HFC有线数字电视系统测量及双向网络测试.ppt

有线数字电视及双向网络维护,第一部分公司HFC仪器的发展第二部分模拟电视信号和数字电视信号的区别第三部分数字电视原理及测试第四部分仪器的应用,第一部分公司HFC仪器的发展,略,第一部分公司仪器HFC的发展,略,略,技术的发展1数字化2双向化3IP化4光纤化5接入无线化,第二部分模拟电视信号和数字电视信号的区别,数字电视和模拟电视的区别,模拟电视和数字电视信号的调制方式不同模拟和数字传输的信源不同（连续/离散）模拟和数字单频道承载的信息量不同数字电视网络更适合于增值业务的开展数字网络给终端用户带来超强的视频享受数字电视对网络的要求更加苛刻模拟电视和数字电视网络测试有着本质的区别,对网络传输设备的端口阻抗要求更高对网络接续阻抗匹配要求更高模拟电视信号传输网络设计中没有充分考虑数字信号的频谱和相位特性。,对网络和设备的技术指标要求不同,幅度在变小,时间差,阻抗匹配不好,L,放大器、耦合器和同轴电缆之间出现的阻抗失配将产生微反射的干扰,信号在线缆中传输演示示意,设备阻抗不匹配会导致模拟电视信号在内部传输时产生复杂的反射，反射波和入射波一起传送到电视机屏幕上，将会看到反射波所形成的重影。数字信号的反射波和入射波一起到达机顶盒会导致数字信号在时域上出现码间串扰，误码率增加，最终无法解调信号。,回波对模拟和数字信号的不同影响,数字电视频道平均功率和带宽有关，带宽越宽信道平均功率越高。模拟电视场强仪只对RBW带宽内的窄带峰值信号进行采样，完全不能表征在宽带（如数字电视8MHz）内的能量，仅当该数字频道的带内平坦度相当好时可以近似换算。,测量模拟电视信号电平，使用频谱分析仪在规定带宽对信号同步脉冲的峰值电平进行测量，并以此作为判别信号强弱的标准。,例一电平/平均功率,第三部分数字电视原理及网络测试,要顺利的进行模拟到数字电视的转换，有效开展各类增值业务，获取用户的认同，传输网络的质量是根本保证以预防为主，而不要等问题出现再去解决如果出现问题，迅速判断故障的原因,数字电视正转的根本保障,数字电视信号传输框图,网络拓扑图,网络传输设备的检测,机顶盒的检测,德力数字电视网络测试全面解决方案,检测传输码流是否符合MPEG-2/DVB标准传输码流是否有错误、错在那里、是否被接收端正确解码以及分析传输码流中的PSI/SI等信息可以作为数字卫星接收机、编码器、复用器、调制器等数字电视设备的调试手段，检测输入输出的TS流是否符合标准。,码流的形成与测试分析,码流形成模拟信号的数字化,信源编码MPEG-2编码技术信道编码FEC前向纠错编码技术Reed-Solomon编码交织伪随机序列扰码,信道编码的基本原理,DVB发射信道编码,RS码即里德-所罗门码，它是能够纠正多个错误的纠错码，RS码为（204，188，t=8），其中t是可抗长度字节数，对应的188符号，监督段为16字节(开销字节段）。,Reed-Solomon编码,交织原理,在设计通信系统时均假设所传输的比特流中“0”与“1”出现的概率是相等的，各为50%，实际应用中的通信系统的性能指标的计算也是以这一假设为前提的。TS码流经过编码处理后，可能会在其中出现连续的“0”或连续的“1”。接收端进行信道解码前必须首先提取出比特时钟，比特时钟的提取是利用传输码流中“0”与“1”之间的波形跳变实现的，而连续的“0”或连续的“1”给比特时钟的提取带来了困难。伪随机序列是由一个标准的伪随机序列发生器生成的，其中“0”与“1”出现的概率接近50%。,伪随机序列扰码,MPEG-2TS码流的错误指示分为3个优先级：第一优先级是正确解码所必需的几个参数；属于可解码性差错（共6个）第二优先级是达到同步后连续工作所必需的参数和需要周期监测的参数；属于损伤可解码性差错（共6个）第三优先级是依赖于应用的几个参数。属于不影响可解码性差错（共10个）,TR101290三级检测,码流分析的检测点,可对MPEG等传输码流（TransportStream）提供实时分析、记录和脱机状态下数据记录的详细分析，快速发现和解决数字电视传输系统运行中出现的错误和故障。TR101290三级监测具备基本信息分析、节目分析、PCR分析、BUFFER分析、PSI/SI分析、语法分析、EPG分析和软件解码等功能,德力标准码流分析仪,QAM调制分析,QAM调制分析,I、Q信号的关系,MagPhaseI、Q信号分别是在X轴和Y轴上的投影，合成矢量的幅度表示载波的幅度，合成矢量与X轴的夹角表示载波相位。