有线数字电视主要技术指标定义
- 格式:pdf
- 大小:354.56 KB
- 文档页数:5
有线数字电视广播系统MER和BER 指标的理解和应用【摘 要】本文从MER 和BER 这两个有线数字电视广播系统日常网络维护常用指标的定义出发,分析讨论了其在数字通信原理意义下的物理和统计意义,揭示了其内在数学关系,并指出了其在数字电视系统规划和设计时的运用方法,同时探讨了其在日常系统维护中的应用方式。
【关键词】有线数字电视,信号调制误差率,误比特率【中图分类号】TN949 【文献标识码】 B 【DOI 编码】 10.16171/ki.rtbe.20190004013【本文献信息】王世文.有线数字电视广播系统MER 和BER 指标的理解和应用[J].广播与电视技术,2019,Vol.46(4).Interpretation and Application of MER and BER in Digital CATV SystemWang Shiwen(Liaoning Press Publication Radio and TV Development Research Center, Liaoning 110003, China)Abstract This paper discusses the physical and statistical meanings of MER and BER in digital communication, which are practical parametersdefined in the digital CATV system for daily network maintenance. It reveals the mathematic relationship of the two parameters, points out the application method in digital TV system planning, and discusses the application in daily system maintenance. Keywords Digital CATV , Signal modulation error rate, Bit error rate王世文(辽宁省新闻出版广播影视发展研究中心,辽宁 110003)0 引言在数字有线电视系统中,信号调制误差率(MER )和RS 译码前比特误码率(BER )两个参数用于表征数字电视信号在调制和传输过程中所受到的损伤状况,是反应数字电视系统信号传输质量两个重要的指标,也是日常运维过程中所经常涉及的两个指标。
地面数字电视发射机技术指标的检测地面数字电视广播具有大容量、高可靠性、兼容性强、高安全性、高覆盖性等优点和特点。
我国自主研发的DTMB/TDS-OFDM时域同步正交频分复用技术,其支持高清、标清电视的不同制式,支持室内、移动、便携接收等三种接收方式,支持单频网和多频网两种组网模式,支持多业务的混合模式。
随着国家正式启动地面数字电视项目,地面数字电视开始迅猛发展,而为了保证好的覆盖效果主要还是依赖发射机真实的技术指标。
下面所讨论的地面数字电视广播发射机属于其发射部分。
发射部分主要由传输网络适配器、发射机和天馈线系统等组成,在单频网中还应该有GPS接收机。
为了保证发射系统的正常运行需要有一些必须的测试设备,主要有场强仪、功率计、频谱仪、网络分析仪、标准接收天线、50欧假负载等一、发射功率地面数字电视发射系统的发射功率决定了地面字电视信号的电场强度,直接关系到地面数字电视广播发射系统的有效覆盖范围、覆盖区域服务质量和信号传输可靠性。
数字电视发射机的发射功率为平均功率,与以前模拟发射机的标称功率概念不同,不同的调制标准,其峰均比也不同。
通常1KW(rms)的数字发射机想当于3KW模拟电视发射机的功率容量,功放模块配置、电源配置等基本相同。
地面数字电视发射系统的输出功率应该符合设计要求,达到预期的覆盖效果。
可以通过以下方法测量发射系统的发射功率。
选择周围场地空旷平坦,无建筑物、大片树林等障碍物,无反射波到达的地点作为测量点,测量点与发射天线之间为直视路径,且远离机场、主要交通运输公路、高压输电线、变电所、工厂等,保证没有来自上述设施的明显干扰或背景噪声电平较欲接收信号电平低20dB.接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致,记录测量点的信号场强Ec(dBμV/m),由下式计算发射天线的有效辐射功率P t(KW)Pt=10(Ec-106.92+20lg)/10式中:d为到发射天线的距离(Km)二、频谱特性1.带肩比带肩是用来考核数字发射机功率放大器的线性指标,是数字电视发射机的一个重要指标之一。
浅析数字电视发射机测量指标随着数字电视快速发展,人们已经不仅仅单纯满足收看数字电视节目而是越来越重视数字电视的质量,数字电视质量的好坏很大程度取决于发射机指标是否达到正常标准。
因此对数字电视发射机指标进行了解显得非常重要。
一、带肩比带肩比是数字电视发射机重要指标之一,它是用来描述发射机功放的线性指标。
数字发射机在一个8MHz射频带宽内,采用OFDM多载波的调制方式,载波信号经过放大器后在频道外的互调产物为连续频谱,这时频道外连续频谱在频道附近会产生“肩”部效应,这就是常说的带肩。
带肩比是指:信号的中心频点功率值与偏离信号中心的载波外的某点功率的比值。
