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分析有线电视系统中各种信号失真及干扰近年来我国有线电视事业快速发展，有线电视已经普及到千家万户，但是，随着时间的不断推移，有线电视系统中出现了各种信号失真及干扰的情况，本文结合笔者在实际工作中的经验，分析了有线电视系统中各种信号失真及干扰的产生的原因及解决办法。
标签：有线电视信号失真干扰0 引言失真：就是输出波形与输入波形不完全一致。
干扰：是由于外部无用信号进入了系统或系统内部产生了无用信号，无用信号对有用信号产生干扰。
模拟有线电视传输系统中，失真和干扰是不可避免的。
失真分为线性失真和非线性失真。
线性失真：是由于电路的幅频特性和相频特性不均匀，造成各频率信号的比例失调，并不产生新的频率成分，即没有无用信号产生。
非线性失真：是由放大器之类的非线性元件产生的，信号通过时不仅使各频率分量的幅度和相位发生变化，而且产生了新的频率成分，对有用信号产生干扰。
有线电视系统中，线性失真和非线性失真都不可避免，但非线性失真表现得最为严重。
1 邻频传输系统中非线性失真产生的干扰交调干扰：是其他频道信号叠加到所需频道上，出现窜像干扰，屏幕上表现为负像。
由干扰频道同步信号反转形成的一条白色宽竖条纹左右移动，类似于汽车雨刷移动，故也称雨刷干扰，交调干扰严重时可看到干扰频道的反转图像。
在系统中各频道间都有相互的交调干扰，但一般是电平高的频道对电平低的频道干扰较为严重。
互调干扰：是频道间或频道内各频率成分相互差拍或倍频，产生新的频率成分，造成网纹干扰。
交调干扰、互调干扰都是由于放大器的非线性引起。
交调干扰没有新的频率成分产生，表现为雨刷干扰。
互调干扰则产生了新的干扰频率，表现为网纹干扰。
出现非线性失真时要检查系统中有源器件是否损坏或超出其工作电平。
按次序重点检查：①各级放大器输出电平，保证在105d bμv以下。
②光接收机输出电平，保证在105dbμv以下。
③光接收机入射光功率，普通接收机保证在-2dbm至-3dbm之间，超强接收机保证在-4dbm至-7dbm之间。
浅析数字电视图像失真的改进措施摘要一个完整的数字电视系统主要由信源编解码、节目流与传输流多路复用/解多路复用、信道传输（包括有线传输、卫星传输、地面传输三种方式）、信道编解码、信号调制与解调等设备组成。
本文将主要针对数字电视图像失真问题及其改进措施进行阐述。
关键词数字电视；失真；改进2002年-2015年，国内数字电视市场规模将由400亿元扩张到5000亿元，2010年我国数字电视机顶盒市场规模已达到2050万台，其中蕴藏的市场机会超过万亿元。
而整个数字电视产业的规模预计将达到15000亿元，市场潜力不可估量。
在未来的10年内，我国的数字电视必将得到长足发展，由此带动的产业链市场价值更是以千亿元计算。
数字电视将带来一场深刻的革命，这不仅仅是技术革命，而且将带来广播电视运营体制管理方式以及用户收听、收看方式的根本性变革，甚至对整个信息产业的发展产生深远影响。
1数字电视系统结构一个完整的数字电视系统主要由信源编解码、节目流与传输流多路复用／解多路复用、信道传输（包括有线传输、卫星传输、地面传输三种方式）、信道编解码、信号调制与解调等设备组成。
数字电视信号从数字信号源（主要来源于数字摄像机、数字录像机、数字摄录机等设备）到数字电视接收机进行处理及传递的全过程，可以看作一条链路，这常被称为数字电视广播链，它由信源编码和压缩系统、复用和传送系统、信道编码和调制系统、传输信道及数字电视接收机五部分组成。
数字电视广播链信源编码即数据压缩，其目的是设法降低信息码率，它适用于视频、音频和辅助数据流。