因此可以通过改变I、Q驱动信号的幅度映射I-Q空间中的任意一点。,极坐标与直角坐标的转化,64QAM调制的星座图,星座图和二进制比特的对应,MER将接收符号的实际位置与其理想位置进行比较。当信号质量降低时，接收符号距离理想位置更远，MER的测量值将会减小。,MER:调制误差率所有损伤的最终结果,S/N是指解调之后信号的信噪比MER不仅包括高斯噪声，而且包括接收星座图上所有其它不可校正的损伤。如果信号中出现的有效损伤仅仅是高斯噪声，那么MER等于信噪比。,S/N:信噪比,尽管较差的BER表示信号品质较差，但BER指标只具有参考价值，并不完全表征网络设备状况，因为BER测量侦测并统计每个误码，问题可能是由瞬间的或突发噪声引起。BER测试结合统计分析功能，可以发现有规律出现的瞬间干扰。,BER:比特误码率,MER包括了可能存在于商用接收机判决电路输入全部信号的劣化，因此能够指示出接收机正确解码信号的能力。只要接收到的数据点在自己的判决范围之内，就不会出现误码，所以虽然信号质量开始下降，但是误码率却没有变化。MER给出信号质量下降的一个早期指示。,MER和BER的关系,BER测量区,数字悬崖,距离数字悬崖的程度,测量值,超过,靠近,距离悬崖较近,远离,EVM,MER,纠错前误码率,纠错后误码率,后期检测,早期检测,减小,增加,各项技术指标间的关系,当有干扰信号时，模拟电视信号是逐渐恶化的，有一个渐变的过程。数字电视信号本身有一定的抗干扰性，再加上FEC纠错编码，所以在干扰达到信号门限之前，图像质量不会发生变化，当干扰超过门限，超出信号纠错能力，图像质量迅速下降。,数字信号的悬崖效应,模拟信号和数字信号的受干扰的图象质量比对,信道平均功率的测量是要保证从前端到用户端整个传输过程中信号的强度在一个适当的范围内。邻频功率测量可以把握相邻频道载波的功率分布情况，对传输系统中存在的问题进行分析。如邻频干扰。频谱分析可以检查出带内频谱是否平坦。,功率和频谱测试,调制就是改变载波的幅度、相位、频率来携带信息,模拟调制中载波信息是按连续的模拟信息信号改变,数字调制中，频率、幅度和相位是按照离散的数字信息改变,最终的信号都是模拟信号,模拟调制和数字调制之间的差别在于调制参数,数字调制和模拟调制的区别,相位噪声是振荡器相位不稳定的情况。在星座图上显示出绕着图形中央旋转的现象。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,PJ（PhaseJitter）:相位抖动,主要故障来源：QAM调制器的本振相位噪声不合格造成,PJ相位抖动时星座图模型,相位抖动的频谱示意图,由于I，Q调制部分正交载波相位正交性差，造成接收星座图由正方形变为菱形。,QE（QuadratureError）:正交误差,主要故障来源：QAM调制器的I、Q调制正交性不合格造成,QE正交误差时星座图模型,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，接收星座图变成长方形。,AI（AmplitudeImbalance）:幅度不平衡度,主要故障来源：QAM调制器的I、Q调制载波幅度不相等造成,AI幅度不平衡星座图模型,CS（CarrierSuppression）:载波抑制,星座图表现为接收星座点整体平移，脱离理想星座位置，相当于星座上加直流偏置效果。,主要故障来源：QAM调制器载波泄漏到输出单元造成,CS载波抑制不好时星座图模型,对于符号率小的偏移，接收机可以容忍，并可以解码。对于符号率大的偏移，接收机将无法锁定信号，造成无法接收在符号率出现大的偏移之前发现问题并解决，避免运行业务的中断。频率是否准确将直接影响接受是否正常,符号率偏移及频偏,主要故障来源：QAM调制器本振频率偏移接收机（机顶盒）频率不准QAM调制器码率偏移,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相干干扰幅度的强弱。,CI:连续波干扰,主要故障来源：放大器（及其它有源器件）失真带来的谐波产物空间干扰,连续波干扰星座图模型,实际的网络系统中，QAM信号会一直被噪声干扰。