第3章第2节有线电视系统主要技术指标(陈柏年)

1、第第3章第章第2节节（摘要）（摘要） 有线电视系统主要技术指标有线电视系统主要技术指标陈陈 柏柏 年年 浙江传媒学院浙江传媒学院2一、有线电视系统的性能分析和性能参数一、有线电视系统的性能分析和性能参数 系统的性能参数系统的性能参数：用数值的形式规定描述信号损伤的允许范围，以便在工程中计算和测量。（一）影响广播信道信号处理和传输（一）影响广播信道信号处理和传输的两个基本因素的两个基本因素：1. 信号的失真程度信号的失真程度2. 信号的噪声含量信号的噪声含量31、信号的失真程度、信号的失真程度信号的失真程度信号的失真程度：衡量输出信号波形偏离输入信号波形的程度。按产生机理分类按产生机理分类：线性

2、失真线性失真：描述指标有幅频特性，色亮度时延差；非线性失真非线性失真：描述指标有互调IM，组合三次差拍CTB，交调CM，微分增益DG，微分相位DP，交流声HM等。42、信号的噪声含量、信号的噪声含量 信号的噪声含量信号的噪声含量：系统输出信号中所含噪声的多少。 描述指标描述指标： 载噪比CNR，信噪比SNR，噪声系数F等。 “噪声噪声”： 使图像或声音遭受损害的与传输信号本身无关的各种寄生干扰的总称寄生干扰的总称，也即电子随机热运动电子随机热运动引起的起伏干扰引起的起伏干扰。 噪声在电视屏幕上的表现噪声在电视屏幕上的表现： 杂乱无章的雪花状干扰雪花状干扰。 5（二）噪声指标（二）噪声指标 1、

3、信噪比、信噪比SNR （S/N，Signal to Noise Ratio） 定义定义：在系统的指定点，图像信号峰值功率与噪声有效功率之比。 真值表示真值表示： SNR=图像信号峰值功率/噪声有效功率 分贝表示分贝表示： SNR（dB）= 10lg（图像信号峰值功率/噪声有效功率）= 20lg（图像信号电压峰峰值/噪声电压有效值） dB62、载噪比、载噪比CNR（C/N，Carry to Noise Ratio）定义定义：在系统的指定点，图像（或声音）的载波电平与噪声电平之比，用分贝表示为： CNR（dB）= 10lg（载波功率（载波功率/噪声功率）噪声功率） = 20lg（载波电压（载波电压

4、/噪声电压）噪声电压）dB行业标准规定行业标准规定： GY/T106-1999有线电视广播系统技术规范中规定系统（System）的图像信号的载噪比CNRS 43 dB 当载噪比为43dB时，（图像载波功率/噪声功率比）= 2万倍，（图像载波电压/噪声电压比）= 141倍。超差现象超差现象：雪花干扰调频载噪比调频载噪比：CNRFM=CNRTV+14.6dB73、信噪比与载噪比的关系、信噪比与载噪比的关系 电视广播采用的残留边带调幅方式，当调制度为87.5时，信噪比和载噪比之间关系（计算公计算公式式）： S/N = （C/N）0.1924（f1f）/（ff1/3） 分贝关系分贝关系： CNR（dB

5、） SNR（dB） = 6.4dB SNR（dB）= CNR（dB）6.4dB 当系统图像载噪比为43dB时 系统图像SNRs（dB）= 436.4=36.6 dB。 8（三）（三）非线性失真指标非线性失真指标 1、载波互调比、载波互调比IM （carrier to inter modulation ratio） IM定义：定义：在系统指定点，载波电平对规定的互调在系统指定点，载波电平对规定的互调产物的电平之比，以产物的电平之比，以dB表示。表示。即为 IM（dB）= 20lg（载波电平有效值（载波电平有效值/互调产物电平互调产物电平有效值）有效值）dB 国家标准规定国家标准规定： 宽带单频，

