数字频道载噪比测量数字频道载噪比测量a）数字频道载噪比的概念）数字频道载噪比的概念描述数字信号质量的一个基本参数是比特误码率描述数字信号质量的一个基本参数是比特误码率BER。BER是错误的比是错误的比特数和传输的总比特数之比。特数和传输的总比特数之比。DVB组织定义了一个组织定义了一个“准无差错传输准无差错传输”标准标准ETR290MeasurementsGroupETR290，该标准要求每小时传输少于一个错，该标准要求每小时传输少于一个错误。误。对于对于64QAMDVB-C传输，接收端在前向纠错前（传输，接收端在前向纠错前（per-FEC），），BER必须小于必须小于1.0E-4。在数字传输中在数字传输中,由于没有载波由于没有载波,因此因此,不能采用如模拟信号时测量载噪比的不能采用如模拟信号时测量载噪比的方法。一般使用数字信号的信噪比方法。一般使用数字信号的信噪比Eb/N0间接得到载噪比间接得到载噪比C/N。二者的关。二者的关系如下：系如下：C/N=Eb/N0+10Log(RsxLog2M)/BW18可编辑版公式中的符号含义如下：公式中的符号含义如下：Eb每比特的能量每比特的能量N01Hz带宽的噪声功率带宽的噪声功率Rs符号率符号率M星座图中的星座数星座图中的星座数BW频道带宽频道带宽对于对于64QAMDVB-C，Rs=6.875Mbaud，BW=8MHz，C/N=Eb/N0+7.12(dB)如如BER为为1.E-4，Eb/N0=16dB，C/N=23dB。19可编辑版b）测量方法）测量方法电视模式：使用平均值检波器测量数字载波信号电平和噪声信号电视模式：使用平均值检波器测量数字载波信号电平和噪声信号电平，其比值即为载噪比。测试时检波器的带宽应定义为电平，其比值即为载噪比。测试时检波器的带宽应定义为8MHz。频谱模式：选定一个测量噪声电平的参考频道，该频道最好是与频谱模式：选定一个测量噪声电平的参考频道，该频道最好是与被测量数字频道相邻的一个空置频道，测量该空置频道的噪声电平被测量数字频道相邻的一个空置频道，测量该空置频道的噪声电平（dBv），然后与被测量数字频道的信号电平（），然后与被测量数字频道的信号电平（dBv）相减即为该）相减即为该被测量数字频道的载噪比。被测量数字频道的载噪比。c）测量仪器）测量仪器数字分析仪数字分析仪电视频谱场强仪电视频谱场强仪20可编辑版21可编辑版4）比特误码率（）比特误码率（BER）a）比特误码率（）比特误码率（BER）定义：）定义：误码率是指在测量期间传输出错的码元数与传输的总码元数之比。误码率是指在测量期间传输出错的码元数与传输的总码元数之比。通常所说的误码率多指误比特率通常所说的误码率多指误比特率(BitErrorRatio，BER)。基基于以上定义，误码率的计算公式可以写为于以上定义，误码率的计算公式可以写为:其中，其中，fB为传输出错的比特数，为传输出错的比特数，nB为传输的总比特数，为传输的总比特数，t为测量为测量时间，时间，v为吞吐率。在其他参数为常量的情况下，随着时间为吞吐率。在其他参数为常量的情况下，随着时间t趋于无趋于无穷大，穷大，BER趋于误码概率趋于误码概率PB，即，即 22可编辑版由上面的定义可以看出，误码率与观测时间有关。由上面的定义可以看出，误码率与观测时间有关。通常，不但需要测出误码率的绝对值，而且还要找出通常，不但需要测出误码率的绝对值，而且还要找出误码率随时间的分布规律，如误码是零星出现还是周误码率随时间的分布规律，如误码是零星出现还是周期性出现的，也可能成块出现。期性出现的，也可能成块出现。定义：每一次取样的平均观测时间为定义：每一次取样的平均观测时间为To，一般情，一般情况下，短期况下，短期(1分钟到分钟到1小时小时)误码测量与长期误码测量与长期(几小时到几小时到几天之间几天之间)误码测量不同，短期误码测量只能看出差错误码测量不同，短期误码测量只能看出差错结构，而长期误码测量能找出误码与网络处理过程或结构，而长期误码测量能找出误码与网络处理过程或环境等因素之间的关系。