噪声导致所显示的符号落在星座图方框内正常位置的周围，在累积一段时间长度后统计一个特定方框内所有符号的落点就会形成如云般的形状。,传输系统主要星座图特征噪声干扰,主要故障来源：系统有源器件产生光系统产生,白噪声干扰星座图模型,噪声差频谱特性,中间点（幅度小）影响小外围点（幅度大）影响大,传输系统主要星座图特征：增益压缩,主要故障来源：放大器（及其它有源器件）失真激光器削波,增益压缩星座图模型,前端系统测试质量的根本保障,系统输出电平系统总功率（根据光发的技术指标要求调整，将系统电平调整在中间值为宜）系统电平过高容易造成光发失真（如削波）系统电平过低信噪比下降系统电平与单频道电平的关系为：P=p+10*LOG(N)P为系统电平（总功率）p单频道电平N为频道个数（频道间电平是平衡的）,补充：自适应均衡器（AdaptiveEqualizer）,1、自适应均衡器（AdaptiveEqualizer）：用来补偿传输系统中因存在不良分配器、松动的接头、损坏的电缆等造成数字频道内的频率响应（In-Channel）及群时延(Groupdelay)失真的数字滤波器。2、自适应均衡器反映了数字调制信号的线性损伤度。自适应均衡对线性失真相当有效，但是不能抵消非线性失真。3、频道内频率响应反映幅度损伤，群时延(Groupdelay)反映相位损伤。通过均衡器的显示，能判断频道内的反射等线性失真，有的仪器还能计算出产生反射的距离位置。4、当测量到均衡器难以消除的线性失真后，用频谱仪检测频道的平坦度来确定线路失真的来源（如不良分配器、松动的接头、损坏的电缆、双工滤波器等）并加以修复，从而减轻均衡器校正强度。,系统平衡性系统越平衡接收越可靠任意频道间的电平差最小数字模拟混合传输时数字平均功率比模拟视频载波电平低6-8dB,实际上数字频道和模拟频道的峰值功率是相等的！,前端系统测试质量的根本保障,模拟频道指标测试,前端系统测试质量的根本保障,有线电视广播技术规范的16项技术指标,系统输出口电平,任意频道间电平差,相邻频道间电平差,图像/伴音电平差（V/A),频道内频响,载噪比（C/N）,载波复合二/三次差拍比（CSO/CTB),图像载频准确度,回波值,色度/亮度时延差（CLDI）,微分相位（DP）,微分增益（DG),交流声调制（HUM),交扰调制比(CM),图像伴音/载频间距,系统输出口相互隔离度,数字网络新增14项测试指标,前端系统测试质量的根本保障,平均功率调制误差率（MER）相位抖动（PJ）幅度不平衡度（AI）正交误差（QE）载波抑制（CS）同频干扰（CI）,前端系统测试质量的根本保障,比特误码率（BER）频率偏移码率偏移群时延带内平坦度信噪比（S/N）EVS,数字网络新增14项测试指标,DS8831Q数字电视频谱仪频谱分析模拟有线电视测试数字有线电视测试数字指标统计分析FCC报表,前端系统测试DS8831Q,只要有QAM调制器，就应全面分析各项指标，以保障系统的平衡、稳定运营,传输系统测试维护的重点,系统电平满足放大器的输出输入要求（根据光收和各级放大器的技术指标要求调整，将系统电平调整在中间值为宜）系统电平过高容易造成信号失真，增加谐波产物等系统电平过低信噪比下降,系统平衡性系统越平衡接收越可靠根据网络实际情况调整网络信号的斜率，从而保障在终端信号任意频道间的差值最小,传输系统测试维护的重点,模拟频道主要测试指标,C/N,斜率、频道扫描,电平V/A,传输系统测试维护的重点,数字频道主要测试指标,MERBER星座图故障分析,带内平坦度/频谱,平均功率,传输系统测试维护的重点,实际的网络系统中，QAM信号会一直被噪声干扰。噪声导致所显示的符号落在星座图方框内正常位置的周围，在累积一段时间长度后统计一个特定方框内所有符号的落点就会形成如云般的形状。,传输系统主要星座图特征噪声干扰,主要故障来源：系统有源器件产生光系统产生,白噪声干扰星座图模型,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相干干扰幅度的强弱。