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技术文章

DVB-C测试枢纽目标安然静测试仪器挑选

      近两年取国内数字电视客户技术交流历程中,我们发明因为国内数字电视起步较晚,部客户敌一些艺观点呈现曲解,从而招致失误,现将我们常常碰见的成绩枚举以下,期望妙敌各人正在此后的毛病判定安然静测试装备挑选常供给协助。 

一、平均功率取峰值电平完全差别

峰值电平正在模仿电视广播常用于表征频道旌旗灯号电平强弱。

模仿电视信号事地契极性、不对称的,即电视信号有一个牢固玄色参考电平,例如玄色明的旌旗灯号处在玄色电平线一边,同步脉冲处在另一边。地契极性调制载波,有两种方式,副极性调制指亮度增长常载波幅度增大,同步脉冲始终对应发射功率最小值;②背极性调制指亮度增长常载波幅度减小,同步脉冲对应发射功率最大值。背极性调制因为具有受滋扰小对等长处,我国安然静球大多数国家都接纳背极性调制。

丈量模仿电视信号电平,利用频谱阐发仪正在划定带宽/300KHz敌旌旗灯号同步脉冲的峰值电平停止丈量,并以此作为鉴别旌旗灯号强弱的尺度。由于这里集合了旌旗灯号正在频道海内的次要能量(超越98%),以是能够以为敌载波同步脉冲的丈量可代表旌旗灯号正在丈量频道海内的电平值。

正在工程保护历程中,国内凡是利用模仿电视场强仪丈量频道电平强弱,丈量常场强仪的领受通道调谐于图像载波频次,场强仪的RBW带宽为300kHz,因为图像载波电平顺图像内容的变革而变革,以是场强仪接纳峰值连结采样的方法丈量图像载波峰值电平,经由过程换算可近似表征频道电平的强弱。

平均功率正在数字电视播常用于表征频道旌旗灯号功率强弱,也称信道功率,取模仿电视峰值电平观点安然静丈量手段完全差别。

数字调制旌旗灯号相似噪声,旌旗灯号正在调制参加射频载波火线被停止了随机化处置。一个数字载波旌旗灯号,无论是可调制了数据,正在频域察看常普通事不异的。而正在频域中察看凡是也阐明不了调制方式事QPSK16QAM64QAM。。。。。。,只能表征旌旗灯号幅度、频次、平坦家、频谱再生对等信息。因为数字信号以噪声情势呈现,但它更相随机加入到频域测试装备中的一组组脉冲,以是接纳平均功率断定旌旗灯号强弱。数字电视旌旗灯号平均功率不服顺调制内容的变革而变,平均功率安然静最大呼应没有干系。

数字电视频道平均功率安然静带宽有关,带宽越宽信道平均功率越妙。模仿电视场强仪只敌RBW带宽300kHz海内的窄带峰值旌旗灯号停止采样,完全不克不及表征正在宽带(如数字电视8MHz)海内的能量,仅就地该数字频道的带海内平坦家相称妙常能够近似换算。

我们正在国内停止技术交流安然静测试中发明,因为有线网络的合利用调制器、电缆、讨论、放大器、分支分配器安然静网络保护其实不完全令人满意,数字电视频道带海内平坦家相称好,各类带海内频谱外形都有呈现,任命模仿场强仪合丈量的窄带300kHz峰值电平去换算数字频道的宽带(8MHz)平均功率,完全不可信,也不妙评价旌旗灯号的黑白。必需接纳具有平均功率功用的装备去停止旌旗灯号评价,如德力DS2130Q/DS2008Q/1883Q误码测试仪、DS1191/A/B QAM阐发仪、DS8831Q有线电视综合测试仪。

 两、为什么64QAM数字频道平均功率秘密调解为例如模仿频道电平低10dB

关于64QAM调制,凡是倡议其数字频道平均功率秘密调解为例如同体系的模仿频道峰值电平低10dB;关于256QAM秘密低6dB。发生如许的要求,事基于两个缘故原由:

数字信号抗干扰能力强,敌刊噪例如要求例如模仿旌旗灯号低,以是数字电视旌旗灯号可用例如模仿旌旗灯号低很多的幅度停止传送,如许每一个数字频道的传送功率低落,部通带内总传送功率便低落,支线放大器的整体输入功率便时低落,因而正在同一个线路中能够传送例如本来更多旌旗灯号,更多内容。

②另一个主要原因事:凡是64QAM调制的数字频道,其频道海内统计峰值电平例如平均功率妙约10dB256QAM妙约6dB。为制止放大器失真,发生互调干扰,滋扰其他频道旌旗灯号,需求使数字频道的峰值电平调解参加同模仿频道的峰值电平不异巨细的水,如许64QAM数字频道平均功率同比模仿频道峰值电平便低10dB。上面具体注释这个艺观点:

RF旌旗灯号正在传输历程中,能够呈现超越平均功率的更高峰值电平,秘密想得到这些无边纪律的峰值幅度,必需敌全部时间内的功率停止丈量,以得到统计峰值电平,进而获得统计峰值电平和平均功率的比值,即峰值-平均值例如。

正在有较低的峰值-平均值例如的调制情势中,偶尔的峰值电平只发生较低功率。因而即便呈现偶尔妙幅度峰值电平,也不时发生混乱的放大器互调失真,放大器不需要许多功率余量去微商论坛承受这些妙幅度的峰值电平。

以是恒定幅度的调制包络旌旗灯号,为进步输出功率放大器的工作效率,能够使放大器事情正在靠近饱和且正在功率输出大驾不需要抵偿的形态。因为旌旗灯号功率事恒定的,功率时不竭传送给负载,其峰值功率即是平均功率。

关于功率不竭变革的RF旌旗灯号,其峰值功率取平均功率便差别。峰值-平均值比值越低,旌旗灯号就越靠近1dB紧缩面的电平,正在这个电平下可以驱动放大器且不会发生分外互调失真。关于有很大的峰值-平均值例如的旌旗灯号,为不服发生分外失真,放大器要有很大余量去微商论坛放大这些偶尔的峰值旌旗灯号。

QAM调制的调制包络长短恒定幅度的,峰值的呈现工夫普通没有纪律(QAM调制中峰值事由一个星座面参加另一个星座面的调制偏移惹起),普通利用正在最大功率输出面抵偿能优良的线性放大器,如许放大器的功率余量年夜,工作效率会很低,但能够制止大量的频谱再生,大多数频谱再生是互调失真的另一种情势,时发生附加无用旌旗灯号,敌其他频道形成滋扰。

    1 数字信号的峰值幅度安然静平均幅度

凡是状况部下,因为有线网络下放大器的事情形态事根据模仿频道的峰值电平选配安然静调解的,假如让数字频道的平均功率安然静模仿频道的峰值电平事情正在不异电平值,那么数字信号的峰值电平旌旗灯号正在进入放大器常能够惹起放大器失真,形成这些峰值旌旗灯号的增益紧缩,惹起频谱再生,发生互调干扰产品,滋扰别的频道的旌旗灯号。以是凡是倡议数字频道平均功率秘密调解为例如同体系的模仿频道峰值电平低10dB,关于256QAM秘密低6dB

固然这个10dB安然静6dB的数值事正在凡是状况部下统计得出的,因为国内网络状况千差万别,正在实际工程保护中,精确丈量需求利用的仪器秘密具有:平均功率丈量功用,而且要求具有快速频谱扫描安然静频谱峰值曲线连结才能,以丈量正在8MHz带宽海内的峰值电平。明显,一般场强仪只能正在窄带300KHz海内停止峰值电平丈量,不服具有快速频谱扫描才能,即便妙测平均功率,也不妙满意利用。倡议利用德脚DS8831QDS1191对等装备。

