05有线电视系统质量指标的极限裕量分析

1、05有线电视系统质量指标的极限裕量分析零星用户发生数字电视“马赛克”故障的缘故，要紧是用户室内分接多台电视时 线路处理不当，导致电平过低、載噪比劣化或阻抗失配引入干扰引起，也有一些是户 内私接低档放大器劣化了失真指标引起；而成片用户发生数字电视“马赛克”故障的 缘故，除了前端处理技术上的咨询题以夕卜，要紧是网络质量波动引起系统失真指标或 載噪比指标劣化造成的。尽管数字电视对网络的失真指标和載噪比指标要求比模拟电 视低得多，但也 无法承担质量指标大范畴的波动；专门是收视数字电视节目时一旦 显现马赛克”，用户就看不行、甚至看不到电视，必定当即投诉，也不能容忍修理 拖延时刻。因此，数字电视整体平移转

2、换以后，对系统质量指标稳固性的要求就大大 提升了。提升系统质量指标稳固性，能够采取综合性的措施，而设法增加系统“指标 裕量”则是其中的一条重要措施。因此作者认为，在当前数字电视整体平移转换工作 在全国各地差不多起步或立即起步那个 时期，讨论“有线电视系统质量指标的极限 裕量”咨询题是专门有必要的，特提出来与有爱好的同仁一起研讨。1有线电视系统质量指标极限裕量的差不多概念和标示方法有线电视系统的失 真指标劣化到一定程度时，数字电视就会显现“马 赛克”现象，导致无法收看。作 者试把有线电视系统的失真指标劣化到刚刚使数字电视显现马赛克”现象时的失 真指标，称作有线电视系统的极限失真指标”；将系统实际

3、失真指标与“极限失 真指标”的差距，称作有线电视系统失真指标的极限裕量”，简称“失真极限 裕量”或“上裕量”。由于大多数地点没有失真指标测量设备，即使有测量设备，使用它准确地测量 失真指标也有相当大的难度，因此用失真指标数值来标示系统“上 裕量”的大小 是困难的、没有实际推广应用意义的。那么用什么参数来标 示“上裕量”的大小比 较简单而且适用呢？目前，有线电视系统的总前端或分前端都设置有光发射机，由于提升光发射机 的输入电平会劣化光链路的失真指标，同时会使这台光发射机以下的全部光接收机 和放大器的输出电平提升，致使它们的失真指标劣化，结果造成这台光发射机以下 整个系统的失真指标劣化，劣化程度和

4、光发射机输入电平的提升量有关。因此，作 者提议采纳前端或分前端光发射机输 入电平的“最大容许提升量”，来标示某总前 端系统或分前端系统的“上裕量”；在使用光调制度自动恒定型或电平AGC型光发 射机的地点，能够临时改成MGC状态并调试至光接收机输出电平为常规值时测试； 也能够用光接收机或（第一台）放大器的输出电平“最大容许提升量”来标示其下 属系统的“上裕量”。例如，将某乡镇分前端的光发射机输入电平，在常规实际数 值上再提升5dB时，系统末端刚显现“马赛克”现象，则判定该乡镇有线电视系统 的“上裕量”为5dB ;若将另一个乡镇分前端的光发射机输 入电平在常规实际数值 上再提升2dB时，系统末端刚

5、显现马赛克”现象，则判定该乡镇有线电视系统的“上裕量”为2dB；并能够判定前者的“上 裕量”比后者优3 dBo有线电视系统的C/N指标劣化到一定程度时，数字电视就会显现马赛克” 现象，导致无法收看。作者试把有线电视系统的C/N指标劣化到刚刚使数字电视显 现“马赛克”现象时的C/N指标，称作“有线电视系统的极限C/N指标”；将系 统实际C/N指标与“极限C/N指标”的差距，称作“有线电视系统C/N指标的极限裕量”，简称“ C/N极限裕量”或“下裕量”。 按照前面同样道理，作者提议采纳前端或分前端光发射机输入电平的“最大容许降 低量”，来标示某总前端系统或分前端系统的下裕量”，在使用光调制度自动

6、恒定型或电平AGC型光发射机的地点，能够临时改成M GC状态并调试至光接收 机输出电平为常规值时测试；也能够用光接收机或（第一台）放大器的输出电平 “最大容许降低量”来标示其下属系统的“下裕量”。例如，将某乡镇分前端的 光发射机输入电平，在常规实际数值上调低10dB时，系统末端刚显现“马赛克” 现象，则判定该乡镇有线电视系统的“下裕量”为10dB ;若将另一个乡镇分前端的 光发射机输入电平，在常规实际数值上调低6dB时，系统末端刚显现“马赛克”现 象，则判定该乡镇有线电视系统的“下裕量”为6dB；并能够判定前者的“下裕量” 比后者优4 dBo用以上方法测量标示“上裕量”和“下裕量”的dB数值愈