,传输系统主要星座图特征（CI）:连续波干扰,主要故障来源：放大器（及其它有源器件）失真带来的谐波产物空间干扰,连续波干扰星座图模型,中间点（幅度小）影响小外围点（幅度大）影响大,传输系统主要星座图特征：增益压缩,主要故障来源：放大器（及其它有源器件）失真激光器削波,增益压缩星座图模型,频道资源频谱测试,传输系统测试维护的重点,DS8831Q数字电视频谱仪频谱分析模拟电视指标测试数字电视指标测试统计分析DS1191QAM分析仪频谱分析模拟电视指标测试数字电视指标测试DS2500有线数字电视综合测试仪频谱分析模拟电视指标测试数字电视指标测试CM测试,传输系统测试DS8831Q/DS1191/DS2500,终端系统测试最后一米的保障,系统电平满足电视机及机顶盒的输入要求系统电平过高容易造成信号失真，无法收到清晰图像质量系统电平过低受干扰程度大，不能满足接收电平要求,系统平衡性系统内频道间电平差越小接收越好,终端系统测试最后一米的保障,模拟频道主要测试指标,斜率、频道扫描,电平V/A,终端系统测试最后一米的保障,数字频道主要测试指标,MERBER,带内平坦度/频谱,平均功率,终端系统测试最后一米的保障,DS1191(B)QAM分析仪频谱分析模拟电视指标测试数字电视指标测试DS2100系列误码测试仪频谱扫描模拟电视指标测试数字电视指标测试,终端系统测试DS1191(B)/DS2100,德力数字测试仪器全套配置方案,主要测试指标：光链路连接是否良好光链路差损是否正常（熔接点及跳线等是否正常）光功率是否正常（满足光接收机的输入指标要求光功率不能过高或过低）常用测试仪器光时域反射计（OTDR)光功率计,光传输网络测试,第四部分仪器应用,数字电视指标要求,下行电平相关指标,数字电视指标要求,对各阶QAM参数计算的理论最大和最小值,对有线电视各阶QAM,MER的建议值,门限值,MER及星座图分析指标建议门限,数字电视指标要求,BER相关指标建议值,测试检测流程,检测流程（用户端要求）：1电平测试：要求5075dBV，机顶盒的范围会在4090dBV之间；注意频道间的电平差要求。2MER测试若考虑后期网络的发展（采用256QAM)，用户端34dB。3BER测试PreBER43dB,C/CSO54dB,C/CTB54dB,hum50dB,C/CSO60dB,C/CTB65dB,hum1%，BER1E-8,根据网络设定好仪器准备好了吗？,1创建频道表*中心频率是否正确（默认为标准频道的中心频率视频载波频率+2.75MHz）*码率是否正确（默认为6.875MSPS）根据频道实际情况调整*可根据网路情况创建多个用户频道表（如可将数字、模拟创建不同用户频道表）（DS2008Q/N最多创建2个，DS1191最多创建5个用户频道表）*自动创建完频道表后将不正确的频道手动编辑成正确频道2测试指标模拟电视、数字电视、频谱扫描。,DS8831Q操作说明,DS8831Q影像文件,DS1191外形及键盘功能介绍,液晶显示,软功能键，与液晶下面显示的功能相对应,数字及字母功能键,选论，可作上下、左右调节（按下可作确认用），在调节频道时先按下旋轮选中频道再输入频道号,开关机键,开机电源指示灯，开机显示红灯,主功能菜单键,DS1191接口介绍,充电指示灯：充电时显示红色，充满后显示绿色,提示：内置锂电，自动充电；在电池空电时，充电时间月2小时；在充电时注意充电口的方向,计算机通讯接口,信号输入口,充电器接口,模拟信号检测指标电平（LEVEL)视音频差(V/A)斜率(TILT)载噪比(C/N)极限测试等,频谱分析功能峰值保持噪声捕捉噪声门限任意设置，满足双向网络测试,数字信号检测指标信道功率调制误差比（MER)矢量误差幅度（EVM)比特误码率（BER)信噪比（S/N）带内平坦度,DS1191功能,DS1191自动创建数字、模拟频道表,第一步按“MENU”键进入主功能界面，选择设置功能,第二步进入“功能”界面后，选择频道设置功能,最后连接信号，开始创建频道表,第三步选择使用的用户频道表,第四步选择频道表（中国频道表PAL_D),第五步编辑频道类型,F1、F2、F3、F4与显示界面的最下面的功能键相对应,DS1191数字测量功能,平均功率测试,按“MENU”键进入主功能界面,选择“电平”功能按旋轮键确认,F1、F2、F3、F4与显示界面的最下面的功能键相对应，可以由此功能直接进入相关的指标测试（数字MER、BER、星座图分析、带内平坦度（频谱功能下）等）,数字模拟混合传输时，数字平均功率值比模拟视