关于有线传输系统进行测试分析

刘智亮

【摘 要】在分析电视和数字电视信号各自特点的基础上， 提出一种采用常规的测试仪器进行模数混传有线传输系统的通道调试方法， 并且在实际网络中进行了测试， 对测试结果和数据进行分析总结。

【关键词】有线电视网络；互动数字电视； 有线传输系统

【中图分类号】TN949.197【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0499-02

随着数字电视业务不断发展， 广播式数字电视、数据广播、互动数字电视等业务越来越多， 在HFC 网络中数字电视占用的带宽资源也会不断增加， 同时由于各种原因， 很多网络中原有的模拟电视也将在一定时间内要保留。按国家的安排，原一个750MH z系统中能传送99套8MH z带宽的节目， 在原有模拟系统中一般只有30～50套模拟电视节目，只占系统的1/3～1/2，系统有较大裕量， 射频通道指标并不是很突出的问题。但在模数兼容的系统中， 可能存在30～50套的模拟电视节目、20个左右的广播式数字电视频道、20个左右的互动数字电视频道， 这样750MHz系统中就达到70～90套8MH z电视频道，HFC网络的通道指标问题就十分突出。

HFC传输系统本身是一个宽带的系统， 并没有模数之分， 影响信号传输质量的主要因素是网络中的噪声、非线性产物及阻抗匹配等， 在模拟电视HFC 网络中，通道指标主要有C/N、CSO、CTB， 通过上述3个指标可以确定网络中各有源器件的工作窗口， 即最大输出电平和最小输入电平， 网络调试时主要采用场强仪测信号强度， 采用频谱分析仪测C/ N、CSO、CTB等。

但网络中混入QAM 调制的与模拟电视信号截然不同特性的数字信号时， 应当如何进行通道调试呢？原来模拟电视在图像载频 150 kHz内集中频道内的主要能量（98% 以上），C/N、CSO、CTB 的分析和测试都是基于这一情况的。同时在做系统指标计算时， 一般都是认为各频道信号电平（或功率）是一样的， 即通道总功率平均分配在各频道中。基于上述两点， 我们认为只要各个频道的功率是一样的， 同时总功率在系统指标要求的工作窗口范围之内， 不管传的是什么信号， 该HFC网络都是一个健康的网络。

目前QAM信号在HFC通道内的调试较为复杂，即QAM 信号的频谱类似于白噪声， 其相关的非线性产物也有类似白噪声的特性， 这样在系统输出口测量时会产生一种疑惑， 即误码率或MER下降到底是信号过低造成的S /N下降，还是信号过高导致非线性指标下降造成的S /N 下降。而纯模拟信号系统有完整的通道指标分析系统，通过HP8591C等仪器可以明确信号质量下降是C /N 还是非线性指标下降造成的，从而可以有针对性地调整网络工作参数。

模拟场强仪测的是图像载频150 kH z内的一个包络功率， 而数字场强仪测的是信道平均功率， 两者不能混为一谈。从测试带宽角度来分析上述问题时， 采用模拟场强仪测QAM 数字频道时用如下公式修正： S=S测+10 lg（BW occ/RSBW）+ k，当带宽为8MH z，k为1.7时，S=S测+10 lg（8MHz/300 kHz）+1.7=S测+16。但由于设备性能不一致、滚降因子不同、模数测试原理不同等原因， 实际测试结果差异较大， 不能简单认为该数值为信道平均功率

实际工作中关于模数混传信号通道调整模数信号间电平的方式， 一般有3种方法，第一种为如上所说，用模拟场强仪测，QAM 频道信号要比模拟频道信号低16 dB； 第二种为用模拟场强仪测模拟频道， 用数字场强仪测数字频道，两者电平值一样； 第三种为考虑QAM信号平均功率和峰值功率的关系， 在用模拟场强仪测模拟频道、用数字场强仪测数字频道时，数字频道电平值要比模拟频道电平值低10 dB。

综合上述分析，我们在调试一个模数混传的网络时， 一种较为可行的方法是模拟和QAM 数字信号分别用专用仪器同步监测指标， 然后综合调整各项参数，使网络达到较为合理的工作状态， 即在网络混入QAM数字信号前先进行纯模拟信号的通道指标调试， 使网络的C /N、CSO、CTB 指标全部达到国标或高于设计值， 同时CTB、CSO 一定要留有足够的裕量，C /N 可以适当留部分裕量， 因为CTB、CSO 指标在通道内是随频道数增加而同步劣化， 所以CTB测> CTB标+20 lg（满频道数/实用频道数） ， 然后在通道内加入QAM 信号，同时在系统输出口同步监测C /N、CSO、CTB、MER 指标，在模拟信号电平不变的情况下，改变QAM信号电平， 直到得到一个较为合理的模数信号电平组合参数。如下为1310nm一级光链路的光缆到楼750MH z的HFC系统，实际在传30个模拟信号，拟混入18个64QAM 调制的数字频道，远期还将混入20个左右的64QAM 调制的互动数字频道。按照上述方法， 参照当地接入网的技术要求， 先参照模拟频道的通道指标进行调试， 调试后参数如下：光发的驱动电平为模拟信号77dBLV，光工作站输入光功率为-1.1dBmW，4路108dBLV高电平输出，6dB均衡。系统输出口各频道通道指标如表1所示（列8个代表性频道），测试仪器为TEK151、HP8591C。

混入16个64QAM 调制的数字频道经调试后系统输出口参数如表2所示（列8个代表性模拟频道和8个数字频道），测试仪器为TEK151、HP8591C、SDA4040D，数字频道名采用中心频率方式列出。

限于仪器和测试能力， 有许多参数未能得到， 但我们认为经过上述调试后， 网络工作在一个较为理想的状态， 对测试结果和数据分析如下：

（1）光工作站采用高电平输出， 系统对非线性指标较为敏感， 所以可以先用模拟通道指标调试法， 使网络工作于较合理的状态后， 再混入数字电视信号进行调试。

（ 2）当模数频道电平关系采用上述的模拟场强仪测模拟频道、数字场强仪测数字频道、两者电平值一样这一方式时， 模拟频道将出现

明显的典型的CIN噪声，表明这一方式并不适用该网络，同时光工作站的推动和放大输出模块采用砷化镓等非线性指标高的模块， 将对系统指标有较大帮助。

（3）当采用模拟场强仪测QAM 频道信号要调整到比模拟频道信号低16 dB 的方式时，网络的部分系统输出口的部分数字频道的MER降到25，有马赛克现象。

（4）本网络实际调试结果为模拟场强仪测模拟频道，数字场强仪测数字频道，数字频道低6～7dB，或模拟场强仪测QAM 频道信号要比模拟频道信号低12～13dB（不同场强仪需修正）， 除了仪器自身的原因，不同的网络结构、不同工作状态也会造成网络工作参数和通道指标不一致， 因此实际工作中针对不同的网络不能照搬参数， 要仔细寻找最佳工作点。

参考文献

[1] 余兆明.数字电视测量[M].北京：人民邮电出版社，2008

[2] 姜秀华.数字电视原理与应用[M].北京：人民邮电出版社，2003

[3] 刘修文.数字电视有线传输原理与维修[M].北京：机械工业出版社，2007