环境等因素之间的关系。所以，极短时间内测量的误码率是没有价值的。所以，极短时间内测量的误码率是没有价值的。误码率是概率，只有采集大量数据情况下测量的误码误码率是概率，只有采集大量数据情况下测量的误码率才有效。率才有效。23可编辑版b）测量方法）测量方法第一，需要定义第一，需要定义QAM信号参数，如：信号参数，如：调制类型调制类型-256QAM，64QAM，32QAM，16QAM符号率符号率-6900，6875，6111，5000（kbouds）衰减器衰减器-为得到正确的测量结果，激活仪器为得到正确的测量结果，激活仪器30dB衰减器（衰减器（0-30dB可调），使输入的被测量信号不致使仪器可调），使输入的被测量信号不致使仪器的调谐器饱和。的调谐器饱和。24可编辑版第二，仪器测量出第二，仪器测量出FEC（前向纠错）前的（前向纠错）前的BER和和FEC纠错后接纠错后接收到的不可校正包（即错误数据包）。收到的不可校正包（即错误数据包）。为了给信号质量提供参考，定义了一个标准，即系统在为了给信号质量提供参考，定义了一个标准，即系统在FEC解解码前每传输小时少于一个不可校正数据包，即可被认为该系统传输码前每传输小时少于一个不可校正数据包，即可被认为该系统传输质量较好。这就是质量较好。这就是“准无差错传输准无差错传输”标准标准ETR290，该标准的边界，该标准的边界值称为值称为QEF（准无差错），近似相当于（准无差错），近似相当于FEC前前BER为为2.0E-4(即每即每10,000比特比特2个误码个误码)。第三，仪器正确解码第三，仪器正确解码MPEG-2信号，即可显示其在信号，即可显示其在FEC前或前或FEC后的后的BER值（取决于测试的端口）。值（取决于测试的端口）。在此，在此，纠正一个错误的认识，纠正一个错误的认识，”在传输系统的任意位置，都要在传输系统的任意位置，都要求求BER1E-9”。这既不现实也不需要。因为标准规定了在这既不现实也不需要。因为标准规定了在FEC解解码前每传输小时少于一个不可校正数据包，折算成码前每传输小时少于一个不可校正数据包，折算成FEC前的前的BER为为小于小于1E-4。因此，在。因此，在FEC前只要前只要BER1E-4，在，在FEC后都能达到后都能达到BER1E-9。这就是为什么我们并不要求。这就是为什么我们并不要求FEC前前BER越低越好，越低越好，因为，这将使系统造价大大地提高。因为，这将使系统造价大大地提高。c）测量仪器）测量仪器数字分析仪数字分析仪电视频谱场强仪电视频谱场强仪25可编辑版2、码流参数、码流参数1）码流参数有哪些：）码流参数有哪些：a）码流基本信息：）码流基本信息：传输速率，视音频带宽，节目列表，传输速率，视音频带宽，节目列表，PID数量和网络名数量和网络名称等；称等；b）误码信息；）误码信息；c）带宽信息：）带宽信息：码流中存在的各种类型的码流中存在的各种类型的PID的带宽；的带宽；d）节目信息：）节目信息：节目业务提供者，节目业务类型等；节目业务提供者，节目业务类型等；e）复用结构：）复用结构：多路节目的复用情况（包括视频，音频及多路节目的复用情况（包括视频，音频及PCR-PID等信息）；等信息）；f）PSI/SI信息：信息：各种表的分析；各种表的分析；g）PCR间隔和抖动；间隔和抖动；h）EPG查询。查询。26可编辑版2）如何测试码流参数）如何测试码流参数采用码流分析仪可以测试各种码流参数。采用码流分析仪可以测试各种码流参数。