频载波电平值低6-8dB，可使系统保持平衡，且在运行时数字模拟频道最好相对独立，且在具备资源时数字频道和模拟频道间能够空闲一个频道资源（建议在终端的数字平均功率电平保持在50dBuV以上）,DS1191数字测量功能,数字指标分析,F1、F2、F3、F4与显示界面的最下面的功能键相对应，可以由此功能直接进入相关的指标测试（频谱分析，平均功率测试，星座图缩放等）,由主功能界面“QAM”功能按旋轮键进入或由相关功能（数字平均功率功能）进入（MER最大可测试到40dB）建议MER指标要大于30dB（64QAM的MER解调下限为23.5dB,由主功能界面“频谱”功能按旋轮键进入或由相关功能（数字平均功率功能，QAM功能）进入，分析数字频道的带内平坦度（RBW不同读取的电平值不同）建议带内平坦度指标小于8dB,DS1191数字测量功能,模拟指标分析,F1、F2、F3、F4与显示界面的最下面的功能键相对应，可以由此功能直接进入相关的指标测试（频谱分析，频率电平测试，显示调整等）,按“MENU”键进入主功能界面,选中“电平”功能，按旋轮键进入，如是模拟频道自动测式视频和音频载波,由主功能界面“频谱”功能或相关界面的软功能进入频道频谱分析,视频载波频率不是此频道的中心频率，视频载波频率与此频道中心频率的产值为2.75MHz（中国频道表）,DS1191频谱分析功能手持频谱分析仪,DS1191其它功能应用,利用斜率、频道扫描功能检测系统平衡性,斜率功能（最多16个频道）,频道扫描功能（可全频道显示）,DS1191其它功能应用,极限测试功能能够自动按设定标准检测，并保存文件,极限测试过程中（可按旋轮键编辑门限值）,测试结果公布,更多功能请参见使用说明书,DS1191其它应用设置,通用设置,测量设置,频道设置,DS2100系列外形及键盘功能介绍,液晶显示,软功能键，与液晶下面显示的功能相对应,功能及数字/字母键,开关机键,充电指示灯，红灯充电中,信号输入接口,DS2100系列功能介绍,模拟信号检测指标电平（LEVEL)视音频差(V/A)斜率(TILT)等,数字信号检测指标信道功率调制误差比（MER)比特误码率（BER)带内平坦度,频谱扫描功能(最大62.5MHz),DS2100自动创建数字、模拟频道表,第一步按“设置”键进入设置功能界面并选择“频道规划”功能,第二步选择用户频道表,第四步将系统信号连接到仪器,第六步编辑待创建频道类型,第三步选择创建频道表功能,第五步选择频道表,第七步频道表创建进程中,F1、F2、F3与显示界面的最下面的功能键相对应,DS2100系列数字测量功能,按“电平”键进入电平测量功能，如果频道为数字频道,按“QAM”键进入此数字频道测试模式（可直接输入频道号）,在相关的功能画面下按“设置”键可直接进入此功能的参数设置,双击“QAM”键进入此数字频道星座图（可直接输入频道号）,DS2100系列数字及频谱测量功能,在“QAM”功能下按软功能“频率”键（F1)可进入直接输入频率输入测量模式,按“频谱”功能键或再次按下“电平”或“QAM”键进入频谱测量模式，可直接测量带内平坦度,在相关的功能画面下按“设置”键可直接进入此功能的参数设置,DS2100系列模拟电平测量,按“电平”键进入电平测量功能，如果频道为模拟频道则自动测量模拟的视频、音频载波电平值,再次按“电平”键进入此频道的频谱测试，可以观测此频道的频谱状况,在相关的功能画面下按“设置”键可直接进入此功能的参数设置,DS2100系列其它测试功能,在相关的功能画面下按“设置”键可直接进入此功能的参数设置,利用斜率、频道扫描功能检测系统平衡性,斜率功能（最多12个频道）,频道扫描功能（可全频道显示）,更多功能请参阅说明书,DS2100系列其它设置功能,设置主功能界面,通用参数设置,测量参数设置,频道规划设置,DS2100系列指标列表,HFC双向宽带监测技术,天津市德力电子仪器有限公司,主要内容,1引言正向通道信号质量反向通道信号质量HFC双向监测管理系统DS1610简介其他HFC双向测试仪器,HFC双向系统监测技术引言,测量的目的,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术引言,传统测量设备要素A维度：一维如：电压表、电流表二维如：示波器、频谱仪B量度：维