其中辅助数据流包括各类控制数据，主要是用于收费管理及控制接收的有条件接收控制用数据，还有与视频、音频节目有关的数据，如字幕等，此外还可以是独立的节目与数据业务。
复用和传送是指将数字化的数据流分割成许多可识别的信息包，并将这些视频数据流包、音频数据流包、辅助数据流包复用成一个单一的数据流，再进行传送。
信道编码和调制是指利用数据流信息来调制发射信号的方法，调制技术的讨论包括信道编码以及利用单载波或多载波方案的差错防御技术。
廛厦挝蕉有线数字电视网络传输中的非线性失真和网络阻抗匹配胡琳安(江苏如皋市广电局网络传输公司工程部，江苏如皋226500)脯要】数字电视不仅仅将传输信号从模拟变成了数字，更重要的是改变了原来单一业务的运营模式，并由单向广播向交互式饽输方式转变。
全国上下正面临彤‘拟电视向数字电视金面整钵辛争j奂和整个网络的双向改造。
p猢】非线J生失真；阻抗匹配；网络改造广播电视数字化是未来广播影视发展的必然趋势和必由之路。
随着广播电视数字化的推进新型广播电视业务层出不穷，如：交互电视、视频点播、海量信息服务、移动电视、手持终端移动多媒体广播等。
数字电视不仅仅将传输信号从模拟变成了数字，更重要的是改变了原来单一业务的运营模式，并由单向广播向交互式传输方式转变。
全国上下正面临模拟电视向数字电视全面整体转换和整个网络的双向改造。
这给目前有在的广播传输网络提出了更高的要求，如何能给用户提供绩质的传输信号成为摆在面前的现实问题。
1描述数字电视信号传输质量的技术指标数字电视信号传输质量的技术指标是：平均功率、调制误差率、矢量幅度误差、误码率、星座图和频谱图，事实上只有当以上所有技术指标都同时满足要求且与数字电视机顶盒接收信号质量状态显示相吻合时电视机七的图像才能正常接收，多种业务的开展才制顺利进行，特别是在模数混传的系统中，还存在模拟与数字相互干扰的问题。
1．1网络中的非线№是真有线电视传输网络中使用大量的有源器件，而且传输的频道较多，在电平的处理过程中极易产生非线性失真，当非线性失真产物落到频道就会形成干扰。
对于数字频道来说，由于采用的是64Q A M(正交幅度调制)，一个频道的64Q A M已调信号从频谱仪上看是在中心频率两侧，均匀分布在限定的带宽内，项部有细小幅度跳动，就像—个整体抬高的噪声平台，又因为它是平衡调幅，抑制掉了载波，所以它没有模拟信号中的图像、伴音载波及色副载波，其能量也不象模拟电视信号那样在频谱线上呈离散簇状聚于图像载频附近，而是平均弥散于整个限定的带宽内，由于这个特点，在有线电视网络中存有非线性失真的情况下，I S,q／‘生的交互调产物落在数字频道时，它就不再是以离散簇状群聚于带内某处，而是呈白噪声性质，在被干扰频道内弥散分布，从频谱线上可见到弥散着新的频率成分，使被干扰频道噪声增加，劣化了C，N，引起误码率升高，虽然这时被干扰频道信号的电乎并没有降低，但数字电视节目出现马赛克或图像停顿现象。
有线数字电视安装调试及维护分析引言近年来，在科学技术快速发展下，我国有线数字电视技术日益成熟，而且发展速度也较快，普及率越来越高。
所以为了能够更好的确保有线数字电视接的效果，我们需要在日常工作中做好安装调试工作，同时还要定期对有线数字电视系统进行维护，确保其运行的安全性和可靠性，以便于确保用户对接收效果的满意度，这对于推动有线数字电视的快速发展具有极为重要的意义。
一、有线数字电视的安装调试1、有线数字电视前端设备的安装在对有线数字电视安装过程中，安装工作中需要针对前端设备即可以，不需要进行传输安装。
在对前端设备进行安装过程中，需要根据具体的系统设计图来对设备进行连接，但在连接过程中需要确保电缆的质量能够达到规定的标准。
一旦电缆的质量存在问题，其所可能给有线数字电视信号带来的干扰则会更加严重。
所以需要在安装过程中，对电缆的可靠笥给予充分的重视，特别是要强调调试工作，严禁在调试过程中接入原有非数字电视，避免不必要的信号干扰产生，确保有线数字电视信号传输的可靠性。
