唐明光广电基础知识讲座f.ppt

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），测量每段的相对频道总一段分成若干段（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。所以测量结果更加精确。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。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结果误差，特别是当数字信号功率降低时二者结果误差加大。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）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设）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，把视频带宽，把视频带宽设置在设置在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1.7dB V=Vs+19+1.7 =Vs+20.7（dBmv或或dBv）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处一个电平，由于在频道载波频率处一个窄的测量带宽内的窄的测量带宽内的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，因此，通常就用载波处测量的用载波处测量的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V1至少至少46次，取其平均值次，取其平均值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V V=V1+10log(8MHz/0.23MHz)=V1+15.4(dBmV 或或 dBV)2）调制误差比（）调制误差比（MER）a）调制误差比（）调制误差比（MER）的概念）的概念 数字系统中的调制误差比（数字系统中的调制误差比（MER）类似于模拟系统中的信号噪声比（）类似于模拟系统中的信号噪声比（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，的差值，否则会存在重大错误。否则会存在重大错误。MER测量适用于早期检测到非突发噪声的影响，如系统测量适用于早期检测到非突发噪声的影响，如系统噪声以及噪声以及CSO，CTB的影响。的影响。MER的测量不仅测量幅度噪声，同时也测量相位的测量不仅测量幅度噪声，同时也测量相位噪声。噪声。I0j、Q0j分别为星座点j理想的I、Q分量；Ij、Qj分别为星座点j实际的I、Q分量；N为测量取样点总数（远大于调制度64以保证测量精度）MER与与C/C+I的关系为的关系为 MER=0.441+C/（C+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测试功能自动测量。测试功能自动测量。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23dB才能实现解码操作，才能实现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求通常考虑到系统老化，至少要求MER等于或大于等于或大于27dB。256QAM解解码器码器需要需要MER高于高于28dB才能实现解码操作，通常考虑到系统老化，才能实现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求至少要求MER等于或大于等于或大于31dB才能实现解码操作。才能实现解码操作。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。与与MER有关的一个参数是误差矢量幅度有关的一个参数是误差矢量幅度EVM，EVM定义为：定义为：误差幅度的有效值误差幅度的有效值 EVMrms=-x 100%矢量幅度峰值矢量幅度峰值 MER与与EVM的关系为的关系为 MER=20lg100/V EVM（%）式中式中V为为 V=Srms/Smax Srms-星座图上最外层矢量的均方根幅度星座图上最外层矢量的均方根幅度 Smax-星座图上最外层矢量的幅度星座图上最外层矢量的幅度 通常通常64QAM调制器的调制器的EVM2%。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是错误的比特是错误的比特数和传输的总比特数之比。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 ETR290 Measurements Group ETR 290，该标准要求每小时传输少于一个错误。，该标准要求每小时传输少于一个错误。对于对于64QAM DVB-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方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。二者的关系如。二者的关系如下：下：C/N=Eb/N0+10Log(Rs x Log2 M)/BW 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 N0 1Hz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64QAM DVB-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。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平，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，该频道最好是与被测量频谱模式：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，然后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，然后与被测量数字频道的信号电平相比即为该被测量数字频道的载噪比。数字频道的信号电平相比即为该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 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：传输流中错误的比特数目与传输流总的比特传输流中错误的比特数目与传输流总的比特数目之比。数目之比。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-16QAM，32QAM，64QAM，128QAM，256QAM 符号率符号率-6900，6875，6111，5000，4443，-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的调谐器饱和。可调），使输入的被测量信号不致使仪器的调谐器饱和。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Read-Solomon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，定义一个系统在解码时的不可校正数据包每传为了给信号质量提供参考，定义一个系统在解码时的不可校正数据包每传输小时少于一个，该系统即可被认为质量较好。这就是输小时少于一个，该系统即可被认为质量较好。这就是“准无差错传输准无差错传输”标标准准 ETR290，此边界称为，此边界称为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，并显示其信号，并显示其BER值。值。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 3 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：传输速率，视音频带宽，节目列表，）码流基本信息：传输速率，视音频带宽，节目列表，PID数量和网络名称数量和网络名称等；等；b）误码信息；）误码信息；c）带宽信息：码流中存在的各种类型的）带宽信息：码流中存在的各种类型的PID的带宽；的带宽；d）节目信息：节目业务提供者，节目业务类型等；）节目信息：节目业务提供者，节目业务类型等；e）复用结构：多路节目的复用情况（包括视频，音频及）复用结构：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：各种表的分析；信息：各种表的分析；g）PCR间隔和抖动；间隔和抖动；h）EPG查询。查询。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：TR101 290三级错误测量：三级错误测量：TR101 290一级错误：传输流同步丢失；一级错误：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。TR101 290二级错误：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。TR101 290三级错误：三级错误：NIT错误；错误；SI重复错误；重复错误；缓冲器错误；非指定缓冲器错误；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。4 4）采用的标准）采用的标准 a）MPEG-2 ISO/IEC 13818-1（系统）（系统）ISO/IEC 13818-2（视频）（视频）ISO/IEC 13818-3（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)TR101 290(测试指南测试指南)ETS300 468(DVB SI）ETR211（DVB SI推荐）推荐）EN50083-9（DVB SPI，ASI）The EndAny Questions are welcome.