度上的最大范围C精度：与真值的偏差D稳定度：量度和精度随时间、温度、湿度而变化,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术引言,现代测量要求对测量设备的挑战A实时性B信息交互能力C在线测量D综合分析比较判断能力E快速诊断能力,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术引言,小结测量设备正在向系统化,智能化和网络化的方向发展,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.1HFC正向通道的信号特征A最好的信号质量在前端B大部分的评价测量在频域进行,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.1HFC正向通道的信号特征C数字电视信号的实质是调制域的变化,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.2导致正向通道信号质量劣化的因素A分配线路的衰减,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.2导致正向通道信号质量劣化的因素B噪声的引入,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.2导致正向通道信号质量劣化的因素C失真,天津市德力电子仪器有限公司,失真,失真,失真,失真,失真,失真,失真,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.2导致正向通道信号质量劣化的因素D电源调制,天津市德力电子仪器有限公司,HUM,HUM,HUM,HUM,HUM,HUM,HUM,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.2导致正向通道信号质量劣化的因素E外部信号的干扰,天津市德力电子仪器有限公司,干扰,干扰,干扰,干扰,干扰,干扰,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.3正向通道模拟信号测量A所有图像载波的幅度和频率,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.3正向通道模拟信号测量B载噪比,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.3正向通道模拟信号测量C频偏,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.3正向通道模拟信号测量D相干干扰,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.3正向通道模拟信号测量E交扰,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.3正向通道模拟信号测量F平坦度,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.4正向通道数字信号测量A平均功率电平,天津市德力电子仪器有限公司,数字电视频道平均功率和带宽有关，带宽越宽信道平均功率越高。,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.4正向通道数字信号测量B数字噪声,天津市德力电子仪器有限公司,噪声导致所显示的符号落在星座图方框内正常位置的周围，在累积一段时间长度后统计一个特定方框内所有符号的落点就会形成如云般的形状。