7、大，分不表示系 统的失真指标和C/N指标愈好、系统质量指标的稳固性愈好。因此也是一种鉴定系 统质量指标优劣的方法，既简单方便，又有有用意义。2系统指标“上裕量”和“下裕量”的测量方法现场观看人员从光接收机以下最末级用户放大器输出口线路中取出有线电视信 号，接到如图1所示的测量线路中的可调衰减器AT的信号输入口；先调剂可调均 衡器EQ,使场强仪（最好用高、低端双显示者）高、低端的读数差不多相等；然后 调剂可调衰减器AT,使电平读数为60 dB左右，并在整个测量过程中保持电平读数 不低于50 dB、不高于70 dB,以防止机顶盒因输入电平过高或过低而显现意外的 “马赛克”而阻碍测量结果；再开通机顶

8、盒和电视机电源，紧密观看数字电视画面 质量，并打开手机与前端实验操作人员随时保可调衰减器可调均衡器ATAT图1有线电视指标极限裕量测量器件连接图持联系，一旦发觉电视画面刚显现马赛克”现象时赶忙报告，以便 让前端操 作人员及时纪录现在光发射机输入的电平数值。在测试前能够预先将各级放大器的 输出电平按常规值调准，也能够不调，只需进行测量比较的各个地点做法统一，便 于比较。前端操作人员第一测量纪录常规运行时刻发射机输入电平的实际数值，然后缓 慢调高发射机输入电平，当接到现场观看人员报告电视画面刚显现“马赛克”现象 时赶忙停止，测量、纪录现在光发射机的输入电平，算出电平的提升量即“上裕 量”值。再重新

9、试验测量，从光发射机输入电平的常规实际运行数值开始缓慢调低 发射机输入电平，当接到现场观看人员报告电视画面显现“马赛克”现象时赶忙停 止，测量、纪录现在光发射 机的输入电平，算出电平的降低量即“下裕量”值。3系统指标“上裕量”降低缘故分析作者从长期的有线电视系统设计、调试和 治理爱护实践中体会到，在现实中，造成有线电视系统失真指标劣化的缘故有两个运算得大方面：其一是在 线性区内正常运行的各个器件失真产物的累积，即“累积失真”；其二是个不运行在非线性区（或邻近）器件的失真产物“爆发”形成的 “爆发失真”。（1）关于累积失真现以三次差拍比CTB指标来讲明系统累积失真咨询题。三次差拍比CTB指标的原

10、始运算公式是：CTB指标值=201g （指定频道图像载波电压/落入该频道CTB产物加 权电压）=201g图像电压-201g CTB产物电压二图像电平-CTE产物电平即：CTE指标值二图像电平-CTB产物电平（1）或：CTB产物电平二图像电平-CTB指标值（2）550MHz推挽放大模块的输出电平在104 dB （查表得出图像载波电压 为158. 5mV）、59个频道时的CTB指标值CTB104=59. 3 dB,按照算式 出现在的CTB产物电平为447 dB （104-59.3）,查表得出CTB产物 加权电压 为177卩V。当上述放大模块的输出电平在96 dB时（查表得岀图像载波电压为63.lm

11、V） , CTB 指标值为 75.3 dB59.3+2X （ 104-96）,按照算式（2）运算得 出现在的CTB产物电平为20. 7 dB （96-75. 3）,查表得出CTB产物加权 电压为11卩V。光链路的CTB指标值通常为65 dB,如果光接收机的输岀电平为95 dB （查表得岀图像载波电压为56. 23mV），那么按照算式（2）运算得出现在 的CTB 产物电平为30 dB （95-65）,查表得岀CTB产物加权电压为31.62 a Vo以上例子中的放大器和光发射机，差不多上工作在通常所讲的“线性区”范畴 内，前面差不多运算出它们所产生出的失真产物具体数量值，证明工作在线性区的 范畴内

12、的各个有线电视器件也都会产生少量的失真产物（因为实际上放大器不可能有绝对不产生失确实纯粹线性区），这些失真产 物最终会汇聚累积在系统的输出口，即本文所讲的“累积失真”。如果系统的指标设计和电平为65 dB（查表得出图像载波电压为1. 778mV）时，按照算式2）运算得岀调试都搞得专门好，系统的输出口的CTB指标能够达到设计 值55迪,当系统出口现在累积的CTB产物电平为10 dB (65-55),查表得岀CTB产物加权电压为3. 162卩V。现在由于图像电平远远高于CT B产物的电平，图像信号掩盖了 CTB产物的干扰信号，因此从电视机屏幕 上一样看不岀明显的失真；然而，如果在总前端将 加在调制

