数字电视测试培训补充仪器使用、星座图

DVB-C下行网络通道测试（基础篇）Agilent Technologies安捷伦科技合作伙伴1、网络由光设备和电设备混合组成，其中：光设备包括：光缆（光纤）、光电/电光转换器、光发射机、光接收机、光放大器、等有源设备；电设备包括：电缆（同轴电缆）、射频调制器、发射机、放大器、功率分配器（分支/分配器）等有源/无源设备；2、网络主要技术特性：传输幅度， 频带宽度，噪声指标（系统噪声和入侵噪声）；其中，传输幅度又随频率变化， 系统噪声幅度相对固定。

入侵噪声中，突发的和固定的都存在。

3、严格讲网络中只有模拟信号，而没有数字信号！！！HFC 有线电视网络的基本特点1、幅度因素：有源设备的增益指标，光缆、电缆的衰耗指标；2、频率因素：有源设备的不需要频率产物（主要是外部入侵的干扰信号），系统的频率群相互调制后的产物；3、噪声因素：系统热噪声，降低了信号的有效幅度；入侵噪声，降低信号幅度的同时，还对反向信号产生极大干扰；4、反射因素：系统阻抗不匹配造成射频信号传输中来回反射（驻波），它造成模拟电视信号图象重影现象，数字调制信号相位无序叠加，严重时不能正常解调；影响HFC 网络信号传输的主要因素HFC网络中的主要测量项目测量主要分为两大部分1、信源层：包括：TS流复用和复用前的MPEG编码、TS流编码等过程中的一揽子指标。

测试仪表主要是码流分析仪。

2、信道层：光路部分：包括光功率、光波长、光衰减等指标；电路部分：包括模拟和数字两个方面的指标，其中：模拟电视调制后的图象载波电平（V）、伴音载波电平（A）、V/A和载噪比（C/N）等；数字调制后的通道功率（Power）、调制误差率（MER）、误码率（BER ）、载噪比（C/N）等。

还有一些专业性较强的指标，如：噪声裕量、Eb/No、载波相位噪声、I/Q信号失真等。

本资料所涉及内容主要是信道层中的电路部分。

理解信源层与信道层信源层与信道层的关系可以比喻为“信件（信源）”与“邮局（信道）”的关系：“邮局”的责任是安全将信件送达指定地点，而不管信件内容； “信件”的内容是收发两方都应认识的文字、数字或符号等。

理解以上关系对测试和分析故障是有益的！Yp伴音载波Z彩色副载波模拟电视平均功率取决于图像内容较低的通道功率较高的通道功率数字电视：信道功率与信道带宽内平均噪声功率之比，同样，实际测量时还需要有一定的频率偏离。

通道功率平均噪声功率MER = 10log (平均符号功率/平均误差功率)数字电视测量-为什么要测量MER可以借鉴传统意义模拟信号中的信噪比含义；直接可以度量QAM调制信号品质；MER测量时，考虑到了信号中的各种产物和干扰； 可以与误码率（BER）直接关联；可以用于评估有线传输网络中各级模块工作情况。

因此，MER是行业内广泛采用的衡量数字电视调制质量的重要参数。

数字电视测量-误码率（BER ）误码率（BER ）：误码率是衡量数字电视传输系统和接收设备（IDR ）品质因数的综合性指标。

而误码率与C/N 、MER 等物理参数又密切相关，甚至可以说直接决定着BER 。

BER 是结果，MER 是起因！S/N （dB ）B i t E r r o r R a t e （B E R ）数字电视测量-MER与BER调制误差率（MER）与误码率（BER）的关系数字电视测量-RS解码纠错与误码率的64-QAM调制、RS解码、BER的关系通常情况下，BER值为10e-4到10e-6之间是我们真正感兴趣的范围。

通过右图可以看出，BER在10e-4左右的系统经过RS解码纠错后能够达到10e-13以下，即近似无误码（QEF ）。

当RS解码纠错前的误码率值大于10e-4或更大时，RS解码纠错功能也无能为力了。

故，通常情况下我们测量的“误码率”均指的是RS解码纠错前的误码率值。

MER在星座图上的直观反映MER值“好”的情况MER值“差”的情况数字/模拟信噪比在电视图像中的直观反映---------------------------数字系统中MER 逐渐变差的效果-----------------------34 dB MER 23 dB MER 22.5 dB MER 22 dB MER45 dB S/N 35 dB S/N 25 dB S/N 20 dB S/N ---------------------------模拟系统中S/N 逐渐变差的效果-----------------------数字电视测量-星座图观察星座图就是从图像的角度Array观察QAM调制中的I、Q信号，从而分析MER劣化的原因。

由于屏幕上的图形对应着幅度和相位，符号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，使用星座图可以轻松发现各种调制问题。

以下的图片显良好的星座图示可各种干扰下星座图对应的不同形状。

差拍干扰、连续波干扰信号调制、传输网络、接收设备等均会引入连续的噪声干扰，如CSO/CTB，QAM信号中附带的噪声所产生的失真，会在星座图上形成明显的圆圈图形。

如果有够多的连续噪声,在特定方框内所显示的符号形成一个粗环图形。

圆环半径的大小代表带内干扰幅度的强弱。

IQ相位噪声不良的调制器或变频器可能在信号上增加明显的相位噪声影响，结果在星座图上显示出绕着图形中央旋转的现象。

增益压缩增益压抑是在信号传送路径上因有源器件(放大器或频率变换器)过载或不良的有源器件所导致的信号压缩失真，结果在星座图上显示出四个角落被扭曲造成四边弯成如弓形的现象，而不是正常的四方形形状。

