数字电视信号的误码测量
- 格式:doc
- 大小:118.00 KB
- 文档页数:8
误码测试原理误码测试是指在通信系统中对传输信道进行测试,以确定信道传输误码率的一种测试方法。
误码测试的原理是通过发送已知模式的测试数据,然后接收并比对接收到的数据与发送的数据,从而得出误码率的测试结果。
误码测试原理主要包括以下几个方面:1. 测试数据的生成。
在误码测试中,需要生成已知模式的测试数据,常见的方法包括伪随机码序列、固定模式码序列等。
这些测试数据需要具有一定的特性,以便于在接收端进行比对和误码率的计算。
2. 数据发送。
生成好的测试数据会通过发送端发送到接收端,发送端通常会将测试数据封装成数据包,然后通过信道发送到接收端。
在发送过程中,可能会受到信道噪声、衰落等影响,导致部分数据包丢失或出错。
3. 数据接收。
接收端会接收发送端发送过来的测试数据,然后进行解封装和解码,得到原始的测试数据。
接收端会对接收到的数据与发送端发送的数据进行比对,以确定是否存在误码。
4. 误码率计算。
通过比对发送端发送的数据和接收端接收的数据,可以得出误码率的计算结果。
误码率通常用误码比特数与总比特数的比值来表示,可以反映信道传输的质量。
误码测试原理的实现需要依赖于一定的测试设备和测试方法,常见的测试设备包括误码率测试仪、信号发生器、示波器等。
在实际的通信系统中,误码测试是非常重要的一项测试工作,可以帮助工程师了解信道传输的质量,及时发现和解决通信系统中可能存在的问题。
误码测试原理的应用范围非常广泛,不仅可以用于数字通信系统,还可以用于光纤通信、卫星通信、无线通信等领域。
通过误码测试,可以及时发现信道传输中存在的问题,保障通信系统的稳定性和可靠性。
总之,误码测试原理是通过发送已知模式的测试数据,然后比对接收到的数据与发送的数据,从而得出误码率的测试结果。
通过误码测试,可以帮助工程师了解信道传输的质量,及时发现和解决通信系统中可能存在的问题,保障通信系统的稳定性和可靠性。
度与方法数字电视参数测量精度与方法导言数字电视(Digital Television,简称DTV)是利用数字技术实现电视节目的传输、接收和显示的全新电视系统。
伴随着数字技术的不断发展,数字电视已成为了当下主流的电视传输方式,而数字电视参数的测量精度对其传输质量起着至关重要的作用。
本文将探讨数字电视参数测量的精度与方法。
数字电视参数测量的重要性在数字电视传输过程中,各种参数的准确性都对信号的传输质量、接收图像的清晰度、音效的真实度等方面产生影响。
因此,数字电视参数测量需要严格地按照相关标准进行。
数字电视参数测量的方法数字电视参数测量有多种方法,下面我们分别进行介绍。
数字电视信号强度(RF Level)的测量数字电视信号强度是指数字电视信号中每个频道上的电磁场强度。
为了使每个频道上的电视节目达到最佳接收状态,必须将每个频道上的信号强度控制在一定的范围内。
常见的信号强度测量仪器包括:功率计、频谱分析仪等。
数字电视误码率(BER)和误差向量幅度(EVM)的测量数字电视误码率(BER)是在数字电视传输过程中,信道码率中出现错误比例的度量。
误差向量幅度(EVM)是根据TX和RX之间的信号误差来计算其分布的一个指标,反映了发射端和接收端之间的信号失真程度。
需要注意的是,数字电视的误码率和误差向量幅度都只能在数字电视解调器(Demodulator)处进行测量。
数字电视帧误码率(FEC)的测量数字电视帧误码率是传输数据帧丢失的比例,通常以每百万个数据帧为单位。
为了保证数据传输的可靠性,每个数字电视信道都要有容错机制,这就需要数字电视系统对传输过程中的帧误码率进行实时监测,以便及时进行误码率的修正。
以上就是数字电视参数测量的主要方法。
此外,数字电视参数的测量还需考虑采样精度、信号抗干扰性等方面的影响。
数字电视参数测量的标准主要由国际电信联盟(ITU)和欧洲电信标准委员会(ETSI)等组织出台。
数字电视参数测量精度对数字电视传输质量和接收效果有着重要的影响,数字电视参数测量的方法也比较多样。
论数字电视信号的指标与监测数字电视是指利用数字技术传送和接收电视信号的一种方式,相比传统的模拟电视,数字电视有着更高的画质和更多的信息流量。
数字电视的传输要求比传统的模拟电视更高,因此数字电视信号的指标监测显得尤为重要。
数字电视信号的指标信噪比信噪比是指收到的信号中有用信号与噪声信号的比值,它是衡量数字电视传输质量的重要指标,一般用分贝表示。
当信噪比越高,传输质量越好,画面越清晰流畅。
误码率误码率是指数字电视传输过程中,由于信号传输噪声等原因造成误码的比率。
数字电视信号的传输是通过压缩和解压缩的方式进行的,误码率的高低会直接影响数字电视的画质。
如果误码率过高,数字电视的画面会受到影响,出现卡顿、花屏等问题。
比特速率比特速率是指单位时间内传输的比特数,它是衡量数字电视信号传输速度的重要指标。
在数字电视传输中,信号的比特速率越高,传输速度越快,画面对比度、亮度、饱和度等方面的表现也会更好。
频偏频偏是指数字电视信号的载波频率相对于标准频率的偏差,它是影响数字电视接收质量的重要因素之一。
频偏越大,数字电视接收的质量越差,画面会出现失真、抖动等现象。
码流速率码流速率是指数字电视信号中每秒钟传输的数据量,它与数字电视信号的分辨率、色彩深度、压缩算法以及比特率等因素相关。
码流速率越高,数字电视信号中传输的信息越多,画质越好。
数字电视信号的监测数字电视信号的监测是指对数字电视信号进行实时或离线测试和检测,以确保数字电视信号的正确传输和接收。
数字电视信号的监测有以下几种方法:人工实时检测法人工实时检测法是指通过人工观察数字电视画面的清晰度、流畅度等方面的表现,从而判断数字电视信号传输质量的方法。
这种方法的优点是能够及时检测到数字电视信号的问题,缺点是人工成本高,无法对数字电视信号中潜在的问题进行全面检测。
电子实时检测法电子实时检测法是指利用数字电视信号监测仪器,对数字电视信号进行实时监测和检测,以验证数字电视信号的正确传输和接收。