3）在数字电视系统的哪些测试点测试码流参数）在数字电视系统的哪些测试点测试码流参数码流参数测试图如下：码流参数测试图如下：27可编辑版4）采用的标准）采用的标准a）MPEG-2ISO/IEC13818-1（系统）（系统）ISO/IEC13818-2（视频）（视频）ISO/IEC13818-3（音频）（音频）与我国对应的标准是：与我国对应的标准是：GB/T17975.1-2000(系统系统)GB/T17975.2-2000(视频视频)GB/T17975.3-2000(音频音频)b)ETR154(MPEG-2系统实施指南系统实施指南)TR101290(测试指南测试指南)ETS300468(DVBSI）ETR211（DVBSI推荐）推荐）EN50083-9（DVBSPI，ASI）28可编辑版TR101290三级错误测量：三级错误测量：TR101290一级错误：一级错误：传输流同步丢失；传输流同步丢失；同步字节错误；同步字节错误；PAT错误；错误；连续记数错误；连续记数错误；PMT错误；错误；PID错误。错误。TR101290二级错误：二级错误：PCR间隔错误；间隔错误；PCR精度错误；精度错误；PCR重复错误；重复错误；PTS错误；错误；CAT错误。错误。TR101290三级错误：三级错误：NIT错误；错误；SI重复错误；重复错误；缓冲器错误；缓冲器错误；非指定非指定PID错误；错误；SDT错误；错误；EIT错误；错误；PST错误；错误；TDT错误；错误；数据延迟错误。数据延迟错误。29可编辑版DVB最新的最新的TR101290测试标准将测试标准将TS流参流参数的错误指示分为数的错误指示分为3个等级：个等级：第一级错误：能正确解码所必须的几个第一级错误：能正确解码所必须的几个参数的错误；参数的错误；第二级错误：达到同步后可连续工作必第二级错误：达到同步后可连续工作必须的参数的错误和需要周期监测的参数的须的参数的错误和需要周期监测的参数的错误；错误；第三级错误：依赖于应用的几个参数的第三级错误：依赖于应用的几个参数的错误。错误。30可编辑版第一级共第一级共6种错误，包括：种错误，包括：同步丢失错误、同步字节错同步丢失错误、同步字节错误、误、PAT错误、连续计数错误、错误、连续计数错误、PMT错误及设置错误及设置PID错错误。误。（1）传输流同步丢失：）传输流同步丢失：连续检测到连续连续检测到连续5个正常同步视为同步，连续检个正常同步视为同步，连续检测到测到2个以上不正确同步则为同步丢失错误。个以上不正确同步则为同步丢失错误。传输流失去同步，标志着传输过程中会有一部传输流失去同步，标志着传输过程中会有一部分数据丢失，直接影响解码后的画面的质量。分数据丢失，直接影响解码后的画面的质量。（2）同步字节错误：）同步字节错误：同步字节值不是同步字节值不是0X47。同步字节错误和同步丢失错误的区别在于同步同步字节错误和同步丢失错误的区别在于同步字节错误传输数据包长仍是字节错误传输数据包长仍是188或或204字节，但同步字字节，但同步字头的头的0X47被其他数字代替。这表明传输的部分数据有错误，被其他数字代替。这表明传输的部分数据有错误，严重时会导致解码器解不出信号。严重时会导致解码器解不出信号。31可编辑版（3）PAT错误：错误：节目关联表节目关联表PAT的的PID为为0 x0000，PAT错误包错误包括括标识标识PAT的的PID没有至少没有至少0.5s出现一次，出现一次，PID为为0 x0000的包中无内容，的包中无内容，PID为为0 x0000的包的包头中的加密控制段不为的包的包头中的加密控制段不为0。PAT丢失或被加密，则解码器无法搜索到相应丢失或被加密，则解码器无法搜索到相应节目；节目；PAT超时，解码器工作时间延长。超时，解码器工作时间延长。32可编辑版（4）连续计数错误：）连续计数错误：TS包头中的连续计数器是随着每个具包头中的连续计数器是随着每个具有相同有相同PID的的TS包的增加而增加，为解码器确定正确的解码顺包的增加而增加，为解码器确定正确的解码顺序。序。TS包头连续计数不正确，表明当前传输流有丢包、包重叠、包头连续计数不正确，表明当前传输流有丢包、包重叠、包顺序错等现象，会导致解码器不能正确解码。包顺序错等现象，会导致解码器不能正确解码。（5）PMT错误：错误：PMT错误包括错误包括标识标识PMT的的PID没有达到至少没有达到至少0.5s出现一次，出现一次，所有包含所有包含PMT表的表的PID的包的包头中的加密控制段不为的包的包头中的加密控制段不为0。