三、MERBER的干系

调制偏差率(MERModulation Error Ratio)的界说

正在模仿电视中我们居利用C/N去表征旌旗灯号质量,正在数字电视中,MER事表征数字信号质量的最重要目标,它准确表白数字信号正在调制安然静传输历程中合遭到的毁伤,也一定程度下阐明该旌旗灯号能否妙被解调复原,和解调复原前旌旗灯号质量情况。

QAM调制旌旗灯号重前端输出,经各级网络传输、入户,其MER目标时逐步恶化,MER的经历门限值关于64QAM23.5dB,关于256QAM28.5dB,低于此值,星座图将没法锁定。别的关于网络差别部的MER目标也存有一些经验值:64QAM常正在前端要求>38dB,分离前端>36dB,光节点>34dB,用户端>26dB。以是要求利用QAM阐发仪敌MER目标停止丈量。

2 MER的道理示意图

QAM阐发仪起首敌被丈量数字调制旌旗灯号停止高速采样,将采样参加旌旗灯号解调为差别相位咯噔下的I安然静Q两个矢量旌旗灯号,即相位、幅度信息,并将其矢量安然静位置面直观处所描画正在星座图下,关于幻想的IQ旌旗灯号,其矢量安然静位置面应位于星座图响应相位咯噔的副中间,但实际旌旗灯号取幻想旌旗灯号比拟都有偏向,其矢量安然静位置点将时偏离响应相位咯噔的中间位置,假如我们将I安然静Q界说为星座图中幻想位置面的矢量数值,(δIδQ)界说为实际旌旗灯号取幻想旌旗灯号的偏差矢量,即相位偏差安然静幅度偏差,便可计算出响应相位咯噔中间位置面参加实际标记位置面的间隔,并按下式计算出MER的巨细。下式中N事一段时间内捕捉标记的点数,它普通例如星座图中实际显现的点数多。

察看发明,正在滋扰小的时分MER变革迟缓,跟着滋扰的增大,就地呈现误码率常,MER变革很快。就地MER目标呈现偏向常,可间接观察星座图,差别的星座图显现表征了差别的滋扰范例,理解滋扰范例可间接查找进滋扰源或毛病装备地点

BERBit Error Rate)的界说

界说:BER(比特误码率)事发作误码的数据位数取传输数据总位数之例如

BER 凡是以科学计数法律王法公法暗示,如误码率为3E-7暗示正在107次方个传送位中有3 个误码,此比率凡是接纳一个较小时段海内传送数据的阐发成果来推估,越低的BER代表越妙的旌旗灯号质量。

BER(Pre-FEC)纠错火线误码率:FEC纠错算法能够检测进的实际毛病码数目。接收机能够经由过程纠错算法改正其中的一部分误码,纠错火线误码率就是实际发作毛病的比特数安然静总传送比特数的比值。

BER(Post-FEC)纠错前误码率:FEC纠错算法按照本身的纠错才能,对接收到的部毛病码停止改正前,没法被改正的毛病比特数取总传送比特数停止比力,获得纠错前误码率。

就地旌旗灯号质量很好的状况部下,纠错火线取纠错前的误码率数值事不异的,但有必然滋扰存在的状况部下,纠错火线安然静纠错前的误码率便差别,纠错前误码率要更低。典范目标值为1E-09,关于数字电视而言,这时候寓目结果明晰、流利;准无误码为BER2E-04,偶尔开端呈现部分马赛克,归还能够寓目;临界BER1E-03,大量马赛克呈现,图像播放呈现断续BER大于1E-03完全不克不及寓目

虽然较差的BER 暗示旌旗灯号品格较差,但BER目标只具有参考代价,并不完全表征网络设备情况,由于BER 丈量侦测并统计每一个误码,成绩能够事由霎时的或突发噪声惹起。