,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.4正向通道数字信号测量CBER定义BER是评价数字电视信号质量的直接指标,它包含了所有信号损伤的效应尽管较差的BER表示信号品质较差，但BER指标只具有参考价值，并不完全表征网络设备状况，因为BER测量侦测并统计每个误码，问题可能是由瞬间的或突发噪声引起,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.4正向通道数字信号测量DMER,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.4正向通道数字信号测量EMER与BER的关系,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.4正向通道数字信号测量F星座图噪声干扰增益压缩相干干扰相位噪声正交误差幅度不平衡载波抑制,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.5正向通道信号监测A控制前端信号质量最关心的指标电平/平均功率群信号的一致性载噪比MER及星座图分析频偏结论:只有建立在频谱分析技术基础上的综合分析仪才能胜任,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.5正向通道信号监测B关注通道增益控制保持信号强度的意义控制过载与保持信号强度一样有意义保持系统的平坦度结论:测量设备的群信号的响应能力是保证测量的重要要素,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术1.正向通道信号质量,1.5正向通道信号监测C逐级测量比较法找到最大损伤测试点的三段论测试频点的三段论在传输分配系统中逐级的干扰(相干干扰,串扰,低频干扰)的测试和分析帮助找出失真原因结论1:在不同的测试点使用不同等级的仪器结论2:逐级测量最好的方式是实现测试装置的互连互通,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.1反向通道信号汇集作用A噪声漏斗,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.1反向通道信号汇集作用B分片控制,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.1反向通道信号汇集作用C确定回传系统可靠性的边界成本,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理A热噪声由有源器件产生如放大器热噪声的贡献是使传输信号的载噪比劣化热噪声呈高斯型白噪声特性C/N=A-NF-Ns载噪比计算Ns=10logBWn65.2dBV噪声本底（C/N）总=（C/N）110logn级联特性,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理B侵入噪声侵入噪声包括不连续的HF频谱辐射和弥漫性干扰不连续的HF频谱辐射包括公共无线电频段和短波通信频段的信号，它们可以通过屏蔽不良、未连接终端匹配的功分器端口、连接不良的电缆端口侵入反向系统。弥漫性干扰通常是冲击型噪声，其特征是由频谱很宽的瞬时脉冲型噪声组成，电器开关的启动或切换、电弧、电机的换相过程都会产生瞬时冲击噪声。,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理B侵入噪声冲击噪声,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理C光纤链路噪声光纤链路噪声与激光器、光纤、光接收机有关，六种类型的噪声对光纤链路的C/N有贡献。激光器噪声模式分隔噪声杂散辐射干涉强度噪声检波器弹射噪声检波器热噪声详细参见有线电视宽带HFC网络回传系统,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理C1激光器噪声激光器内在的固有特性引发的，称为相关强度噪声RINRIN在光纤内与信号特征相似，即信号在光纤内衰减量与RIN的衰减量相同RIN引起的C/N变化与光纤的衰减（长度）无关。因此，RIN构成基本光纤链路噪声。,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理C2模式分隔噪声一种光纤本质噪声，由于光纤的色散对RF信号带来的随机变化称为MPN光纤的色散引起的时间偏差正比于光纤的长度，因此MPN随光纤的长度而增加，也就是说，光纤链路长度越长，MPN的对C/N影响的权重越大RF信号的频率也影响MPN。