PMT被加密，则解码器无法搜索到相应节目；被加密，则解码器无法搜索到相应节目；PMT超时，超时，影响解码器切换节目时间。影响解码器切换节目时间。（6）设置）设置PID错误：检查是否每一个错误：检查是否每一个PID都有码流，没有都有码流，没有PID就不能完成该路业务的解码。就不能完成该路业务的解码。33可编辑版第二级共第二级共6种错误，包括：传输错误、种错误，包括：传输错误、CRC错误、错误、PCR间隔错间隔错误、误、PCR抖动错误、抖动错误、PTS错误及错误及CAT错误。错误。（1）传输错误：）传输错误：TS包头中的传送包错误指示为包头中的传送包错误指示为“1”，表示，表示在相关的传送包中至少有在相关的传送包中至少有1个不可纠正的错误位，只有在错误被个不可纠正的错误位，只有在错误被纠正之后，该位才能被重新置纠正之后，该位才能被重新置0。而一旦有传送包错，就不再从。而一旦有传送包错，就不再从错包中得出其他错误指示。错包中得出其他错误指示。（2）CRC错误：在错误：在PSI和和SI的各种表中出现循环冗余检测码的各种表中出现循环冗余检测码CRC出错，说明这些表中的信息有错，这时不再从出现错误的出错，说明这些表中的信息有错，这时不再从出现错误的表中得出其他错误信息。表中得出其他错误信息。（3）PCR间隔错误：间隔错误：PCR用于恢复接收端解码本地的用于恢复接收端解码本地的27MHz系统时钟，如果在没有特别指明的情况下，系统时钟，如果在没有特别指明的情况下，PCR不连续发不连续发送时间一次超过送时间一次超过100ms或或PCR整个发送间隔超过整个发送间隔超过40ms，则导，则导致接收端时钟抖动或者漂移，影响画面显示时间。致接收端时钟抖动或者漂移，影响画面显示时间。34可编辑版（4）PCR抖动错误：抖动错误：PCR的精度必须高于的精度必须高于500ns或或PCR抖抖动量不得大于动量不得大于500ns。PCR抖动过大，会影响到解码时钟抖抖动过大，会影响到解码时钟抖动甚至失锁。动甚至失锁。（5）PTS错误：播出时间标记错误：播出时间标记PTS重复发送时间大于重复发送时间大于70ms，则对帧图像正确显示产生影响。，则对帧图像正确显示产生影响。PTS只有在只有在TS未加扰时方能未加扰时方能接收。接收。（6）CAT错误：错误：TS包头中的加密控制段不为包头中的加密控制段不为0，但却没有相，但却没有相应的应的PID为为0 x0001的条件接收表的条件接收表CAT，或在，或在PID为为0 x0001的包的包中发现非中发现非CAT表。表。CAT表将指出授权管理信息表将指出授权管理信息EMM包的包的PID并并控制接收机的正确接收，如果控制接收机的正确接收，如果CAT表不正确，就不能正确接收。表不正确，就不能正确接收。35可编辑版第三级共第三级共10种错误，包括：种错误，包括：NIT错误、错误、SI重复率错误、缓冲器错误、重复率错误、缓冲器错误、非指定非指定PID错误、错误、SDT错误、错误、EIT错误、错误、RST错误、错误、TDT错误、空缓冲器错误及数据错误、空缓冲器错误及数据延迟错误。第三等级错误并非是延迟错误。第三等级错误并非是TS传输流传输流的致命错误，但会影响一些具体应用的正的致命错误，但会影响一些具体应用的正确实施。确实施。36可编辑版二、有线电视传输系统对数字二、有线电视传输系统对数字电视信号质量的影响电视信号质量的影响37可编辑版有线电视传输系统组成：有线电视传输系统组成：前端系统前端系统传输系统（包括光纤干线、传输系统（包括光纤干线、HFC网络）网络）终端设备系统终端设备系统38可编辑版1、前端系统影响数字电视信号质量的因素：、前端系统影响数字电视信号质量的因素：a）前端系统的设备）前端系统的设备有线数字电视前端集成了广播电视、计算机通信和网有线数字电视前端集成了广播电视、计算机通信和网络传输设备。这些设备由不同厂家生产，它们产生的电磁络传输设备。