MER在数字电视网络测试中的应用随着数字电视改造在全国广泛的开展,越来越多的观众享受到数字电视节目带来的服务,数字电视越来越深入到人们的日常生活。
但是,数字电视网络的改造是个循序渐进的过程,必然存在数字电视与模拟电视混传的过程,在很多地方依然是相对老化的模拟线路,这直接影响到数字电视的传输质量,像马赛克、画面停顿等现象时常发生,影响到人们的收视的感受。
所以如何提高网络的传输质量,量化电视网络的指标,是非常重要的工作。
1 调制误差比(MER)及相关数字电视网络指标(1) 信噪比(S/N):指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比,以误差矢量的均方值计算平均噪声功率,并计算S平均/N平均,计算公式为:2212211()10lg()1()Nj jjNj jjI QNS dBNI QNσσ==⎧⎫+⎪⎪⎪⎪=⎨⎬⎪⎪+⎪⎪⎩⎭∑∑即信噪比为I/Q,信号功率与噪声功率之比,以分贝(dB)表示。
(2)载噪比(C/N):指已调制信号的平均功率与噪声平均功率之比,以对数的方式计算,单位dB,表示式为:10lg()20lg()P UC dB dBN P U⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭载波载波噪声噪声已调信号的功率包括传输信号功率和调制载波的功率,数字电视传输系统是调制传输系统,因此采用载噪比指标,它代表噪声干扰相对调制的强弱程度,直接反映出调制信号相对噪声干扰的强弱程度。
(3)比特误码率(BER):BER是描述数字电视信号传输质量的重要指标,定义为在确定的时间期间内错误比特和传输比特总数之间的比值。
即:BER=错误比特数/传输比特数BER越低,代表数字电视信号传输的质量越好,典型的理想目标值为10-9,这时电视节目清晰而流畅;当达到10-4时,偶尔会出现马赛克和停顿现象,影响观看的程度有限;当达到10-3时,会出现连续大量的马赛克,基本不能收看。
(4)调制误差率(MER):MER是信号矢量幅度的有效值与误差幅度的有效值的比值,以dB为单位表示,定义式如下:222211222211()()10lg()20lg()()()NNj jj jjjN Nj j j jj jI QI QMER dB dBI Q I Qδδδδ====⎧⎫++⎪⎪⎪⎪==⎨⎬⎪⎪++⎪⎪⎩⎭∑∑∑∑其中:j j j jI I Q Qδδ++、jQ是理想位置矢量,jIδ、jQδ是误差矢量。
.数字电视的主要测量技术指标1.1.1引言我们要准确把握数字电视传输网络质量的好坏,应该分三步。
第一步:对平均功率,MER,BER这三个指标进行测量。
MER、BER测量门限(实际经验总结)第二步:当这些指标恶化的时候,应该对其它指标进行详细的测量,判断造成网络质量恶化的原因。
因为MER的恶化是最主要的因素,它将直接导致BER的下降并最终影响用户接收机的接收效果。
所以因主要测试调制质量参数,找出问题原因。
调制质量参数主要有:调制误差率、载波抑制、幅度不平衡、正交误差、相位抖动,RS解码前误码率等。
其中调制误差率反映了调制的总体质量;载波抑制、幅度不平衡等反映调制中可能引起误差的主要原因;RS解码前误码率则反映了整个信道的可靠性的性能。
对数字调制的直接测量是找到信号失真源头的有用工具。
调制质量的估价是放在数字解调之后,自适应均衡器附近.第三步:利用星座图进行逐级排查。
当然我们一般的测试工作只需要做第一步就可以,当网络有问题的时候做第二,三步;而且绝大多数时候我们第二,三步是同时进行的。
建议即使网络正常也因该定时在网络前端执行第二,三步操作便于防范问题于未然。
1.1.1.平均功率1.1.1.1.数字信号电平和模拟信号电平的区别因为模拟电视图像内容是通过幅度调制来传送的,图像的内容是随时变化的,所以模拟电视的信道的功率取决于图像内容,根据图像的内容的不同,信道功率不断的变化。
由于模拟电视行/场同步脉冲电平相对稳定,故我们把测量峰值电平作为判别模拟电视信号强弱的测量标准。
所有的数字调制信号都有类似噪声的特性,信号在调制到射频载波之前被进行了随机化处理,所以当发送一个数字信号时,无论它是否传送数据,在频域中观察一般都是相同的。
而且在频域中观察这样的信号通常也说明不了有关的调制方式,例如是QPSK,16QAM,还是64QAM,它只能说明信号的幅度、频率、平坦度、频谱再生等等。
噪声信号的最大响应与噪声信号的功率没有关系。
数字电视中文论坛 (/bbs/index.asp)-- 转播传输数字前端 (/bbs/list.asp?boardid=14)---- DVB-C数字电视的测试 (/bbs/dispbbs.asp?boardid=14&id=2722)我国将于2008年全国开通数字电视,近年来不少城市都已开始试播,各广电局,广电系统,有线台都正在试验之中,数字电视较模拟电视来说是一个全新的概念。
对于数字电视系统的测试来说,它也是一个全新的概念,我们必须按数字电视的标准去探讨它的测试方法,研制、选用新的测试系统和仪器。
一、DVB-C数字电视我国的数字电视标准尚未最后确定,据说今年底会正式定稿。
无论怎么说,我国数字电视选用欧洲标准是不疑了,即DVB数字电视广播标准。
这个标准包括DVB-S(数字卫星电视)、DVB-C(数字电缆电视)、DVB-T(数字地面电视)。
这三种数字电视都采用MPEG-2标准对视频和音频进行编码与压缩,形成传输码流TS,再经过复用、调制,而后进行传输或广播。
就调制方式来说,这三种数字电视是不同的。
卫星电视采用QPSK(正交相位键控);电缆电视采用QA M(正交幅度调制);地面电视采用COFDM(编码正交平分复用)。
DVB-C数字电缆电视,也称数字有线电视,它和其他两种数字电视一样,都要对视音频进行编码和压缩。
它较模拟电视的优点首先是数字传输抗干扰能力强,信噪比提高,获得高的图像质量,而且数字电视系统便于开展数据传输等增值业务,再则由于采用数字压缩,对于一套电视节目来说,它占用的频带就较模拟电视窄多了,模拟电视一个频道可以传6-8套数字电视节目,整个传输网路可以到200-300套节目。