2、有线数字电视用户机顶盒的安装和调试在对有线数字电视用户机顶盒进行安装和调试过程中，需要仔细检查电视和机盒端口，确保电视和机顶盒端口正确连接。
同时还要确保机顶盒各个端口能够保持正常的工作，这样才能更好的发挥机顶盒的作用。
正确连接数字机顶盒和电视机的端子后，确保数字电视节目播放的正常性。
然后利用正常的连接方法连接数字信号和S端，有效的确保数字电视画面在接收过程中受到不必要的干扰，从而确保有线数字电视系统工作的良好性。
二、有线数字电视故障现象及原因1、无图像和声音有线电视开通初期，由于广大用户对有线电视的基本知识不是很了解，对连接线的接法、遥控、机顶盒的使用了解不够，没有图像和声音的故障报修比较普遍。
其原因分析及检修方法为：（1）检查有无模拟信号。
维护人员可以通过场强仪检测，用户可以将信号线跳过机顶盒直接接入电视机，测试有无模拟信号。
（2）无模拟信号的情况，应先检查传输链路故障，包括光纤传输、同轴电缆传输、放大器、分支分配器的检查；若模拟信号正常，则检查机顶盒与电视机后的连接线，音视频输入、输出是否插反或未插入，连接线分黄、白、红三种颜色，黄色是视频线，红、白线为左右声道传输线，连接时不仅要按照插孔、插头的颜色连接，还要按照输入输出的标志连接。
有线电视基础理论知识：非线性失真指标C/CSO和C/CTB的计算系统非线性失真的产生及分析：有线电视系统是由众多设备和部件组成的，一般来说,有源设备中由于包含非线性器件或电路,必定会不同程度地呈现出非线性特性。
如电缆放大器、光收发机等，这些有源器件都会产生非线性失真，这些非线性失真的结果会在系统上产生很多新的频率分量，称之为产物。
如果这些产物落在播出频道带内，就会对这些频道的图象产生干扰，如图象拉丝、网纹干扰、“雨刷”干扰、“串象”等，根据对图象的干扰表现方式，非线性失真可分为交扰调制干扰（又称交调失真）和相互调制干扰（又称互调失真）两类。
所谓交扰调制干扰是当CATV系统同时传送两个载频不同的调幅波时，通过系统的有源器件会使这两个射频信号相互作用而使电视机通带内的有用信号受到通带外的干扰信号的调制而形成的干扰。
其特点是：1、当收到有用信号时，才出现干扰，有用信号消失则干扰信号也消失。
2、干扰信号远大于有用信号时，会造成“阻塞”（此时电视机看不到任何图象）。
3、干扰频率与信号频率的间隔可以是任意的。
4、只有调幅信号才会产生交调干扰。
5、当两个以上的输入信号之一的幅度大到足以使放大器工作到饱和状态时就可能产生交调干扰。
所以，交调干扰的大小，反映了放大器处理信号的线性能力（即放大器的动态范围）。
所谓相互干扰或相互调制，是由两个以上的频率成分差拍（加或减）后产生新的频率分量，这些新的频率分量和任一输入信号的频率都不同，但当它落在某一输入信号的频带中间就会形成相互干扰。
相互干扰在图象上表现为一种网纹干扰。
互调干扰和交调干扰一般是同时发生的。
任何一个有非线性失真的设备（如放大器），在正常的使用情况下，它的输出电压和输入电压的关系可用下式近似表示：U0=K1Ui+K2Ui2+K3Ui3其中K2Ui2称为二阶项，K3Ui3称为三次项。
上式中U0是输出电压，Ui是输入电压。
现在假设有两个信号A 和B同时输入，那末输入信号的表达式：Ui=ACOSω1t+BCOSω2t 输出电压：U0=K1(A COSω1t+BCOSω2t)+k2(ACOSω1t+BCOSω2t)2+K3(ACOSω1 t+BCOSω2t)3上式的第一项是我们需要的信号，它将输入信号Ui放大了K1倍。
1-9 有线电视系统的失真特性
一、教学目标
掌握失真的基本概念及分类；
掌握线性失真与非线性失真的概念及主要来源。
二、教学重点