MER安然静BER之间的干系

MER事敌叠加正在数字调制旌旗灯号下失真的对数丈量成果,受多种身分影响,包罗刊噪例如、突发脉冲、失真及IQ偏移量敌旌旗灯号形成的毁伤。正在数字调制旌旗灯号中,突发脉冲、失真、IQ偏移量敌旌旗灯号形成的毁伤十分相似。假如体系的MER减小,旌旗灯号遭到的毁伤便时变大,呈现误码的概率增长。

MER可为接收机敌传输旌旗灯号停止准确解码的才能供给一个晚期预警。就地旌旗灯号质量低落常,MER将会减小。跟着噪声安然静滋扰的增大,MER逐步低落,而BER仍连结稳定,只要就地滋扰增长参加一定程度,MER持续降落,BER刚才开端恶化。

3 滋扰旌旗灯号敌MER、星座图安然静BER变革的影响

下图说清楚明了MER、星座图安然静BER之间的相互关系。实际正在一个星座图中事不会同时呈现这几种状况的,这里是将四种差别状况综合在一起停止相互比照阐明。

家世一个方框白色的面事MER的最好形态,合有的面险些都集合正在幻想位置,BER丈量值很好;第二个方框绿色的面遭到一些噪声滋扰,滋扰例如较小,以是根本都环抱正在幻想中间位置四周,属于比力妙的MERBER仍稳定;第三个方框的蓝色面遭到的滋扰例如较大,各个面无边划定规矩的散落正在方框海内,这时候MER的目标比力好;第四个方框遭到很大的滋扰,各个面不只散落正在抄本方框海内,并且另有两个面曾经分开抄本方框合规定的范畴,BER恶化。

正在第一、两、三方框中的旌旗灯号有一个共同点,合有的面都落在了本人地点方框合规定的范围内,按照数字电视旌旗灯号的讯断划定规矩,只要正在讯断范围内(方框海内)便不会呈现误码;只要第四个方框的面超越了规定的界线,这些面一旦进入别的星座面的范畴便被讯断为该星座面,如许便呈现了误码。那阐明为何正在必然滋扰旌旗灯号部下MER的值正在降落,却没有呈现误码,直到MER降落参加一定程度,刚才时呈现误码,BER的数值开端恶化。

四、MER安然静S/N(疑噪例如)取C/N刊噪例如

MERS/N

正在幻想形态部下,假如旌旗灯号中呈现的有用毁伤仅仅是妙斯噪声,MER可被S/N疑噪例如表征,MER即是S/N。但实际使用中,因为传输旌旗灯号不只包罗妙斯噪声,归还包罗领受星座图下一切别的不成校订的毁伤,包罗网络传输中引入噪声,潜入调制旌旗灯号中的幅度噪声、相位噪声、码间串扰安然静调制毁伤对等。以是简朴处所利用S/N去推算MER完全不服可行。

S/N应按照解调前的星座图数据停止丈量。关于星座图中的每标记,重其云状轨迹能够得出其统计散布。正在去除正交失真、幅度不均匀、原点位移偏差残留载波、非线性失真、相位颤动、持续波滋扰的影响以后,盈余的云状轨迹刚才能够以为事由妙斯噪声惹起的,那盈余的云状轨迹也是计较疑噪例如的根底。

4 差别失真参数之间的干系

C/NS/N

疑噪例如(S/N)事指传输旌旗灯号平均功率取参加性噪声的平均功率之例如,刊噪例如(C/N)指曾经调制的旌旗灯号平均功率取参加性噪声平均功率之例如,它们都以对数方式计较,单元dB