二、DVB-C系统测试系统测试标准原则上按《DVB系统测试指导ETR290》,该标准对MPEG-2TS流的测试,卫星和电视网络传输媒介共同参数的测试,电视网络、卫星、地面、MMDS/MVDS专门测试都给出了具体的方法和要求。
标准清晰度数字电视编码器、解码器技术要求和测量方法 1.视频编码器应支持H.264/MPEG-4AVC标准,码率范围为2Mbps ~ 20Mbps。
2.音频编码器应支持MPEG-1 Audio Layer II或AAC格式。
3.编码器应支持分辨率为1920×1080i、1280×720p、720×480i/576i。
4.编码器应支持帧率为50Hz、60Hz。
5.编码器应支持多种码率控制方式,如CBR、VBR、ABR等。
6.编码器应支持多种输入接口,如SDI、HDMI、CVBS、YUV等。
7.编码器应支持多种网络传输协议,如UDP、RTP、RTSP、HTTP 等。
8.编码器应支持多种码流封装方式,如TS、ES、PS等。
9.编码器应支持多种音视频流组合方式,如PES、PSI、PAT、PMT等。
10.编码器应支持多种分段传输方式,如固定长度、自适应长度等。
二、标准清晰度数字电视解码器技术要求:1.视频解码器应支持H.264/MPEG-4 AVC标准。
2.音频解码器应支持MPEG-1 Audio Layer II或AAC格式。
3.解码器应支持分辨率为1920×1080i、1280×720p、720×480i/576i。
4.解码器应支持帧率为50Hz、60Hz。
5.解码器应支持多种音视频流解析方式,如PES、PSI、PAT、PMT等。
6.解码器应支持多种网络传输协议,如UDP、RTP、RTSP、HTTP 等。
7.解码器应支持多种码流封装方式,如TS、ES、PS等。
8.解码器应支持多种输出接口,如SDI、HDMI、CVBS、YUV等。
9.解码器应支持多种码率控制方式,如CBR、VBR、ABR等。
三、标准清晰度数字电视编码器、解码器测量方法:1.对编码器和解码器进行单元测试,测试项目包括码率控制、编码效率、图像质量、音质、网络传输稳定性等。
2.对编码器和解码器进行集成测试,测试项目包括流媒体传输、多路复用、分段传输、码流封装等。
卫星数字电视接收器测量方法介绍卫星数字电视接收器是一种广泛应用于民用和商用领域的设备,用于接收卫星信号并将其转换为可视化的视频和音频信号。
为了确保卫星数字电视接收器的质量和性能达到预期,需要进行测量和测试。
本文将介绍卫星数字电视接收器的测量方法,包括信号质量测量、频谱分析、误码率测试等。
信号质量测量卫星数字电视接收器的一个重要测量参数是信号质量。
信号质量可以用于评估接收器的性能,并确定信号是否足够强以提供高质量的视频和音频输出。
一种常见的信号质量测量方法是测量信号的信噪比(SNR)。
以下是一种基本的测量步骤:1.连接卫星数字电视接收器到卫星天线,并确保天线对准卫星。
2.打开接收器,并选择一个需要测试的频道。
3.使用信号质量测量功能来测量信号的信噪比。
该功能通常可以通过接收器的菜单选项访问。
信噪比测量结果通常以分贝(dB)为单位,较高的值表示较好的信号质量。
另外,还可以使用误码率(BER)测量来评估信号质量。
误码率是在数字通信中评估信号误差的一种指标。
较低的误码率表示较好的信号质量。
误码率测试通常需要使用特定的测试设备。
频谱分析频谱分析是另一种重要的卫星数字电视接收器测量方法。
频谱分析用于确定信号的频率构成和幅度分布,以帮助识别潜在的问题和干扰。
以下是一个常见的频谱分析步骤:1.连接卫星数字电视接收器到频谱分析仪或频谱分析软件。
2.打开接收器,并选择一个需要分析的频道。
3.启动频谱分析仪或软件,并将其设置为正确的频率范围和分辨率带宽。
4.分析仪或软件将显示接收到的信号的频率构成和幅度分布。
通过观察频谱分析结果,可以检测到可能存在的干扰或频率偏移等问题。
误码率测试误码率(BER)测试是评估卫星数字电视接收器性能的重要方法之一。
误码率是指单位时间内传输的错误比特数与总传输比特数之比。
误码率的测量可以帮助评估信号传输质量,并确定在不同条件下接收器的性能。
以下是一种常见的误码率测试方法:1.使用误码率测试设备连接到卫星数字电视接收器的输出端口。
地面数字电视信号的技术参数与测试作者:林清叶来源:《活力》2012年第06期[关键词]地面数字;电视信号;技术参数;测试一、地面数字电视信号的技术参数数字电视和模拟电视的频谱结构及能量分布完全不同。
由于数字电视信号中的调幅是平衡调幅,抑制了载波,因而从频谱分析仪上看,一个数字频道的已调信号,像一个抬高了的噪声平台,均匀地平铺于整个限定带宽内。
伴音信号在MPEG-2编码时,已经与图像信号以包的形式复用到了一起。
数字电视系统的测试相对于模拟电视来说是一个全新的概念,我们必须按数字电视的标准,结合实际情况,选用新的测试仪器,去探讨它的测试方法以及数字电视的参数指标。
1.地面数字电视的载噪比。
数字信号信噪比(S/N)指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比。
数字信号载噪比(C/N)指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比,载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。
数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上,载噪比越大,信号质量越好,反之信号质量就差,模拟电视会出现“雪花干扰”,数字电视会出现马赛克,严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。
2.地面数字电视的比特误码率。
比特误码率BER的定义是误码的比特数与传输的总比特数之比。
误码的实质与信号的信噪比有关,是信号受到噪声、脉冲抖动、工业干扰及突发信号如雷电等所至,因此我们可以由测量信噪比算出BER。
