数字电视信号的指标与监测

杨 志

（安徽广电信息网络股份有限公司，安徽合肥 230088）

数字电视信号的指标与监测

杨 志

（安徽广电信息网络股份有限公司，安徽合肥 230088）

我国目前有线电视系统中采用的数字电视信号的编码、调制方式和复用方式。在整体信道中的数字信号的指标测量与分析，单个信道中的噪声测量与分析，数字电视信号的调制误差比、信噪比和误码率等，以及数字电视系统中的监测信号的设计，检测码流信号使用的具体方法等。

数字信道；数字信号；TS码流；噪声；载噪比

1 数字电视信号的测量

采用MPEG－2技术编码的设备把信源信号编成MPEG－2的编码，经过MPEG－2TS传输流复用后生成的MPEG－2的TS码流，复用后的码流包经过扰码、RS编码及卷积交织后，进行一定规格的QAM调制形成中频调制信号，我们国家目前通常采用QAM64调制方式，中频信号经过上变频转为射频信号，然后送入HFC混合网，再经过分配网，分配传送到用户。

在对比数字电视和模拟电视的频谱结构及能量时，我们发现他们的分布图并不完全相同。在看频谱仪时，我们发现QAM信号中的调幅是水平的平衡调幅，制约了载波的不平衡性。从而在频谱分析仪上，我们看到一个数字电视信道的信号，就像一个抑制过的抬高了的噪声平台，整个带宽内的信号非常均匀。在数字电视信号中，不但没有图像载波，同时也没有伴音载波，因为它们是交织在一起的，必须用码流分析仪才能分析出图像和伴音。究其原因是伴音信号就在原信源MPEG－2编码时，与图像在一起以包的形式复用到了一个整包了。

1.1 数字电视信道中的噪声测量

测量检查模拟信道噪声时，取噪声测试点，不对准图像载频即可。但是数字电视的频谱分布形式，决定了数字电视信道的噪声测量，不能使用老的测量方法。数字电视信道内有的能量也像噪声一样，没有什么特点，不能把它们分开，要找个相邻的空闲的数字电视信道来采样对比，只有这样才能测出要测量的数字电视信道中噪声的大小。

1.2 数字电视信道的电平

在数字电视信道中的电视信号集成时，其信道中的整个数字电视信号没有图像载波，整个带内的形式是水平的，

所以根本不能定位一个数字信号的电平的大小，定位的只能是整个信道中的数字信号电平。所以，在表达QAM数字电视信道的电平时，是用平均功率来表达整个信道的电平的大小的，统称为数字电视信道平均功率。在到达局端分配网时，我们要求端口的信道电平为90dBμV－100dBμV，当信号送到用户家时，我们要保证的信道电平为57dBμV－67dBμV（根据经验比较，我们一般要求比模拟电视信号的低10dBμV），但是在整个频率频段使用时，我们特别要注意的是，相邻电视信道间最大电平差为≤3dB，这一点与模拟时代的信道要求几乎一样，还有在混合使用数字电视信道与相邻模拟电视信道时，数字信道与模拟信道之间的最大电平差应小于13dB。

1.3 数字电视信道的调制误差比

无论多么好的机器，在处理信号时，总会损伤原有信号的质量，数字的调制也不例外。但是数字信号的调制损伤程度一般用星座图来测量，主要看星座图的离散程度。调制误差比（MER值的大小）包含了调制后信号的几乎所有类型的损伤，如各种噪声、I／Q幅度不平衡、I／Q相位误差、相位噪声等。MER值的大小直接反映了数字接收机还原二进制数码的能力强弱，这个类似于模拟时代的基带信号的信噪比S／N。根据经验，一般要求在用户端电视机前，电缆信号出口处调制误差比MER的值要达到27dB以上。

1.4 数字电视信道中的信噪比

所谓信噪比（S／N）就是指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比值。那么载噪比（C／N）是指已调制后的信号的平均功率与噪声的平均功率之比值，在载噪比中，已调制好的信号的功率包括了传输信号功率和调制载波的功率。调制载波的功率的大小是由机器的功率性能大小决定的。在整个调制传输系统中，通常采用载噪比指标因为在测量整个系统时，都是看系统的噪声，但是测量一个基带信道指标时，才采用信噪指标。

在配置和调制数字信号调时，主要看系统的载噪比的大小。当载噪比越大时，那么我们就发现信号质量就越好，反言之，信号质量就不好，数字电视中出现马赛克现象，在模拟电视中会出现雪花、条纹等。在分配网中，用户端电缆信号出口处数字电视信道载噪比一般达到32dB以上，就可传送数字电视信号了。

1.5 调制后数字电视信号的误码率

在信息传送上，我们看到数字电视信号是离散的数字信号，所以发现接收到的数字电视信号有两种，一种是清晰、稳定的图像，一种是马赛克、静帧或是无法解码等。我们测量中，发现这种信号的变化与传输的误码率有关，误码率越高，马赛克现象就会越严重。所以在衡量一个系统的信号质量时，我们通常把误码率的大小作为重要的指标来看。

2 数字信号的实时跟踪与监视

在模拟时代，监视信号时，只要把监视电视机搜到相应的频道后，就能监视到对应的电视节目，而数字时代就不同了。数字电视的节目监测，通常都是系统拟视音频数字矩阵系统、测试仪器及显示墙等组成，但是有的在监视系统中增加自动报警装置等，但这些都是监视数字信号是否正常的一个组成部分。在监视系统中，数字码流经过数字矩阵系统切换，这种大多采用ASI流格式，所以要求要取调试器后ASI流，而不是DS3流，所以调制器的输入和输出参数都要做相应的改变。在ASI经过矩阵解码器解码后，把数字信号还原成模拟视音频后，送入显示墙，现在一般采用分割画面式大型号液晶器，进行直观效果监测。还原后的模拟信号监视方式与模拟时代的监视方式大同小异。经矩阵切换后的数字TS码流，也可以直接输入数字码流分析仪进行实时分析等。具体监测方式是：接收到的的TS流送入数字ASI切换矩阵切选输出，直接接入多通道解码器，用作还原模拟的音视频信号，送至电视墙做主观测试等。QAM调制器把接收到的数字码流调制后，输出RF射频信号，经过混合后进入城域HFC网中，只要流出检测口就可以了。然后用机顶盒解码，再经过个别的直观的监视，同时在预留的检测口可以进行指标测试等工作。

其实，数字信号码流可以根据其来源分为：编码器输出TS／ASI流、数字卫星接收机输出TS／ASI流、多协议适配器输出TS／DS3流、复用器输出TS／ASI流、独立加扰器输出TS／ASI流、其它TS／ASI流及QAM调制后经解调恢复的TS／ASI流，目前一般都是ASI流格式。

在数字电视监视方面，怎样对数字电视信号进行有效可行的监测和可量化的管理，目前已成为各个有线数字电视播出机构和监测部门最为关心的问题。在数字电视信号中，包含了许多与传统模拟信号根本不相同的新技术，数字电视播出信号指标的优劣对于用户端接收质量的影响比模拟的影响较大。数字电视开展后，节目数量已经得到很大的提高，同时收视效果也得到很大的提高。

TN941.1

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1671-8275（2011）03-0050-01

2011-03-28

杨志（1980-），男，安徽枞阳人，安徽广电信息网络股份有限公司助理工程师。

訾兴建