这些设备由不同厂家生产，它们产生的电磁干扰（干扰（EMI）水平参差不齐，不同设备的固有噪声源对系）水平参差不齐，不同设备的固有噪声源对系统噪声的贡献有较大差异。统噪声的贡献有较大差异。设备内部固有噪声源：晶体振荡器和时钟分频电路设备内部固有噪声源：晶体振荡器和时钟分频电路开关电源、快速时间转换电路开关电源、快速时间转换电路A/D变换器、无端接电路变换器、无端接电路设备内部固有噪声源的影响：使视设备内部固有噪声源的影响：使视/音频信噪比下降通音频信噪比下降通过不同途径的累加引发时基抖动、漂移，使系统出口节目过不同途径的累加引发时基抖动、漂移，使系统出口节目时钟（时钟（PCR）指标严重超标（如图示）。）指标严重超标（如图示）。39可编辑版40可编辑版编码器和编码器和QAM调制器的固有噪声是影响前端系统指标的主要因素调制器的固有噪声是影响前端系统指标的主要因素之一。之一。前端的编码器大多数采用分量编码方式。编码中的模前端的编码器大多数采用分量编码方式。编码中的模/数变换过程数变换过程产生的噪声，将对信号造成损伤，使图象清晰度水平下降。编产生的噪声，将对信号造成损伤，使图象清晰度水平下降。编/解码后解码后的视频的视频SNR低于编码前的低于编码前的SNR。这可能使图象产生亮色串扰、细密网。这可能使图象产生亮色串扰、细密网纹、水纹等现象。纹、水纹等现象。QAM调制器内部的开关电源、上变频器、本振电路等组件在完成调制器内部的开关电源、上变频器、本振电路等组件在完成其本身的功能的同时，也扮演了谐波噪声源的角色，它以传导及辐射其本身的功能的同时，也扮演了谐波噪声源的角色，它以传导及辐射的形式干扰其它电路的工作。谐波噪声转换为带内噪声，导致的形式干扰其它电路的工作。谐波噪声转换为带内噪声，导致I/Q不平不平衡和相位噪声。使调制误差比衡和相位噪声。使调制误差比MER劣化劣化1-2dB。QAM调制器在运行中，谐波噪声引发的内部调制器在运行中，谐波噪声引发的内部PCR抖动漂移可自抖动漂移可自行校正，而对严重的外部行校正，而对严重的外部PCR抖动则不能校正。抖动则不能校正。41可编辑版b）前端环境：）前端环境：有线数字电视前端安装了各种模拟设备、数字设备、数据设备，它们共有线数字电视前端安装了各种模拟设备、数字设备、数据设备，它们共用一个机房。这使前端的电磁环境相当复杂。用一个机房。这使前端的电磁环境相当复杂。以一个实际机房的例子来看，该机房安装了以一个实际机房的例子来看，该机房安装了31个模拟频道、个模拟频道、15个数字频个数字频道、道、2个数据频道相应的设备。实测进入频道混合器前的个数据频道相应的设备。实测进入频道混合器前的15个频道个频道QAM调制调制信号的信号的MER指标为指标为39dB左右。未能达到左右。未能达到QAM调制器给出的调制器给出的MER大于（或等大于（或等于）于）40dB的要求。因此不能保证用户终端（即的要求。因此不能保证用户终端（即STB）要求）要求MER有有30dB的最的最低要求。低要求。为保证前端系统输出口的为保证前端系统输出口的MER、BER及及PCR抖动漂移及时延在设备可调抖动漂移及时延在设备可调整的范围内，要求系统具有优良的整的范围内，要求系统具有优良的EMI性能和提供足够的带外衰减。性能和提供足够的带外衰减。对机房对机房有下列要求：有下列要求：*子系统应分门别类安装，特别是数字视频系统设备应远离调制器、子系统应分门别类安装，特别是数字视频系统设备应远离调制器、UPS等；等；*设备保持良好接地；设备保持良好接地；*选用屏蔽良好的电缆，布线避开强干扰源；选用屏蔽良好的电缆，布线避开强干扰源；*接线端口的各种连接器安装规范和牢靠。接线端口的各种连接器安装规范和牢靠。42可编辑版小结：小结：前端系统因为内部和外部噪声的影响将使：前端系统因为内部和外部噪声的影响将使：*PCR抖动及时延；抖动及时延；*PSI/SI表格发送错误、发送间隔时间产生时延；表格发送错误、发送间隔时间产生时延；*视视/音频信噪比下降；音频信噪比下降；*产生所有类型的噪声。产生所有类型的噪声。