,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理C3杂散辐射噪声一种光纤噪声，由于光在光纤的散射作用，使得反射到激光器后产生工作模的变化，输出时间上不相关的两个信号，这样的两个信号在检波器被混频产生随机的差拍信号，形成噪声特性的干扰。杂散通常是以随机冲击性的尖峰的形式出现的，同时对于高阶调制的影响很大。,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理C4干涉强度噪声IIN同样这是一种光纤噪声，同样由于光在光纤的散射作用，如果信号在光纤内多次反射，总有一部分随机散射信号和主信号到达检波器，与杂散机理一样，混频后产生随机的差拍信号形成噪声特性的干扰IIN与光纤的长度有关，当光纤长度增加，反射增多，IIN应当增强，但伴随着长度增加，光的衰减加大，IIN反而减小当光纤长度较短时，IIN的增长近似于长度的平方关系无论是光纤很短还是很长时，IIN的作用都不如中间长度时大,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理C5检波器弹射噪声一种随机噪声，是由检波器输出电流随输入光子的随机到达而呈现统计性波动。在所有的光纤长度上，散弹噪声的噪声贡献都很重要，并且在激光器处于弱调制时，随着光纤的长度的增加，对噪声贡献可以达到每增加1dB损耗就使得C/N劣化1dB。,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理C6检波器热噪声机理同放大器的热噪声当输入信号光功率低于某一阀值时，热噪声效应将表现显著，因此，光纤长度非常长的情况，热噪声将处于决定性的地位。,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理D1组合互调噪声CIN数字载波信号更象固定宽带噪声，其互调产物的特征也表现为噪声，这种数字信号失真称为组合互调噪声CIN，CIN如同模拟通道中的CTB和CSO。削波失真是CIN的主要原因差拍产生的互调是CIN的次要原因CIN对整个反向通道的噪声影响体现在整体噪底的提升或某块区域的噪声提升,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理D1组合互调噪声CIN数字载波信号更象固定宽带噪声，其互调产物的特征也表现为噪声，这种数字信号失真称为组合互调噪声CIN，CIN如同模拟通道中的CTB和CSO。削波失真是CIN的主要原因差拍产生的互调是CIN的次要原因CIN对整个反向通道的噪声影响体现在整体噪底的提升或某块区域的噪声提升,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理D2组合互调噪声CIN与白噪声的作用效应受白噪声污染的信道受CIN污染的信道,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.2反向噪声与干扰机理E正向差拍(公共路径失真)正向信号由于相互混频，产生的差拍产物会落入反向通道中，形成干扰信号,表现为持续性的尖峰干扰或局部噪底提升,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.3反向通道信号监测A扫描速度扫描速度低时引起的问题,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.3反向通道信号监测B区分相似频谱通过增加时间轴的记录帮助区分相似频谱例如:同样是尖峰干扰杂散通常是随机冲击性的尖峰公共路径失真表现为持续性的尖峰,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测技术2.反向通道信号质量,2.3反向通道信号监测C利用统计工具对于特定的系统,一般而言,由于某种固定因素引起的噪声和干扰会呈现规律性分布,利用统计特征有助于定位主要干扰要素如果分布的规律性随时间变化,增加时间轴分析是有利的工具一个有足够使用时长的系统可以利用统计工具进行快速诊断,天津市德力电子仪器有限公司,HFC双向系统监测