线性失真与非线性失真的主要来源。
三、教学过程
1、失真的基本概念
讲授失真的定义及失真的分类：线性失真与非线性失真。
2、线性失真
讲授线性失真的定义，及来源。
线性失真的表征：频道内幅频特性、色/亮度时延差的定义及参数不达标时引起图像的变变化情况。
3、非线性失真
讲授非线性失真的原因及三个指标：载波交扰调制比、载波互调比、载波复合二次差拍比的定义及参数不达标时引起的图像的变化。
四、课后作业及思考题
给定一组失真图像，判断是哪一种失真中的指标不合格？。
对有线电视系统存在的非线性失真分析任何模拟电路都不可能避免失真，有线电视系统中，高频传输通道内存在的交调、互调复合三次差拍比等非线性失真，对系统影响很大，非线性失真主要来源于各种放大器和激光器等中使用的非线性元件，而非线性元件一旦选定，它的各种指标就已确定（在给定状态下），因此有线电视系统的非线性失真性能主要取决于线路上的各类放大器。
本文就放大器失真性能做一简要分析。
1放大器的非线性失真失真原理及其分析方法对于一个接有放大器的有线电视传输系统，由于放大器的工作频带宽工做频率高，输入为多频道信号，半导体器件的电抗参变效应的影响不能忽略。
放大器放大频率范围宽（48.5mhz~1ghz）的多频信号时，它所表现出的电抗效应对低频段和高频段显然不同。
但对于550mhz一下的传输系统来说，放大器的电抗效应的影响不是太大，如果放大器的工作状态合适，它的相位非线性与振幅非线性相比将将为次要。
此时作为一种近似分析，通常采用低频分析方法，其准确程度虽然稍差，但还是能满足工程设计的需要。
（2）放大器的非线性失真及其产物①频道间失真放大器的传输性可用泰勒级数近似描述：u出=k0+k1u入 +k2u2入 +k3u3入……. .(1)式中k0为直流项，k1>k2>k3……..为级数展开式中的各项系数，它们分别代表非线性电路种的直流分量、增益、幅度失真和相位失真，其数值由特性曲线的性质及其器件的静态工作点偏压值来确定。
为了分析方便，设输入信号为3个不同频道信号的图像载波，即以偶那个3个不同频率的余弦电压u入 =acosα+bcosβ+ccosγ来表示。
将u入带入（1）式，求出三次以内的非线性失真的产物（四次方项以上的系数很小，影响可有忽略不计），见表1 表1 输入3个频率信号时输出三次失真以内的非线性产物从表1可以看出，由于放大器产生的非线性失真，使输出信号中除了包含与输入信号频率相同，幅度与之成比例的有用基波分量（表1种的第2项）外，还出现很多新的频率分量和新的产物。
这些新的频率分量可以归纳两类：一类是输入信号的谐波及它们的组合频率（表中第4，5，7，8，9项），它们的幅度与输入信号的幅度既相关（互调）有不相关（谐波），这些频率分量落在有用电视频道内会造成对电视图像的感染，收视主观感觉是画面出现固定的垂直、水平或倾斜的条纹。
干扰频率与图像载频越接近，网纹越粗，反之越细。
从表1种还可以看出相同次失真产物（谐波、互调）的幅度并不相同，不同次失真产物（谐波、互调）的幅度也并不形态。
当输入各频率信号的幅度相等，放大后输出的各频率信号的幅度也性等时，即放大器的幅频特性平坦，令a=b=c=d，可求出各次失真产物中的谐波和互调分量之间的幅度关系：由此可见，在不考虑各失真分量数目的前提下，二次互调分量幅度比二次谐波分量幅度大6db,三次互调（1）幅度比三次谐波分量幅度大9.5db，三次互调分量（2）幅度比三次互调（1）幅度大6db。
由于这些非线性失真产物的幅度不等，对有用电视信号的干扰也不用，一般同次互调分量比谐波分量干扰严重，三次互调分量（2）比三系互调分量（1）干扰严重。
上面已经提到，放大器非线性失真产生的谐波及互调的数量与输入信号的多少有关。