数字电视信号是离散的信号,接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像,要么就是中断(包括马赛克、静帧),具有“断崖效应”的特点。
信号的这种变化,与传输的误码率有关,BER测量侦测并统计每个误码,问题可能是由瞬间干扰或突发噪声引起,并不完全表征网络设备状况,这时BER指标只具有参考价值。
3.地面数字电视的调制误差率。
调制误差率MER是信号理想的矢量幅度的平方和与信号误差矢量幅度平方和之比,以dB表示。
在数字电视中,MER是表征数字信号质量的最重要指标,它精确表明数字信号在调制和传输过程中所受到的损伤,也一定程度上说明该信号是否能被解调还原,以及解调还原后信号质量状况。
数字电视信号的误码测量数字电视信号的误码测量时间:2005-6-3 15:50:00 来源:依马狮网作者:程实中国国际广播电台电视中心阅读2573次数字视音频的大潮已扑天盖地将我们淹没,尤其是电视制作专业领域,采、录、编、播的全程数字化已逐渐成为标准配置。
数字技术的运用,解决了长期以来电视图像质量因后期制作而下降的问题,但又带来了数字电视信号误码的新问题。
在信号源和接收机之间存在任何一个数据字的数值改变称之为误码,这是数字信号独有的。
让我们从数字视频信号的标准、格式、编码说起。
一. 数字视频信号的标准和格式CCIR-601(也称ITU-R601)标准定义了数字视频的信号标准(见下表)。
按照CCIR601标准,模拟电视信号以4:2:2取样,取样后进行8比特量化和线性PCM编码,即可得到符合数字演播室标准的基带数字信号,其比特流为:(13.5×8+6.75×8×2)Mbit/s=216Mbit/s。
这种速率在一般计算机上很难处理。
每分钟数字视频所占用的空间为:216Mbit/s×60s/8=1620MB,如果把这种视频流存放在650MB的光盘中,一张光盘只能存放20多秒,而一块10GB的硬盘也存储不了几分钟的视频图像。
因此必须对数字视频图像进行压缩,用尽可能少的数据来表达信息,节省传输和存储的开销。
于是,数字视频码率压缩得以普及,JPEG、M-JPEG、MPEG-2、MPEG-4等压缩标准、小波编码和帧间压缩为各界广泛接受。
数字设备也从天价的非压缩D1、D2、D3、D5发展到现在广为使用的索尼Digital-Betacam、Betacam SX、MPEG IMX、DVCAM;松下公司的DVCPRO25、DVCPRO50;JVC公司的Digital-S 等(见下表)。
如此众多的不同格式的机器设备该如何集成为制作系统呢?好在他们都采用标准的串行数字接口(Serial Digital Interface),即:统一传送我们常说的SDI信号。
数字电视信号测试要点数字电视信号采用QAM调制方式,没有图像载波电平可取,无峰值,整个限定的带宽内是平顶的。
所以,QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的,称为数字频道平均功率。
在用户端电缆信号系统出口处要求:信号电平为47~67 dBμV〔比模拟电视信号的要求低10 dB〕,数字相邻频道间最大电平差为≤3 dB,数字频道与相邻模拟频道间最大电平差为≤13 dB。
测量的方法是对整个频道进行扫描、抽样,每一个随机抽样点的功率也是随机分布的,所以把每一个抽样点的功率值取平均。
这种测量功能是模拟电平场强仪不具备的,数字电视对线路的要求是阻抗匹配〔标称特性阻抗75Ω〕。
信号电平用户输出口在45~75DBμV左右〔用数字场强仪测量〕。
数字电视对信号电平的要求有一个门限效应,当信号低于门限值则无任何画面,当满足门限范围,就会有相当清晰的画面,当在门限值上下摆动时,就会出现停顿的马赛克现象。
数字电视的几项重要指标及其使用方法:一、测量误码率〔BER〕及其方法数字电视信号是离散的信号,接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像,要么就是中断〔包括马赛克〕。
信号的这种变化,只与传输的误码率有关,所以把误码率作为衡量系统信号质量劣变程度的最重要的指标。
在RS解码前的TS流的误码率规定为不劣于1×10E -4,其他参数〔如载噪比、调制误差率、噪声容量〕的限额值都是为了保证该误码率的。
比特误码率值高于1×10E -3〔临界点〕就无法正常收看数字电视,标准值为1×10E -9,BER值越低代表更好的传输质量。
1×10E -3的意思:相当于1000个里面有1个误码无法收看2×10E -4的意思:相当于10000个里面有2个误码无法连续正常收看3×10E -7的意思:相当于1000万个里面有3个误码正常收看1×10E -9的意思:相当于10亿个里面有1个误码优二、载噪比及其测量方法载噪比C/N是指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比,载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。
数字电视测量参数MER、BER的实现方法2011年第13期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION0科教前沿.科技信.1I数字电视测量参数MER,BER的实现方法王义杰(中国电子科技集团公司第四十一研究所安徽蚌埠233000)【摘要】本文介绍了射频和调制质量关键指标包括MER(调制误码率),BER(~b特误码率),星座图等.为保证数字电视信号传输质量,须合理规划设计MER指标,确保BEP.指标符合要求.本文介绍了软件实现方法,并通过星座图上的实验结果讨论调制误码率(MER】在数字电视系统中的影响.