6、IM 57dB； 宽带多频，频道内IM 54dB。9交扰调制比交扰调制比CM（Cross Modulation） CM定义定义：需要调制信号电压的峰-峰值和其它频道转移过来调制信号电压的峰-峰值之比 CM（dB）=20lg需要（加在被测载波上）调制电压的需要（加在被测载波上）调制电压的峰峰-峰值峰值/在被测载波上其它频道转移过来调制信号电压在被测载波上其它频道转移过来调制信号电压的峰的峰-峰值峰值 dB 国家标准国家标准：CMS（dB） 46+10lg（q1）dB q为实际使用频道数指标超差指标超差：将产生雨刷干扰雨刷干扰或“串台串台”图案图案的现象。 计算公式计算公式： 电压叠加关系。10载

7、波组合三次差拍比载波组合三次差拍比CTB 载波组合三次差拍比载波组合三次差拍比CTB（简称组合三次差拍比）（简称组合三次差拍比）的定义的定义：图像载波电平有效值和聚集在图像载波频率附近形成簇的组合三次差拍峰值电平的分贝值，即 CTB（dB）= 20lg（图像载波电平有效值（图像载波电平有效值/聚集在图像聚集在图像载波频率附近形成簇的组合三次差拍峰值电平）载波频率附近形成簇的组合三次差拍峰值电平）dB 国家标准规定国家标准规定：CTBS（dB）54dB 超差现象超差现象：在图像中会出现垂直、倾斜或水平网纹。 计算公式计算公式： 电压叠加关系。 114、“载波二次差拍比载波二次差拍比”CSO（Co

8、mposite Second Order ）载波二次差拍载波二次差拍：在多频道传输系统中，由设备非线性传输特性中的二阶项（二次谐波，二阶互调和二次差拍）所造成在输出端的产物，即所有可能的双所有可能的双频组合的总和频组合的总和。载波二次差拍比（组合二次差拍比）载波二次差拍比（组合二次差拍比）：在系统指定点，图像载波电平有效值和围绕在图像载波中心附近形成群集的组合二次差拍产物峰值电平之比的分贝值（多簇时应取叠加功率），即 CSO（dB）=20lg（图像载波电平有效值图像载波电平有效值/聚集在图像载波频率附近形成簇的组合二次差拍峰值电平组合二次差拍峰值电平）dB125、“微分增益失真微分增益失真”D

9、G（Different Gain）DG定义定义：当电视信号亮度不同时，所叠加的色度信号的固定幅度相对于色同步幅度发生变化的百分数。即式中，A表示任一电平上的副载波幅度值，A0表示选定参考电平（消隐电平）上副载波幅度值。国家标准规定国家标准规定：系统微分增益失真 DG 10%超差现象超差现象：图像上会产生色彩的色饱和度畸变色饱和度畸变的现象。造成原因造成原因：主要是设备的动态范围不够。 DG=0000100%100%DGDGAADGA 136、“微分相位失真微分相位失真”DP（Different Phase）定义定义：当电视信号亮度不同时，所叠加的色度信号的固定相位相对于色同步信号相位变化的度数

10、。即DP失真=|-0|式中，某一电平上的副载波相位值，0选定参考电平（消隐电平）上的副载波相位值。国家标准规定国家标准规定：系统相位微分失真 DP 10超差现象超差现象：图像会产生色彩的色调畴变色调畴变的现象。造成原因造成原因：主要是调制器性能、射频传统系统中频道设备的滤波器性能（相位失真）差。147、“信号交流声比信号交流声比”HM（Hum Modulation）“交流声干扰交流声干扰”：由于供电设备中整流器产生的50Hz、100Hz或更高频率的纹波交流信号调制到射频上（通常是调幅）所产生的干扰。HM定义定义：标准图像载波调制电压峰峰值和交流哼声调制电压峰峰值之比的分贝值，即HM（dB）=2