由于QAM 调制的峰值因子较大，星座中半径越大的部分，压缩越严重。

IQ幅度不平衡由于I，Q调制部分正交载波幅度的不平衡度造成星座图I/Q两轴增益不一致，从而造成接收符号脱离理想星座点，接收星座图变成长方形装，使MER 和BER指标下降，通常是QAM调制器造成这个问题。

IQ正交不平衡正交度是指接收星座I，Q轴角度是否是90℃。

由于I，Q调制部分正交载波相位正交性差，造成接收星座图有正方形变为菱形，两轴增益不一致，使MER和BER指标下降。

通常是QAM调制器造成这个问题。

其它有间歇性干扰－离散点系统噪声干扰其它载波抑制－星座图整体偏移小结1、数字电视系统与模拟电视系统测试方法比较：功率方面：由于调制的不同，导致测量方法不同。

模拟AM/FM调制数字QAM调制峰值检波测量；信通道功率测量；属于点频测量；属于扫频测量；传输质量方面：由于调制的不同，导致测试方法的不同。

模拟AM/FM调制数字QAM调制连续测量；离散测量（符号处）；属于瞬时测量；属于累计平均测量；小结BER方面：由于调制的不同，导致测量方法不同。

模拟AM/FM调制数字QAM调制无此需求；累计测量；2、数字电视系统测量引入新的重要参数-调制误差率（MER），其特点是：工程中的概念完全可以借鉴传统意义上信噪比（S/N）；MER测量中的“噪声”分量除了有真正意义上的噪声外，还汇集了其他所有侵入产物（频率、幅度、相位）；小结MER直接影响BER，既BER是结果，MER是原因；MER从HFC前端到用户端只有约19dB（43dB-24dB）的劣化余量，故在HFC网络设计中，有效的保存和分配MER是非常重要的。

3、传统中，影响模拟电视系统品质的各种因数同样会影响数字电视系统品质。

因为HFC网络中“跑”的还是模拟信号。

4、通过图像判断信号质量相差较大，数字电视在1.5dB左右，模拟电视30dB左右，因此意义不大。

小结5、在数字电视传输系统中，只有当MER恶化到RS解码门限附近时图像才会出现马赛克或停顿现象。

因此通过图像判别信号品质范围很小，几乎不可取；6、为了保证数字电视收看质量，用户端口处的C/N应大于35dB(64QAM调制下)或MER至少应大于24dB，或RS解码前的BER值应小于10e-4。

功率测量数字场强仪和模拟场强仪测试功率上的区别:数字场强仪测量功率是有效值积分测量，属于统计测量；模拟场强仪是峰值检波测量，属于瞬时测量；用模拟场强仪测量数字电视信号通道功率不科学:测量带宽不同的场强仪，在以算代测的方法中，计算结果不一样。

例如:带宽为280KHz的模拟场强仪测量某点点频功率和通道功率差值为14.6dB。

而带宽为100KHz的模拟场强仪测量某点点频功率和通道功率差值为19.0dB。

以算代测不是统计测量，容易受点频干扰信号影响。

好的网络保证数字电视信号通道功率比模拟电视图像电平低5dB即可。

QAM信号测试MER测量:MER是统计测量，可直接从数字场强仪上读数得到。

正常网络中每个数字频道的MER需大于24dB。

BER测量：BER分为RS解码前的BER和RS解码后的BER。

正常网络中，RS解码前的BER小于10-4即可，RS解码后的BER需小于10-11即可。

BER统计的符号越多，测量结果越精确。

数字电视仪器使用QAM信号指标测试星座图观察：通过星座图不同的形状特征可以判断该频道数字信号无法正常接收的原因。

频谱观察：通过观察8MHz带宽内的QAM 调制信号的形状和一些明显的干扰信号，来判断数字电视信号无法正常接收的原因。

康特德威的测试设备场强仪主要分为手持式和便携式。

便携式包括：CDS801Q、CDS800Q、CDS883B、CDS863。

手持式包括：CDS783、CDS783Q、CDS771A、CDS700、CDS763。

便携式小手持式手持式外观介绍如上图所示，仪器操作面分为两种面板丝印和按键丝印。

按键丝印是直接印在按键上的中文字符、英文字符或数字，对应了当前按键的具体功能。

例如：CDS771中的“交流”、CDS801Q中的“数字”、CDS783中的“频谱”等。

面板丝印是直接印在面板上的中文字符、英文字符或数字，对应了相应按键的第二功能。

例如：CDS801Q中的“频率”、CDS783中的“REF”等。

按键丝印对应的功能一般是通常是直接响应的，而面板丝印对应的第二功能一般需要在一定的条件下才会响应。

以CDS801Q为例：“数字”功能是随时可以响应的，而“频率”或“频道”则需要先按下“2nd”键后才能响应。

接口说明普通仪器都配备了充电接口和信号输入口，部分仪器配备了USB接口。

充电接口：主要用于充电，充电电压参考仪器配备的充电器电压值。

信号输入口：主要用于接入信号，常用方法是用仪器配备的转接头连接电缆进行测量。

USB 接口：主要用于仪器和计算机的通信接口，以便在计算机上浏览数据和报表的制作。

第二功能操作第二功能是指在仪器丝印上不能直接进入的功能。

以CSD783为例，第二功能指数字的输入，REF等。

以CDS801Q为例，第二功能操作包括背光开关等，其实现方式为按两次“2nd”键。

以CDS771为例，第二功能操作包括数模切换等。

主要功能频率：用户通过此功能可输入被测频率。