【关键词】MEIL;BEP-;星座图;QAM调制【Abstract]Inthispaper,111eradiofrequencymodulationandthequalityofkeyindicatorsin cludetheMER(modulationerrorrate),BER(bitelrorrate),constellation,andSOon.InordertomaketheBERindexbeuptoguaranteethetransmissi onqualityof,MERshouldbereasonablydesigned.Thispaperintroducethemethodofso.are,anddiscussestheinfluencesbreu~tbythe MERinDTVsystemonconstellation.【Keywords]MER;BER;Constellation;QuadratureamplitudemodulationO引言随着近年来数字电视技术的不断发展,掌握和理解好数字电视传输中的主要指标十分的重要.影响服务质量的关键指标归结起来主要有MER(调制误差率),BER(~特误码率),c/N(载噪比),PowerLeveJ(平均功率1,星座图等组成的射频和调制质量指标.为满足上述各项指标的测试,需要一个覆盖前端机房与线路维护的完整测试平台解决方案.我们只有合理地规划和调整好调制误码率MER等重要指标,才能更好确保比特误码率BER指标保持在一个良好的范围内,从而有效保证数字电视信号的优质传输.本文主要从数字电视QAM测试和星座图测试方面进行分析.1数字电视信号参数测量的工作原理CA Tv信号经可编程衰减器衰减,进入正向(47—870MHz)及回传信道f5一lOOMm)处理电路,然后进入高频调谐器.当进行数字频道的测量时,高频调谐器输出的中频信号经放大后进入QAM解调电路,QAM 解调部分首先进行A/D采样,经数字解调后得到I,Q基带信号,再经平方根奈奎斯特滤波器,均衡器,载波恢复电路后,恢复出时钟和载波,最后经过判决电路,RS解码等电路即可得到TS流和星座信息,进行数字频道相关参数的测量.我们设计的数字电视分析仪整机采用三星公司基于ARM平台的32位的CPU芯片$3C2410,数字解调芯片采用ZARLINK公司的ZL10210,使用I2C总线传送数据.I2C总线结构简单,组成的系统体积小.方便灵活.能够满足测试的需要.I2C总线仅仅依靠两根连线就实现了完善的全双工同步数据传送:一根为串行数据线SDA,一根为串行时钟线SCL.可发送和接收数据.各种被控制电路均并联在这条总线上,每个电路和模块都有唯一的地址,各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立.互不相关,方便地构成多机系统和外围器件扩展系统.号质量.典型的目标值为1E一09,对于数字电视而言,这时观看效果清晰流畅:准无误码BER为2E—o4,偶然出现局部马赛克,还可以观看;临界为lE—O3,大量马赛克出现,图像播放出现断续;BER大于1E一03 将丧失服务,完全不能收看.数字电视信号是离散的信号,接收到的数字电视信号要么是稳定,清晰的图像,要么表现为马赛克,静帧或图像中断现象,它没有模拟信号那种劣化的渐变过程.所以误码率既是数字传输系统中特有的指标,也是衡量通信系统有效性和可靠性优劣程度的重要指标.实际上,用户对一个数字通信系统性能的最终要求通常远比模拟通信系统简单.最终的要求只有误码率.误码率的大小主要由传输系统的特性和信道质量来决定.通过选择好的传输信遘和精心设计传输系统包括引入纠错编码,可以降低系统误码率.3数字信号参数MER,BER和星座图的软件实现方法测量仪器在数字信号条件通过解调芯片ZL10210的处理具有误码率,调制误差率的测量和星座图显示等功能.ZL10210的主要工作步骤如下:首先对解调芯片进行初始化,有三个寄存器Clock—Ctl(0x51),PLL_0(0x52】andPLL_1(0x53)用来设置ZL10210的时钟,再对高频头进行设置,发启动信号.然后判断锁定标志,如果锁定则对MER进行计算,同时对星座点进行采样,根据公式计算出比特误码率BER; 如果未锁定,则显示未锁定标志.对寄存器数据的读写均通过12C总线实现.以下为求出MER的部分软件代码:RL10210(0xlf,0x0d,&roseh);//读出MSE的高8位Rd—ZL10210(Oxlf,0x0e,&mse—I);//读出MSE的低8位rose=roseh;mse=mse<<8;2数字信号参数MER,BER的介绍的值调制误码率(MER)是反映数字信号质量非常重要的指标,是调制后的符号位置与理想位置的比值,MER并非意味着此信号已经误码,而是表征它在未误码时的质量,它精确表明数字信号在调制和传输过程中所受到的损伤,也一定程度上说明该信号是否能被解调还原,以及解调还原后信号质量状况.MER是对叠加在数字调制信号上的失真的对数测量结果.它是衡量数字电视的最主要的指标.数字系统中的调制差错I~(MER)类似于用在模拟系统中的信噪比或载噪比.MER 的测试结果反映了数字接收机还原二进制数码的能力,MER的值越大代表系统越好.QAM调制信号从前端输出,经各级网络传输入户,其MER指标会逐渐恶化,MER的经验门限值对于64QAM为23.5dB,低于此值,星座图将无法锁定.BER(~特误码率)是发生误码的位数与传输的总位数之比.BER被叙述为大量传送码的错误码比率10的几次方来表示.例如测量得3E一7表示在一千万次传送码有3次被误解,此比率是采用少数的实际传送码来实际分析并统计而推估的值,越低的BER代表越好的信_1;//计算MSE的数值mer=10*log10(10752.0/mse)+2I.07;,/根据推导的公式计算MERBER的计算按照以下步骤进行:(1)等待ZL10210的FEC锁定,即状态0寄存器的第7位为1;(2)反复查询RSBER—PER中断标志直到标志为1;(3)读RS—BER_Cnt寄存器,同时读RS_UBc,如果RS_UBC的最低两位非零则舍弃先前读出的RS—BER—Cm寄存器的数值;(4)持续的读RSBER_Cnt寄存器,直到RS—UBC的最低两位为零;如果始终为零.则表明信号非常差,BER不需要再计算并默认为2E一4.(5)根据公式计算出BER.