43可编辑版2、传输系统影响数字电视信号质量的因素：、传输系统影响数字电视信号质量的因素：a）SDH光纤干线系统光纤干线系统SDH传输传输DVB-C数字电视信号的方式是：将数字电视信号的方式是：将6-8路的路的MPEG-2TS流（约流（约38Mb/s）复用到）复用到SDH的的DS345Mb/s的数字信道中，再将的数字信道中，再将3个个DS3信道复用成一个信道复用成一个STM-1（155Mb/s），通过），通过SDH光纤干线以光纤干线以STM-1传输到各个分前端。传输到各个分前端。由于由于SDH系统本身产生的抖动、漂移、误块，导致系统本身产生的抖动、漂移、误块，导致DS3数据流损数据流损伤。表现为数字电视信号的信噪比下降；相位失真；图象短暂停顿等。伤。表现为数字电视信号的信噪比下降；相位失真；图象短暂停顿等。上述问题必需由上述问题必需由SDH系统自身来解决。系统自身来解决。44可编辑版b）HFC网络：网络：光链路：光链路：从两个方面影响数字电视信号的性能：从两个方面影响数字电视信号的性能：有源部件有源部件-光发射机光发射机/光接收机；光接收机；无源部件无源部件-光纤、光连接器光纤、光连接器/分光器。分光器。光发射机光发射机/光接收机的输入信号大小直接影响其输出信号的非线性失真，光接收机的输入信号大小直接影响其输出信号的非线性失真，使数字电视信号的使数字电视信号的BER劣化，以及数字解调器瞬间失去同步而无法解调。解劣化，以及数字解调器瞬间失去同步而无法解调。解决的办法是：决的办法是：控制输入光发射机的控制输入光发射机的RF电平，使工作频带内的总电平，使工作频带内的总RF功率不会功率不会导致激光器的削波失真。控制输入光接收机的光功率，使光检测器不致产生导致激光器的削波失真。控制输入光接收机的光功率，使光检测器不致产生饱和失真。饱和失真。光纤的色散对长距离传输的信号将产生波形失真、组合二次差拍失真光纤的色散对长距离传输的信号将产生波形失真、组合二次差拍失真（CSO）。这将导致数字电视信号的信噪比和）。这将导致数字电视信号的信噪比和MER降低。解决的办法是：降低。解决的办法是：精精心设计长距离光纤传输系统，必要时对光纤色散进行补偿。心设计长距离光纤传输系统，必要时对光纤色散进行补偿。光连接器光连接器/分光器的光反射会导致信号相位失真，从而使时钟超标，图像分光器的光反射会导致信号相位失真，从而使时钟超标，图像画面出现停顿或马赛克。画面出现停顿或马赛克。解决办法是使用高质量的光连接器和波导型分光解决办法是使用高质量的光连接器和波导型分光器。器。45可编辑版同轴分配网络：同轴分配网络：与模拟信号传输不同，与模拟信号传输不同，数字信号在传输过程中的劣化数字信号在传输过程中的劣化是突变的。是突变的。而在突变前几乎无故障工作，终端的图相质量而在突变前几乎无故障工作，终端的图相质量与前端基本一样。但是一过突变门限点（如后图示与前端基本一样。但是一过突变门限点（如后图示MER=23.4dB，BER从从10E-9跳变到跳变到10E-4），数字电视），数字电视图象出现短暂停顿或局部图象出现短暂停顿或局部/整屏马赛克。当数字电视信号的整屏马赛克。当数字电视信号的MER=22dB时，机顶盒无法对时，机顶盒无法对64QAM的数字电视信号进的数字电视信号进行解调，产生所谓的悬崖效应行解调，产生所谓的悬崖效应黑屏，这时系统将崩溃。黑屏，这时系统将崩溃。46可编辑版47可编辑版分配网络使信号劣化的因素：分配网络使信号劣化的因素：模拟模拟/数字信号混合传输相互间的串扰；数字信号混合传输相互间的串扰；放大器非线性发射、失真；放大器非线性发射、失真；电缆、分支分配器和连接器的屏蔽性能降低；电缆、分支分配器和连接器的屏蔽性能降低；外界电磁干扰及电源谐波混入。外界电磁干扰及电源谐波混入。