当输入信号增多时，谐波及互调分量的数目迅速增加，其增加的规律由表1可知，二次谐波数量为n，二次互调数量为n（n-1）,三次谐波分量为n，三次互调分量（1）为2n(n-1)，三次互调分量（2）的数量为2n(n-1)(n-2)/3.从失真产物的数量来看，随着传输数目的增多，三次失真产物的数量比二次失真产物的数量增加更为迅速。
从产物的幅度来看，由于k2>k3>k4……kn,使得二次失真产物的幅度比三次以上失真的幅度要大，所造成的干扰也就更为严重，对于这种干扰，我们可以在电路设计上采取一些措施，比如采用推挽放大电路可使二次失真产物相互抵消，或使用有滤波功能的波段放大器，也可使用二次失真产物减少，因此，在传输频道数较多时，三次失真产物将成为主要的干扰源。
根据中国有线电视系统中三次非线性失真最严重的频道中非线性的失真分布表（表2），可以看出在我过的12个标准频道系统中，三系失真产物最多的是9频道，其中三次谐波1项，三次互调3项，三次差拍29项，交调失真11项，显然交调失真较严重。
但若传输59个频道（550mhz系统）三次失真项最多的是12频道（216.25mhz），其中三次谐波0项、三次互调45项，三次差拍1281项，交调失真58 项，三次差拍干扰要严重的多。
三次差拍干扰在频道内的分布具有群集性，例如550mhz系统中的12频道内三次差拍项集中在15个频点，其中在图像载频附近有734项。
因此在频道数较少使（例如十几个频道以下），主要考虑交调失真，因现在的频道资源、数量都较多，所以在频道数较多时，则应主要考虑三次差拍失真。
表 2有线电视系统中放大器非线性产生的另一类新的产物是输出信号频率与输入信号频率相同，但幅度与输入信号幅度不成比例的失真项，它们的幅度与各输入信号的幅度有些相关（表1中第10项）有线不相关（表1中第6项）这些失真使输入信号各频谱分量间相对电平发生变化。
其中第6项的幅度是3k3a 3/4,加入基波信号的幅度中，变成k1a+3k3a3/4,当k3为正时，相加后使放大器的增益降低，这就造成放大器的幅频特性变差。
在第10项中虽然输入信号的频率与输出信号的频率相同，但每个输出信号的幅度上都有另一输入信号的频率相同，但每个输出信号的幅度上都有另一输入信号幅度的平方的因子，即3k3a(b2+c2)cosα/2，这就是交扰调制干扰。
当输入为n个频道节目时，对任一个频道信号都有(n-1)个频道串入，而且这种串入相互的，即交扰调制干扰是相互的，当n个输入信号幅度为常量时，这种干扰仅仅影响基波信号幅度的大小，当n个输入信号幅度为常量时，这种干扰仅仅影响基波信号幅度的大小，当n个输入信号是调幅信号时，则会出现基波信号调制失真，它会使输入信号间的相对电平发生变化。
当两个频道的行同步脉冲不同步时，屏幕上出现竖直白条，向左或向右缓慢移动。
当交扰调制不太严重时，两信号的同步脉冲不分互相图像载波调制，出现同步脉冲极性反转，在电视画面上看到竖直白条干扰。
当交扰调制严重时会有横条干扰和串像，在观看某一频道时，背景里将出现另一个画面缓慢移动，当多个频道间产生交扰调制时，则会在画面上产生多条雨刷干扰。
对于此类失真只有外接校正电路或使放大器之间失真互补予以减小。
②频道内非线性失真同一频道内非线性失真产物也可分成两类，其中三次失真以前的互调产物有的落在带内（fα-fβ+fγ）=fα+2.07mhz）造成对本频道的干扰，有的落在带外造成对其他频道的干扰。
而同一频道内有交扰调制则表现为图像载波、色度副载波和伴音载波三者之间的相互干扰，伴音信号对图像信号的交调，使画面上出现固定网纹干扰，而图像信号对伴音信号的交扰调制使伴音信号产生寄生调幅，扬声器中产生场频哼声。
图像信号和色度信号之间的交调表现在不同的亮度电平上的色度信号幅度或相位发生变化，使彩色图像的饱和度或色调发生变化，即颜色的浓淡程度或颜色发生变化，这就是系统产生微分增益失真和微分相位失真的原因。