以下为求出BER的相关代码:Rd_ZL10210(0xlf,0xl2,&rs_err_3);//读RS—BER—Cnt寄存器低8位Rd_ZL10210(0xlf,0xll,&rs_err_2);,/读RBER_Cm寄存器中8位Rd_ZL10210(0xlLOxl0,&rs_err1);//读RS_BER_Cnt寄存器高81"8eITcntrselT1:科技信息.科教前沿0SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMA TION2011年第13期rs—errcnt=rserrcnt<<8;rselTcnt=rserrcnt+rserr2:rs—.err——cnt=rs—.errcnt<<8;rserrcnt=ISerrcnt+rserr3:OHtput_ber=rserrcnt/3110241632;值,/计算出RS_BER_Cnt的数值,/根据推导的公式计算BER的4星座图中MER和BER的表现和相互关系星座图可以看成数字信号的一个"二维眼图"阵列,符号在图中所处的位置应具有合理的限制或判决边界.代表各接收符号的点在图中越接近原点,信号质量就越高.由于屏幕上的图形对应着幅度和相位, 阵列的形状可用来分析和确定系统或信道的许多缺陷和畸变,并帮助查找其原因.星座图是一个很好的故障排除辅助工具,它可提供干扰的来源与种类的线索,使用星座图可以轻松发现幅度噪声,相位噪声, 相位误差,调制误差比等调制问题.为了便于更好地理解MER,BER之问的关系.我们以DVB—C标准的有线数字电视信号为例进行说明.DVB—C下QAM调制方式经过编码,压缩,复用的数字信号流经过串/并重组将数字信号流分成I和Q(I是相位,Q是幅度)两组,分别经过量化达到不同的直流电平阶梯; 再经滤波,I,Q两路信号经同一本振混频.但相位相差90.两路再经混合器合成一个信号发射,传输,而量化后I路信号电平幅度按量化等级在I轴方向有个相应的位置.如量化8个等级则有8个位置,Q路也是如此,这样,每一个数字电视信号会在一个坐标图上有它相应的位置,如I,Q各组量化4个等级,则有4x4=16个框的星座,量化8个等级则为64个框的星座图.数字电视的每一个信号在星座图上都有一个相应的位置,如果这个符号是理想的,那么在其方框内是一个点,方框线即为相邻符号的分界线.也称之为"判断门限".数字电视信号总是伴随着广义噪声而存在,它每时每刻都叠加有噪声.因此方框中的符号不可能在其理想的框中心,每次取样下来.就形成云雾状的圆点.通过测试结果观察我们发现,在干扰小的时候MER变化缓慢,随着干扰的增大,当出现误码时.MER变化很快.当MER指标出现偏差时,可直接观测星座图,如果系统的MER减小,信号受到的损伤就会变大,出现误码的概率增加.当信号质量降低时,MER将会减小.随着噪声和干扰的增大,MER逐渐降低,而BER仍保持不变,只有当干扰增加到一定程度,MER继续下降,BER才开始恶化.5实验结果分析观察如图1所示的星座图.第一个象限内的点是MER的最佳状态,所有的点几乎都集中在理想位置,BER测量值很好;第二个象限内的点受到一些噪声干扰,干扰比较小,所以基本都环绕在理想中心位置周围,属于比较好的MER,BER仍不变;第三个象限内的点受到的干扰比较大,各个点无规则的散落在方框内,这时MER的指标比较差;第四个象限受到很大的干扰,各个点不仅散落在本方框内,而且还有两个点已经离开本方框所划定的范围.BER恶化.在第一,二,三象限中的信号有一个共同点,所有的点都落在了自己所在方框所划定的范围内,根据数字电视信号的判决规则,只要在判决范围内(方框内)就不会出现误码:1只有第四个象限的点超出了划定的界限.这些点一旦进入其它星座点的范围就被判决为该星座点,这样就出现了误码.这说明为什么在一定干扰信号下MER的值在下降,却没有出现误码,直到MER下降到一定程度,才会出现误码.BER的数值开始迅速恶化. 城蚌辑附囊穰瓣t缸———.1—j…图1星座图中MER的表现形式在网络中和用户现场,使用内置频谱分析功能的手持式数字电视分析仪,可方便进行网络频谱分析,观察多种调制方式的星座图,并对平均功率,MER,BER进行现场测量.6结束语我国2010年全面实现数字广播电视,2015年停止模拟广播电视的播出.目前许多地方都在进行数字有线电视基础设施的建设工作相关的测试,维护用的仪表,其需求量也显着增加.本文论述说明要想使有线电视系统高质量地传输丰富多彩的电视节目,就必须使有线电视系统满足一定的指标要求,其中调制误码率(MER),比特误码率(BER】,以及星座图的正常显示是系统正常工作的关键.l【参考文献】[1]贾煜.解说数字电视[M】.北京:中国科学技术出版社,2006.[2]姜秀华.数字电视原理与应用[M】.北京:人民邮电出版社,2003.[3]施国强,黄吴明,张万书.有线电视网络技术手册[M].北京:电子工业出版社2o02.作者简介:王义杰(】978一),男,安徽蚌埠人,中国电子科技集团公司第四十一研究所,工程师,研究方向为嵌入式系统软件开发.[责任编辑:王明朝](上接第44页)作业方式下的出错特征进行相应的检核分析,便于快速,准确地发现错误.由于全站仪操作使用方法的多样性.还有其它错误有可能发生.总之,出现错误的根源,往往是因为在实际作业过程中,受客观条件的制约而没有进行必要的检核,在定向设置完成后.直接测量定向点的坐标边长或与定向边的已知方位角加以比较.就可以避免类似错误的发生.在进行坐标导线测量时,除了记录坐标值以外,最好同时记录下方向值等相关信息,可采用电子记录手薄.从而减少由于手工记录和输人数据时相关错误的发生.5结束语5.1测量人员在输入起算数据时.要认真输入,反复检查.一人输入另一人检核.5.2在测量过程中,要把各转点的坐标记录下来.5.3用坐标定向时检测后视点的坐标.看看测得的后视点坐标和后视点坐标是否超差.5.4从未知边反测到已知边点检测测站点到后视点的边长.5.5分析粗差的原因,不盲目返工.找出出错的点.重新计算闭合差并分配.5.6编制和利用相应的一些软件(如清华山维,南方平差易等)进行坐标导线粗差检核和数据处理外,在实地中进行检核分析也是一种非常便捷的方法.【参考文献】[1]孔祥云.控制测量学[M】.武汉大学出版社,2002.[2]赵秋实.控制网优化设计[M】.冶金出版社,1998.[3]翟翔,付子傲.导线测量的出差分析及定位.地矿测绘.2001(1):22—24.[4]唐诗华,李景文.全站仪坐标导线测量中的错误分析.矿山测量,2005(3) 作者简介:张路平(1963.1O一),女,汉,测量I程师,一直从事矿山测量技术管理工作和cad作图工作.[责任编辑:王明朝]。