11、0lg（基准调制图像载波电压峰峰值/交流哼声调制电压峰峰值） dBHM百分比表示百分比表示： HM（%）=10 HM（dB）/20100国家标准规定国家标准规定：HM（dB）46dBdB15（三）线性失真指标（三）线性失真指标 1、色亮度时延差、色亮度时延差 定义：定义：彩色电视信号中色度信号和亮度信号经系统传输时延不一致而产生的时延差别 = | (色度色度)- (亮度亮度) | 。 国标规定：国标规定： 100ns，相当于在18英寸显像管上，彩色图像与黑白图像错开1mm以下。 指标超差产生的现象：指标超差产生的现象： 色亮度存在时延差，屏幕重现产生彩色镶边彩色镶边。162、频道内幅频特性、频

12、道内幅频特性 L(dB) 定义定义：在规定的频率范围内，系统输出端与输入端信号的增益随频率变化的关系。通常取图像载频处幅度为基准点(0dB)，其它频率点信号幅度取相对于基准点的分贝数L(dB)表示。 国标规定国标规定：L (dB)在整个频道范围内在2dB以内，在任意的0.5MHz范围内不超过0.5dB。 指标超差产生的现象指标超差产生的现象：图像的清晰度下降清晰度下降，轮廓不清。173 3、系统输出口相互隔离度、系统输出口相互隔离度 定义定义： 在规定的频率范围内，任取一个频率从系统内某输出口输入信号，在另一输出口测量输出信号，两者电平之间的衰减最小值。 电平之间的衰减值越大，表示相互隔离越好

13、，相互影响越小。 国标规定国标规定： VHF频段，相互隔离30dB； UHF频段，相互隔离22dB 。 指标超差产生的现象指标超差产生的现象：系统输出口之间互相串扰。18（四）系统反射（四）系统反射1、反射的基本概念、反射的基本概念反射反射：线性失真的一种，由于阻抗失配，使入射波在系统内传播时产生部分反射波，反射波和入射波一起传到电视机屏幕上，收视者会观察到位于主图像右方（滞后）的重影（鬼影鬼影）。若存在多个反射波，由于各反射波传输的时间不一致，将会在电视机屏幕上出现多个重影。影响反射严重程度的两个因素影响反射严重程度的两个因素： （1）反射波的大小。反射波越大，主观感觉越严重。 （2）反射图

14、像和主图像之间的距离。距离越远，主观感觉越严重。 19行波、驻波和复合波行波、驻波和复合波“行波行波”：传输线中随时间的增长而不断向一定方向运动的波。行波是没有反射现象。 “驻波驻波”：不向任何方向移动、只振动不传播的波，它是由相对行进的两个频率、大小相同的波合成的结果。驻波是产生了全反射现象。“复合波复合波”：既存在行波，又存在驻波的合成波称为，会产生波峰及波谷。复合波产生了部分反射现象。反射的产生反射的产生：当电磁波遇到传播路径的不连续特性，就会产生反射，反射波会与入射波之间产生干涉。20主要性能指标的归纳序号序号指标指标规定值规定值超差现象超差现象1CNR43dB雪花干扰2HM46dB滚

15、道干扰3CM 46+10lg（q1）dB雨刷干扰4IM 57dB宽带单频； 54dB宽带多频，频道内 网纹干扰5CTB 54dB水平间隔网纹干扰6CSO 54dB水平间隔网纹干扰7DG 10%色饱和度畸变8DP10色调畸变9E 7%重影干扰10L 2dB以内清晰度下降11100ns彩色镶边21二、图像质量主观评价五级损伤制标准二、图像质量主观评价五级损伤制标准等级等级图像质量损伤程度图像质量损伤程度5分(优) 图像上不觉察有损伤或干扰存在。4分(良)图像上有稍可觉察损伤或干扰，但并不令人讨厌。3分(中)图像上有明显觉察的损伤或干扰，令人感到讨厌。2分(差)图像上损伤或干扰较严重，令人相当讨厌。1分(劣) 图像上损伤或干扰极严重，不