2非线性失真指标同放大器工作电平的关系放大器的非线性特性同其工作电平有关，工作电平越高，放大器输出特性曲线偏离线性越严重，非线性失真指标就越差。
下面以二、三次失真为例定性地加以分析。
载波互调比载波互调比是指载波电平有效值和互调产物电平有效值之比，用分贝表示，即imdb=20lg（载波电平有效值/互调产物电平有效值）(2)二次失真产物造成的载波互调比用im2表示，吧表1中的第项和第5项代入（2）式求得：im2=20lg（k1a/k2a2）=20lg（2k1/3k3）-20lga (3)由(3)式可知，各频道的信号电平提高1db，则im2降低1db。
三次失真产物造成的载波互调比用im3表示，同理可得：im3=20lg[k1a/(3k3a3/2)=20lg(2k1/3k3)-40lga (4)由（4）式可见，各频道的信号电平提高1db，则im3降低2db （2）交扰调制比交扰调制比是指需要的调制信号电平的峰峰值/其他频道转移过来的调制电平信号峰峰值之比，用分贝表示，即cmdb=20lg（需要的调制信号电平的峰峰值/其他频道转移过来的调制电平信号峰峰值）（5）将表1中的数值代入（5）式，得（简化为二信号输入）cm2=20lg [(k1a）/(3k3ab2/2)]=20lg（2k1/3k3）-40lgb （6）由（6）式可知，放大器输出干扰电平降低1db，则cm2提高2db，而且cm2只与干扰频道电平有关，与被干扰频道电平无关。
(3)载波组合差拍比载波组合差拍比也是由失真造成的，同载波互调比一样，输出电平提高1db，载波组合3二次差拍比降低1db，载波组合三次差拍比降低2db。
因为放大器等、光机等内的非线性特性同其工作电平有关，工作电平越高，放大器、激光器输出特性曲线偏离线性越严重，非线性失真指标就越差，故有线电视系统的非线性失真指标同放大器、激光器等的工作电平密切相关。
在电缆系统中二次差拍比可通过一系列措施加以改善，故主要考虑三次差拍比的影响。
减少非线性失真的方法交调、互调、载波组合三次差拍比等非线性失真指标是衡量有线电视系统优劣的照样指标，一般来说为了减少非线性失真，可有采用以下几种方法。
利用光纤取代电缆作为传输干线，是减少非线性失真的最好方法。
光纤传输信号损耗及低，随着大光率发射机的普及应用几十至数百公里内不用中继放大，用光纤取代电缆，取消了干线放大器，也就没有了干线系统放大器的非线性失真，提高了整个系统的非线性失真指标。
选择合理的工作点，提高放大器的线性动态范围，也可减小系统非线性失真，这是因为放大器、光机的线性动态范围扩大后，放大传输设备的输出---输入特性曲线非常接近于直线，相应的失真就很小。
适当降低放大器的工作电平（保证载噪比指标的前提下）也可减小系统的非线性失真。
选用性能好的放大器可以滤除或抵消非线性失真。
例如采用推挽放大器可能抵消部分偶次谐波失真，采用失真抵消级数的前馈放大器，可以是飞线性失真指标提高14~19db。
改进频道设置方案，可以减少由于非线性失真而产生的新频率对有用频道的干扰。
如采用增量关系相关（irc）技术，即各频道图像载频差都是8mhz的整倍数，直观感觉上，ctb性能改善3~5db。
若采用谐波关系相关（hrc）技术，即各频道图像载频都是8mhz的整数倍，主观感觉上非线性失真指标性能得到9~10db的改善。
随着数字新设备新技术的应用，非线性失真所带来的影响会越来越小，但在一定的范围内放大电路中都不可能避免非线性失真，有线电视传输系统中科学合理的应用放大传输设备，尽量的降低线路中非线性失真度对电视节目传输的影响,把高清的电视节目传输到千家万户！注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