*模拟模拟/数字信号混合传输相互间的串扰：数字信号混合传输相互间的串扰：模拟模拟/数字信号混合传输时，模拟信号产生的失真产物（数字信号混合传输时，模拟信号产生的失真产物（CSO、CTB）如果落在数字频道上，将使该频道的数字信号产生误码；同样）如果落在数字频道上，将使该频道的数字信号产生误码；同样地，数字信号的失真产物如果落在模拟频道上，将使该频道的噪声增地，数字信号的失真产物如果落在模拟频道上，将使该频道的噪声增加，模拟信号载噪比劣化。加，模拟信号载噪比劣化。48可编辑版*放大器非线性发射、失真：放大器非线性发射、失真：由于数字频道的加入，使放大器的工作频道增加，由于数字频道的加入，使放大器的工作频道增加，输入放大器的输入放大器的RF功率增加。而输入功率增加。而输入RF电平提高电平提高1dB，放大器的，放大器的CTB将劣化将劣化2dB。随着放大器的级数增加，放大器的载噪比将下降随着放大器的级数增加，放大器的载噪比将下降C/N(110logn)dB（n为放大器的级数）。失真产物为放大器的级数）。失真产物和噪声的累加落在数字频道中，和噪声的累加落在数字频道中，QAM信号的信号的MER会会迅速劣化。这就是规定放大器限制在迅速劣化。这就是规定放大器限制在3级的原因。级的原因。49可编辑版*电缆、分支分配器和连接器的屏蔽性能：电缆、分支分配器和连接器的屏蔽性能：由于电缆屏蔽层的损伤；紧压在电缆上的接由于电缆屏蔽层的损伤；紧压在电缆上的接头产生局部缝隙；接头螺丝扣旷量较大；早期安头产生局部缝隙；接头螺丝扣旷量较大；早期安装的分支分配器工艺的局限性；网络的老化等因装的分支分配器工艺的局限性；网络的老化等因素，直接降低了网络屏蔽效能，增加了侵入噪声素，直接降低了网络屏蔽效能，增加了侵入噪声干扰的侵入，表现为（干扰的侵入，表现为（N+I）的增加，）的增加，N为系统为系统固有噪声，固有噪声，I为侵入噪声。其对系统输出口的为侵入噪声。其对系统输出口的MER影响为影响为MER=C/(N+I)+0.44N+I的增大，的增大，MER值将降低。值将降低。50可编辑版在分配网的建设中，由于有源在分配网的建设中，由于有源/无源部件的不完善，无源部件的不完善，电磁干扰极易进入分配网络系统。此外，电磁干扰极易进入分配网络系统。此外，CATV系统系统的有源器件的供电来源于公共电网，电网中丰富的高的有源器件的供电来源于公共电网，电网中丰富的高次谐波将干扰有源器件的正常工作，引发诸如放大器次谐波将干扰有源器件的正常工作，引发诸如放大器非线性失真、寄生发射等，同样会产生上述结果。非线性失真、寄生发射等，同样会产生上述结果。因此，因此，分配网的建设中一定要按照行业建网的标分配网的建设中一定要按照行业建网的标准进行。准进行。51可编辑版4、终端设备系统、终端设备系统终端设备系统包括电视机、机顶盒、终端设备系统包括电视机、机顶盒、CableModem等。等。这类产品电源的高次谐波及本振偏移、泄漏等引发的交叉这类产品电源的高次谐波及本振偏移、泄漏等引发的交叉干扰、带外噪声与外部的固定噪声源、突发性噪声一起，干扰、带外噪声与外部的固定噪声源、突发性噪声一起，通过相对开放的用户终端盒或用户室内质量差的连接器进通过相对开放的用户终端盒或用户室内质量差的连接器进入系统。使入系统。使QAM信号进一步劣化。信号进一步劣化。用户终端产品是公认的用户终端产品是公认的CATV网络电磁干扰的源头。网络电磁干扰的源头。国家对音频、视频产品的安全和电磁兼容已规定了国家对音频、视频产品的安全和电磁兼容已规定了3C强制强制性认证。但机顶盒由于价格因素，各厂家的机顶盒抗干扰性认证。但机顶盒由于价格因素，各厂家的机顶盒抗干扰水平参差不齐，对网络、终端电磁环境的适应性也各不相水平参差不齐，对网络、终端电磁环境的适应性也各不相同。同。52可编辑版小结：小结：由于有线数字电视技术固有的由于有线数字电视技术固有的“门限效应门限效应”，有可能使相邻两个，有可能使相邻两个用户中的一户能够很好地收看节目，而另一户则完全接收不到节目。用户中的一户能够很好地收看节目，而另一户则完全接收不到节目。可以通过终端信号电平、调制误差比可以通过终端信号电平、调制误差比MER、误码率、误码率BER三个指