每个电视频道采用8MHz带宽, 带肩比规定:信号频率中心的功率与偏离中心±4.2MHz处的功率比值。
数字发射机采用OFDM多载波的调制方式,信号的峰均比非常高,对发射机功放的线性要求也就比较高,功放线性越好,带肩比也就越高,数字电视发射机实际测试过程中带肩比一般要求≥36dB。
数字电视发射机中,功放是其主要的非线性器件,其效率和线性是一对矛盾。
通常为了提高功放效率,功放会表现出较强的非线性。
这种非线性将会造成信号的畸变,使信号的输出频谱发生变化,产生带内、外干扰,反映在频谱上就是带肩比较差。
要提高带肩比有功率回退和非线性校正两种办法。
但是为了满足非线性失真指标,采用功率回退的办法,操作上不现实,功率回退会增加功放管数量,降低发射机的效率,发射机的性价比也就不高。
目前较多的使用非线性校正技术来提高功放的线性指标。
功放的非线性预校正技术包括前馈法、反馈法与预失真方法, 其中数字基带预失真由于其实现简单、灵活,是现在普遍采用的一种校正方式。
图一:-4.2MHz带肩图图二:+4.2MHz带肩图二、调制误码率(MER)MER是对叠加在数字调制信号上的失真的对数测量结果。
MER受多种因素的影响,包括载噪比、突发脉冲、各种失真以及偏移量对信号造成的损伤。
.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。
数字电视指标分析及其关联摘要:主要技术指标;数字频道输出电平、调制误差率(mer)、误码率(ber)、误差矢量幅度evm、载噪比c/n、系统噪声余量(noise margin)。
关键词:数字电视指标功率中图分类号:tn914 文献标识码:a 文章编号:1007-9416(2012)08-0187-011、数字频道输出电平指的是平均功率电平,而不是峰值电平射频信号呈现为类似噪声充满整个频谱。
这个指标的测量可以对测量点的信号强度有一个准确的认识,从而保证从前端到用户整个传输工程中信号的强度在一个适当的范围内。
一般要求大于50db。
50-75db范围内(一般不超过65db)。
过高容易增加非线性产物造成信号失真,无法收到清晰图像质量,过低受干扰程度大,不能满足接收电平要求。
因此又要尽量提高数字频道的电平以增加信噪比,提高抗非线性及噪声的能力。
数字频道的功率电平应比模拟电视载波电平低6---10db为好。
2、调制误差率(mer)指平均矢量幅度与误差矢量幅度的有效值的比值,是所有损伤的最终结果,用db表示。
在星座图中mer将接收符号的实际位置与其理想位置进行比较。
信号质量降低时,接收符号距离理想位置更远,mer将会减小。
mer 反映了整个系统,包含了信号所有类型的损伤及劣化,精确表明接收机对信号的解调能力。
mer的经验门限值对于8mhz的64qam为23.5db,低于此值,星座图将无法锁定,由于数字信号的“断壁”效应,图象就会从满意的效果转到马赛克现象、静帧或黑屏。
对不同的部分mer的指标有一些经验值:在前端>38db,分前端>36db,光节点>34db,用户>28db。
3、误码率(ber)ber(比特误码率)定义为是发生误码的位数与传输的总位数之比,ber一般表示成科学记数法,例如3e-7表示传输10的七次方个比特信息中有三个误码。
数字信号与模拟信号不同,一切损伤及干扰最后都反映在ber上。
DVB数字电视常见信号指标解释1. 平均功率与峰值电平峰值电平在模拟电视⼴播时⽤于表征频道信号电平强弱。
模拟电视信号是单极性、不对称的,即电视信号有⼀个固定⿊⾊参考电平,⽐⿊⾊亮的信号处在⿊⾊电平线⼀边,同步脉冲处在另⼀边。
单极性调制载波,有两种⽅式:①正极性调制指亮度增加时载波幅度增⼤,同步脉冲始终对应发射功率最⼩值;②负极性调制指亮度增加时载波幅度减⼩,同步脉冲对应发射功率最⼤值。
负极性调制由于具有受⼲扰⼩等优点,我国和世界⼤多数国家都采⽤负极性调制。
测量模拟电视信号电平,使⽤频谱分析仪在规定带宽/300KHz对信号同步脉冲的峰值电平进⾏测量,并以此作为判别信号强弱的标准。
因为这⾥集中了信号在频道内的主要能量(超过98%),所以可以认为对载波同步脉冲的测量可代表信号在测量频道内的电平值。
在⼯程维护过程中,国内通常使⽤模拟电视场强仪测量频道电平强弱,测量时场强仪的接收通道调谐于图像载波频率,场强仪的RBW带宽为300kHz,由于图像载波电平随图像内容的变化⽽变化,所以场强仪采⽤峰值保持采样的⽅法测量图像载波峰值电平,通过换算可近似表征频道电平的强弱。
平均功率在数字电视⼴播时⽤于表征频道信号功率强弱,也称信道功率,与模拟电视峰值电平概念和测量⼿段完全不同。
数字调制信号类似噪声,信号在调制到射频载波前被进⾏了随机化处理。
⼀个数字载波信号,⽆论是否调制了数据,在频域观察时⼀般是相同的。
⽽在频域中观察通常也说明不了调制⽅式是QPSK、16QAM、64QAM等,只能表征信号幅度、频率、平坦度、频谱再⽣等信息。
由于数字信号以噪声形式出现,但它更像随机加⼊到频域测试设备中的⼀组组脉冲,所以采⽤平均功率判定信号强弱。
数字电视信号平均功率不随调制内容的变化⽽变,平均功率和最⼤响应没有关系。
数字电视频道平均功率和带宽有关,带宽越宽信道平均功率越⾼。
模拟电视场强仪只对RBW带宽300kHz内的窄带峰值信号进⾏采样,完全不能表征在宽带(如数字电视8MHz)内的能量,仅当该数字频道的带内平坦度相当好时可以近似换算。