13、器上的电视视 频信号撤除,那么从电视机屏幕上就能够清晰地看岀各类失真 产物的干扰信号,这些干扰信号确实是系统中各个器件累积的失真产物。系统的“累积失真”愈严峻，“上裕量”数值必定降低得愈多。现实中“累积失真”超过设计指标要求的情形,在多级光缆系统中是比较普遍的，其人为方面的缘 故,要紧是由于业界有一些同仁误以为“有线电视器件工作在线性区内是可不能产生 失确实”，因而放松了指标设计和器件选择的要求、忽视了指标的具体落实和核 算。例如在前端、分前端使用30 dB增益的放大器,采纳高电平输岀光接收机实行区域有线电视联网，高电平输出的用户放大 器多级串联使用,光发射机的输入电平超过规定标准等等。(2)

14、关于“爆发失真”当放大器和光发射机工作在线性区的范畴内时，尽管 也会产生少量的失真产物，现在CTB指标的量值符合工作电平变化1 dB. CTB指标变化2 dB的规律，可应用相应的运算公式来运算岀具体的数值。然而当这些器 件 的工作电平提升到某种程度而进入非线性区时,失真产物就会“爆发性”地增加，其 量值的变化远远超过“工作电平变化1 dB、CTB指标变化2 d B的规律”，因此作者试把现在的失真称为“爆发失真”-在有线电视系统中，只要有一个器件进入“爆发失真”的非线性工作区，那么其下面的整 个系统的失真指标都被毁坏，“上裕 量”就有可能被“挤光”。造成这种“爆发失真”的缘故，作者亲身接触过或在

15、实际工作中了解到的要紧有以下几类：第1,没有施工图纸安装电缆网络引起早些年，通常都在没有施工图纸的情形下安装电缆网络，干线放大器的间距通常由技术人员按照(放大器增益+电缆衰减量)估算出一个长度 数值交代施 工人员去实施，如果一台干线放大器带一条干线一样可不能岀咨询题，如果向左、向 右、向前共带三条干线，施工人员往往也按规定长度定间距，结果这台放大器必须提 升输出电平才能满足信号供应。无图纸施工时，用户放大器的安放位置由施工人员在现场确定，在农 村用户高 度分散而且远距离分配的条件下，施工过程中就可能显现信号不够分配的情形，只 能以提升放大器的输出电平来解决。无图纸施工时，不可能留下穿插进展有线

16、电视用户的余地，早年有线 电视初装 入户率专门低，当地只有40%左右，沿海、山区更低，通过几年 的穿插进展用户以 后，插入点以下用户电平必定降低，只有采取提升放大器输出电平来解决。以上几种情形都有可能使放大器进入“爆发失真”的临界状态，一旦网络电平 稍有波动，就可能发生“爆发失真”。第2 ,光发射机输入电平过高。具有AGC功能或失真指标恒定功能的光发射机，厂家都标明（比较大的）输 入电平的容许范畴，只要开通这些功能，使用时一样可不能出咨询题；没有上述两 种功能的一般型光发射机，如果厂家采纳规范的方法标示输入电平，定出系统满载 时的输入电平值、非满载时输入电平的运算方法，使用时也可不能出咨询题；

17、然而 有一些一般型光发射机的生产厂家，标示输入电平的方法不规范，标示出比较大的 输入电平的容许范畴、又不讲明取值的方法，使用时容易发生输入电平过高而进入 “爆发失真”的临界状态。第3 ,光接收机输出电平过高。由于国产光接收机的技术讲明书中通常都没有标示其末级电放大器的指标参数, 致使许多业界同仁误以为光接收机不管输出电平有多高，它的指标都差不多包含在光 链路指标值之中，因此认为光接收机的输出电平调得愈高愈好，就有可能使末级放大 器进入“爆发失真”的临界状态。第4,双模块放大器调试不当多数双模块放大器的前级模块之前没有衰减器，在电缆干线中使用时，由于电 缆的衰减以后到达放大器入口的电平不高，一样

18、可不能引发咨询题。但在前端、分 前端使用时，由于混合器或光接收机输出的电平较高，直截了当送入双模块放大器 以后，尽管两模块中间的衰减量调至最大值以后能够使放大器的输出电平达到要求 值，但由于前级模块差不多过载，因此发生过“爆发失真”的实际事例。第5 ,线路故障处理不当。电缆接头和过流分支器进水会引起高端电平下跌，导致下一级放大器输出电平 调不到要求值。修理人员查不出缘故或为了贪图省事，往往以提升前级放大器的输 出电平来解决咨询题，现在就可能使该放大器进入“爆 发失真”的临界状态。第6 ,放大器自激故障。当地使用三种品牌的用户放大器，各乡镇普遍反映其中一种放大器在 系统电平 稍一波动时就显现失真