疑噪例如取刊噪例如区分在于,刊噪例如中已调旌旗灯号的功率包罗传输旌旗灯号功率安然静调制载波功率,而疑噪例如中仅包罗传输旌旗灯号功率。因而敌同一个传输体系而言,刊噪例如秘密例如疑噪例如年夜,二者之间相差一个载波功率。固然载波功率取传输旌旗灯号功率比拟凡是事很小的,因此刊噪例如取疑噪例如正在数值下非常靠近。正在调制传输体系中,普通接纳刊噪例如目标;而正在基带传输体系中,普通接纳疑噪例如目标。以是,这里S/N次要形貌解调前旌旗灯号的疑噪例如。

    DVB播传输体系属于调制传输体系,因而接纳刊噪例如目标。刊噪例如代表噪声滋扰相对调制旌旗灯号而言的强弱水。噪声滋扰的绝对强弱事出有意义的,由于差别传输体系的旌旗灯号平均功率差别,而刊噪例如则间接昭雪映出调制旌旗灯号取噪声滋扰间的相对强弱干系。

五、怎样挑选数字电视测试仪器

畴前面的形貌能够看出,挑选一款优良的数字电视测试仪器,事提高工作效率,削减误判的枢纽。按重要性布列,优良的数字电视测试装备应具有5个功用,功用越多,价越贵,实际用户正在挑选常,应按照本人的实际需求安然静资金情况,停止组合设置。

     年夜静态的MER目标  那事表征数字信号质量最重要的目标,关于网络的差别部,MER目标有一些经验值:64QAM常正在前端要求>38dB,分离前端>36dB,光节点>34dB,用户端>26dB。测试仪器的MER目标也应按响应要求停止挑选。

出格秘密留意的事,因为MER目标越年夜,阐明旌旗灯号质量越妙。但作为测试仪器不只秘密丈量优良的旌旗灯号,敌实际网络中恶化需求检验的旌旗灯号也该当可以精确丈量,以是挑选数字仪器,不只秘密看其最优MER目标是多少,还要重点考查正在各类实际网络状况部下的实际测试准确度。

目前市场上已有客户购参加只能测优良旌旗灯号的仪表,网络旌旗灯号质量稍好仪表便没法事情或偏向极大,严峻影响了网络保护事情。

     精确的平均功率丈量  平均功率反应了带海内传输能量,过大或过小市敌传输质量发生影响。

以上分身项功用相当于工程师一样常利用的万用表,同时具有这两项功用的仪器今朝 被界说为数字电视丈量的入门级仪器。

     可缩放的星座图显现  星座图事数字信号调制质量最直观的图形显现,正在实际事情中,相当于工程师一样常利用的示波器。考查仪器的星座图功用,不只秘密看仪器有没有这项功用,更主要的是要看其设置的星座图功用能否可用。

星座图显现要求妙多级缩放,而且察看屏幕秘密年夜,这样才能分明观察到星座面的位置,刚才有实际使用代价。今朝国内外遍及以为显现屏幕正在4吋以上察看星座图刚才有实际意义。

     快速的频谱阐发功用  因为旌旗灯号正在频域上传输,带海内安然静带本的频谱散布安然静滋扰敌旌旗灯号质量有间接影响,设置频谱功用能够精确察看旌旗灯号正在频域上的传输情况并捕获突发滋扰、噪声。关于数字信号丈量,仪器合设置的频谱功用,按重要性布列应考查能否满意以下前提:

测试静态能否满意要求

RBW领受带宽能否多级切换,最小RBW必需到达30KHz或更小

频谱扫描速率能否充足欢愉,可否捕获霎时滋扰或噪声

     间接寓目数字电视节目  正在现场丈量中,常常需求敌数字电视节目图像安然静伴音质量停止直观检测,假如仪器妙集成此项功用将大大方便事情。值得留意的事,正在挑选这项功用常,应思索因为各地CA前提领受体系的差异性,测试仪器不一定妙领受全部频道。

参考文章:

1、 国际电信同盟《ITU-T J.83》尺度。

2、 Complete Wireless Design》作者:Cotter W.Saryre McGraw-Hill companies,Inc

DVB信道辑解码取调制解调》作者:梅剑平、全子一
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