数字电视测试参数计算公式数字电视是一种通过数字信号传输电视节目的技术。
数字电视信号的传输和接收需要进行各种参数的测试和计算,以保证信号的质量和稳定性。
在数字电视测试中,有许多参数需要进行计算,包括信号质量、误码率、信噪比等。
本文将介绍数字电视测试参数的计算公式,并对其进行详细解析。
1. 信号质量计算公式。
信号质量是衡量数字电视信号传输质量的重要指标。
信号质量的计算公式为:信号质量 = 接收信号电平 / 发射信号电平。
其中,接收信号电平是接收到的数字电视信号的电平值,发射信号电平是数字电视信号的发射电平值。
信号质量的数值越接近1,表示信号质量越好。
2. 误码率计算公式。
误码率是衡量数字电视信号传输中出现误码的程度的指标。
误码率的计算公式为:误码率 = 误码比特数 / 总比特数。
其中,误码比特数是在传输过程中出现错误的比特数,总比特数是传输的总比特数。
误码率的数值越小,表示传输质量越好。
3. 信噪比计算公式。
信噪比是衡量数字电视信号中信号和噪声的比值的指标。
信噪比的计算公式为:信噪比 = 10 log10(接收信号功率 / 噪声功率)。
其中,接收信号功率是接收到的数字电视信号的功率值,噪声功率是数字电视信号中的噪声功率值。
信噪比的数值越大,表示信号质量越好。
4. 误差向量幅度计算公式。
误差向量幅度是衡量数字电视信号传输中误差的大小的指标。
误差向量幅度的计算公式为:误差向量幅度 = sqrt( I^2 + Q^2 )。
其中,I是数字电视信号的实部,Q是数字电视信号的虚部。
误差向量幅度的数值越小,表示传输质量越好。
5. 时钟误差计算公式。
时钟误差是衡量数字电视信号传输中时钟同步误差的指标。
时钟误差的计算公式为:时钟误差 = (接收时钟周期发射时钟周期) / 发射时钟周期。
其中,接收时钟周期是接收到的数字电视信号的时钟周期,发射时钟周期是数字电视信号的发射时钟周期。
时钟误差的数值越小,表示时钟同步越准确。
数字电视信号质量标准数字电视信号质量标准是指对数字电视信号质量的一系列规定和要求,它是保障数字电视传输质量、提高用户观看体验的重要标准。
数字电视信号质量标准的制定对于数字电视产业的发展具有重要意义,它不仅能够规范数字电视信号的传输和接收,还能够提高数字电视的服务质量,满足用户对高清晰度、高清晰度、高音质的需求。
首先,数字电视信号质量标准主要包括以下几个方面的内容:1. 信号强度,数字电视信号的强度是保证正常接收的基础,信号强度不足会导致画面模糊、卡顿等问题,因此数字电视信号质量标准对信号强度有明确的要求。
2. 信噪比,信噪比是衡量信号质量的重要指标,它是指有效信号与噪声信号的比值,信噪比越高,表示信号质量越好,因此数字电视信号质量标准对信噪比也有相应的规定。
3. 误码率,数字电视信号在传输过程中会受到各种干扰,导致出现误码,误码率是衡量信号传输质量的重要指标,数字电视信号质量标准对误码率有严格的要求。
4. 分辨率,数字电视信号的分辨率是指图像的清晰度,高清晰度的图像能够提高用户的观看体验,因此数字电视信号质量标准对分辨率也有相应的规定。
其次,数字电视信号质量标准的制定对数字电视产业具有重要意义:1. 保障用户观看体验,数字电视信号质量标准的制定能够保障用户观看体验,提高用户对数字电视的满意度,进而促进数字电视产业的发展。
2. 规范数字电视产业发展,数字电视信号质量标准的制定能够规范数字电视产业的发展,推动数字电视产业向高质量、高标准发展,提高数字电视产业的整体竞争力。
3. 提升数字电视服务质量,数字电视信号质量标准的制定能够提升数字电视服务质量,为用户提供更加优质的数字电视节目和服务,满足用户对高清晰度、高音质的需求。
最后,数字电视信号质量标准的制定需要各方共同努力:1. 行业协会,行业协会应当加强对数字电视信号质量标准的研究和制定,制定出科学合理的标准,推动数字电视产业的健康发展。
2. 企业厂家,数字电视设备厂家应当按照数字电视信号质量标准的要求,提供高质量的数字电视设备和产品,保障数字电视信号的传输和接收质量。
数字电视信号的误码测量
时间:2005-6-3 15:50:00 来源:依马狮网作者:程实中国国际广播电台电视中心阅读2573次
数字视音频的大潮已扑天盖地将我们淹没,尤其是电视制作专业领域,采、录、编、播的全程数字化已逐渐成为标准配置。
数字技术的运用,解决了长期以来电视图像质量因后期制作而下降的问题,但又带来了数字电视信号误码的新问题。
在信号源和接收机之间存在任何一个数据字的数值改变称之为误码,这是数字信号独有的。
让我们从数字视频信号的标准、格式、编码说起。
一. 数字视频信号的标准和格式
CCIR-601(也称ITU-R601)标准定义了数字视频的信号标准(见下表)。
按照CCIR601标准,模拟电视信号以4:2:2取样,取样后进行8比特量化和线性PCM编码,即可得到符合数字演播室标准的基带数字信号,其比特流为:(13.5×8+6.75×8×2)Mbit/s=216Mbit/s。
这种速率在一般计算机上很难处理。
每分钟数字视频所占用的空间为:216Mbit/s×60s/8=1620MB,如果把这种视频流存放在650MB的光盘中,一张光盘只能存放20多秒,而一块10GB的硬盘也存储不了几分钟的视频图像。
因此必须对数字视频图像进行压缩,用尽可能少的数据来表达信息,节省传输和存储的开销。
于是,数字视频码率压缩得以普及,JPEG、M-JPEG、MPEG-2、MPEG-4等压缩标准、小波编码和帧间压缩为各界广泛接受。