19、指标急剧劣化现象，致使电视无法收看、引起用户投诉。起初 以为其中所用放大模块有咨询题，作者用模块代换的方法试验，排除模块质量咨询题。 最后初步判定为放大器结构设计不合理引发自激故障引起。该用户放大器电源部分和 放大部分安放在同一侧铝外壳中，而外壳体积比同法安装的要小得多，器件十分拥挤, 电源变压器不能平卧、只能侧放，其输入、输岀引线无法紧贴底板而悬在半空，可能 成 为高频信号回串通道；加上信号输入接口设在左端中间位置（其他品牌则 设在左 端上方，远离电源引线），与下方的电源部分引线紧靠，更易引起信号回串。4系统指标“下裕量”降低缘故分析造成系统指标“下裕量”降低的缘故，作 者亲身接触过或在实际

20、工作中了解到的要紧有以下几类：第1 ,在没有施工图纸的情形下安装电缆网络，在干线多分支的情形下容易 造成放大器高端输出电平调不到设计值，尽管有些点能够将前级放大器的输出电平 调得特高来解决，然而有些点前级放大器的输出电平本身就调不到设计值，这就造 成一批放大器高端输出电平过低，即高端输入电平 过低，引起C/N指标劣化。第2 ,放大器接头和过流分支器进水，会造成高端电平下跌，如果处理不 当，会造成与前例相似的后果，引起C/N指标劣化。第3 ,高增益放大器低输出电平运用，造成C/N指标劣化。有许多地点因种 种缘故，采纳的干线放大器和用户放大器的增益差不多上30dB,当作干线放大器使用时调输出电平为

21、96 dB,其C/N指标比常规采纳24 dB增益的放 大器要劣化6 dBo第4,光接收机接收光功率过低，造成C/N指标劣化,专门是选用低 输出电平光 接收组件的光接收机时，C/N指标劣化更为严峻。5提升系统指标“上裕量”和“下裕量”的方法和几条工作原则 提升有线电 视系指标的“上裕量”和“下裕量”，实际上就提升了系统质量指标和质量指标的 稳固性，如此，当系统电平发生上下波动时数字电视都不容易显现马赛克”现象。 要达到那个目标,除了针对上两节中指出的造成上裕量”和“下裕量”降低的几条 具体缘故采取应对措施（另有有关文章专题讲述）夕卜，在有线电视系统的设计、调试 和治理爱护工作中应当注意遵循以下几

22、条工作原则。第1,尽量多留裕量原则。在有线电视系统指标设计和器件调试工作中，要遵循多留指标裕量原贝山尽量留 下系统设计裕量和系统进展裕量,不要挖潜力去提升放大器的输出电平、光发射机的 输入电平，要坚决实行指标满载设计，不要搞非满 载设计。第2,力求0偏差原则。那个地点提出“力求0偏差原则”，并不是不承诺系统里存在偏差，而 是不设 “人为偏差”，将不可幸免的偏差留给大气温度的变化。“ 0偏差原则”也叫“中庸原则”或“折中原则”，确实是在设计结果的可 取值范畴里，一样取中间值为最终的设计结果，不人为留出上、下偏差值；只定出一 个数值，不给出一个数值的范畴。打个比方讲，如果我们 按常规方法设计出来的

23、放大 器的输出电平范畴是94dB98dB,通常可标示 为96dB 2dBo明显，我们在调试放大器的时候不管调成94dB或98dB,都在设计 值范畴内，因此差不多上承诺的。然而，调在94dB时，能够增加上裕量，不能增加下裕量；调在98dB时，能够增加下裕量，不能增加上裕量。在 上述条件下，如果我们在设计文书中定放大器的输出电平为固定的一个数值96dB, 不标示上、下偏差，放大器按96dB调试，那么上、下裕量的增量就相等，系统的 稳固性就提升了。因此在设计和调试中力求0偏差原则的要紧目的，确实是为了使系统留好差 不多相等的上、下裕量，或者按设计指定的方向留裕量。另外，执行“0偏差原 则”还能够提升

24、设计和调试的精度”。在机械设备的设计文书和图纸中，任何设计尺寸都必须标示岀上、下偏差，以 便于制造和装配。有线电视放大器输出电平等设计参数标示上、下偏差，一样情形 下没有专门的需要。需要讲明的是，通常讲“减少偏差，能够提升精度”，“减少误差，能够提 升精确度”。因此，偏差”和“误差”，“精度”和“精确度”是两个不同的概 念，请读者注意区分。那个地点所讲的“偏差量”是人为设置的，只要不设置，确 实是“ 0偏差”，因此是能够做到的。有线电视的多数指标参数的运算和测量结果 本身确实是近似数值，要做到0误差”是不可能的，即使是提出“力求0误差”的要求也是不现实的。第3,失真指标优先原则。在有线电视指标设计、调试和网络质量爱护工作 中，当发生失真指标和C/N指标不能同时兼顾的情形下，一样应当遵循失真指标 优先原则”