数字设备也从天价的非压缩D1、D2、D3、D5发展到现在广为使用的索尼
Digital-Betacam、Betacam SX、MPEG IMX、DVCAM;松下公司的DVCPRO25、DVCPRO50;JVC公司的Digital-S 等(见下表)。
如此众多的不同格式的机器设备该如何集成为制作系统呢?好在他们都采用标准的串行数字接口(Serial Digital Interface),即:统一传送我们常说的SDI信号。
二. SDI信号的编码
SDI信号的编码格式如下表所示:
每行活动视频的起始标识是SAV,结束标识是EAV,活动视频序列一般为Cb,Y,Cr,Y,Cb,Y...Y,Cb,Y,Cr,Y共计1440个字。
SAV和EAV都用四个字表示,即:3FFF/000/000/XYZ表示。
在EAV和SAV 之间是行辅助数据区(HANC),包括数据头,类型,行序列号,数据总数和用户数据。
共计280个字。
其中用户数据目前主要用来嵌入音频信号。
这样的数据信号还要经过并/串转换,加扰和非归零码转换(NRZI)形成串行数据流,并加入电路驱动输出。
SDI信号有它的固有弱点,SDI信号无误码检测功能和纠错手段;误码在加扰解扰器中倍增;时基不准使单个误码引起一串误码;跳变少和不对称也会引起误码。
我们常说的数字电视信号误码指的就是SDI 信号的误码。
三. SDI信号的误码
与模拟设备不同,数字设备通常不会产生误码,如:切换钜阵、数字延迟器、数字帧同步器、嵌入音频设备等,但有些数字设备会改变有效图像区,如:数字VTR或磁盘记录系统、制作切换设备等。
另外,一些模拟因数会导致误码的产生,如:传送的距离和传送电缆的反射损耗、信号的电平和噪声、信号的抖动和时钟的重建等。
SDI信号的误码情况该如何描述呢?我们引入了以下几个概念:
1.误码率和误码秒
误码率(BER)是出错的数据字(即误码)数目与全部数据字数目的比值,主要用于噪声引起的随机误码统计。
我们一般认为每帧画面上有一个误码会使图像崩溃,所以在PAL制中,称误码率0.97×10-7为崩溃点(或死亡点)。
误码率的测量需测所有比特,往往要花费很长一段时间周期,而且必须停播测试,必须使用已定义的伪随机比特序列信号进行测试。
这就带来很大的不便,尤其在无噪声的条件下典型的视频误码为脉冲误码,具有间隔出现的特点,一个数据字的出错会引起数百个相同数据字的出错。
这时误码率的测试不可能提供有价值的数据。
误码秒(Err Secs,而不是Errors Per Second)在误码出现后开始记时,到不再检测到误码时停止,可以与Elapsed记录的时间长度作对比。
它比误码率更适合评价短脉冲干扰引起同步信号遭到破坏,造成图像混乱的误码统计,从而给出更多节目中存在问题的信息。
2.系统增强测试
模拟系统在工作中信号不断衰减,信号质量不断降低,基本呈线性。
而数字系统在崩溃点之前,倾向于无故障工作;在崩溃点之后,图像根本无法识别。
所以,数字系统很重要的一点就是必须知道系统离崩溃点有多远。
增强测试就是改变数字信号的某个参数,直至到达崩溃点产生故障。
SMPTE 259M提出,系统增强测试最直观的方法是加接电缆,直至误码率达到崩溃点使图像崩溃。
下图给出某品牌电缆做的系统增强测试的曲线图。
实验结果表明,电缆长度一般不能超过300米,最好在250米以内。
3.EDH码
EDH码是泰克公司研制的一种用于数字系统的误码检测方法,1993年2月被SMPTE采纳为标准,称为PR165实用建议文件。
“EDH”即误码检测和处理,是对串行处理器中每一场视频信号进行循环冗余码(CRC)计算。
通过监测全场、有效图像、辅助数据区并记录数值,来确定误码的生产个数。
也常称为符号分析。
EDH码(即CRC数据)由数字信号发生器(如Tek TG2000)产生,插入到SDI信号中(PAL制625
行的第5行),可用数字信号测量仪(如Tek VM700T)在线测试。
测量仪能自动实时监测,提前给出故障警告,并自动精准地作出误码报告。
虽然EDH方式测误码直观准确,但它需要信号发生器和测量仪同时在线,占用了设备。
而且误码达到多少个会对系统形成威胁,现在还没有标准。
所以,如果完全依赖自动测试,就不能及时、有效地反映数字信号传送的质量,这时就需要通过相关测试来对系统性能作出全面评价。
4.相关测试
SDI的相关测试中有三项常规数字信号测试方法能反映误码的状况,即:SDI-Eye Diagram(眼图)、SDI-Wander(漂移)和SDI-Jittler(抖动),其中,眼图测试最为直观和全面。
这三种常规测试根据测量仪器的不同而各有千秋,也为大家所了解,就不再一一赘述了。
总之,上文介绍的对产生误码有影响的各因数,EDH可确定误码的个数;增强测试反映了传送的距离和传送电缆的反射损耗;误码率反映了噪声对误码的影响;误码秒反映了短脉冲干扰对误码的影响;
相关的眼图漂移抖动测试则反映了信号的抖动对误码的影响。
5.音频测试
SDI信号不需要传送同步和色同步信息,可以在视频的行、场消隐区中传送大量的数据信息,如:EAV和SAV的同步字,EDH和TRS等等。
现在运用广泛的嵌入音频,即是根据时分复用原理,将数字音频信号按多工复用方式插入串行数字视频信号的行消隐区中。
这样不仅可以节约音频通道,简化系统连线和通路结构,更能够保证视频和音频的完全同步,消除延时差的影响。
对嵌入音频信号的测试一般通过测量仪的SDI-Audio Meas,显示经过解码后的音频波形,进而显示模拟方式下的三大指标信噪比,频率特性和谐波特性,并比较两个声道的电平差和相位差;同时也可通过测量仪的SDI-Audio Format,监看音频数据信息。
需要注意的是,它不是对音频指标的测试,只是对音频数据内容和格式的检查。
例如,显示数据位是否加重,抽样频率值的多少,用户比特位信息等。
纵上所述,我们抛开数字电视信号本身,跳过各种压缩编码,直接对SDI信号进行分析。
通过运用以上测试项目,我们就能掌握数字电视信号的视音频性能,根据误码状况及时进行调整和校准工作,保证了良好的节目质量,把数字化的好处带给千家万户。
浏览数(75) 评论数(0)。