JJF 1924-2021 数字电视测试信号发射机校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范1数字电视测试信号发射机校准规范s8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布1数字电视测试信号发射机校准规范ls

1归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会起 草 单 位:工业和信息化部电子第五研究所中国计量科学研究院本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:关广东工业和信息化部电子第五研究所)吴昭春中国计量科学研究院)王 勇工业和信息化部电子第五研究所)参加起草人:顾 林工业和信息化部电子第五研究所)刘 争中国计量科学研究院)李抵非中国计量科学研究院)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语和计量单位………………………4概述……………………5计量特性………………6校准条件………………1环境条件……………2测量标准及其他设备………………7校准项目和校准方法…………………1校准项目……………2外观及工作正常性检查……………3正弦连续波频率……………………4正弦连续波电平……………………5谐波…………………6非谐波………………7单边带相位噪声……………………8调制波频率偏差……………………8校准结果表达…………9复校时间间隔…………

1)1)1)3)3)4)4)4)5)5)6)6)6)7)7)8)8)))附录A 原始记录格式…………………

)附录B 校准证书内页格式……………

)附录C 主要项目校准不确定度评定示例……………

)Ⅰ引 言《 本规范依据0国家计量校准规范编写规则》和F2测量不确定度评定与表示》进行编制。本规范参考了1地面数字电视标准测试发射机技术要求和测量方法B6数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制1有线数字电视广播信道编码与调制规范T9卫星数字电视广播信道编码和调制标准》及01)数字视频广播系统)测量指南》的现行有效版本。本规范为首次发布。Ⅱ数字电视测试信号发射机校准规范范围本规范适用于有线、地面、卫星数字电视测试信号发射机也称数字电视信号发生器、数字电视调制器、数字电视频道发生器等)的校准,其他制式数字电视测试信号发射机的校准可参照执行。引用文件本规范引用了以下文件:9卫星数字电视广播信道编码和调制标准6数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制1地面数字电视标准测试发射机技术要求和测量方法1有线数字电视广播信道编码与调制规范01)数字视频广播系统)测量指南-)凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单适用于本规范。术语和计量单位调制误差比 o理想的符号矢量大小的平方和除以符号误差矢量大小的平方和数字调制信号质量的综合参数,符号为用表示。NNR=1R=NN

。调制误差比是描述11式中:

122j和j理想符号矢量I分量和Q分量的大小;jj符号误差矢量I分量和Q分量的大小;N一次测量总的取样数据个数。误差矢量幅度re矢量误差的平方和除以星座图最外面位置矢量的大小

,

用 表示。1N

22)EVM

N1

j0 )= x ×1式中:jj符号误差矢量I分量和Q分量的大小;N一次测量总的取样数据个数;x星座图最外面位置矢量的大小。经过转换,调制误差比与误差矢量幅度存在如下的关系:1N

22) MER

N1 j j 1

)式中:

V× V=1N

x V22)MER

N1 j

)V= 1NN1221N

22)EVMV=

N1

j x

)V为星座图峰值平均值的电压比如果参与计算的星座点数足够多且随机不同格式星座图峰值平均值的电压比为一常数,见表。格式平均值电压比V格式平均值电压比VM)0M2M4M7M0M7信噪比o信号功率与在传输的某一特定点处呈现的噪声功率之比。

信噪比是表征射频传输过程中噪声扰动造成数字调制信号调制质量的恶化,符号为或,用表示。1N

22SNR

0

N1

jB )= ×1N

22式中:

jj和j理想符号矢量I分量和Q分量的大小;jj实际接收数据的中心平均值)坐标到理想接收数据点j的偏移;2N一次测量总的取样数据个数。载波抑制n由I或Q调制信号的直流偏移电压产生或调制器中调制载波的串扰引起调制信号质量的恶化,符号为,用B表示。B )式中:不包含剩余载波的调制信号功率;PC剩余载波信号功率。概述数字电视测试信号发射机也称数字电视信号发生器、数字电视调制器、数字电视频道发生器等,主要由视频信号输入模块、本振模块、数字调制模块等组成。通过数字调制模块将输入的视频信号调制到本振模块产生的射频连续波信号上,以便远距离传输,常用的调制方式有等。主要用于生产企业、测量实验室、科研机构等对数字电视接收设备进行指标测试、性能评价等。计量特性正弦连续波频率频率范围53。最大允许误差:±5。正弦连续波电平电平范围~。最大允许误差:±。频谱纯度谐波:。非谐波:单边带相位噪声:偏置0:≤;偏置:≤;偏置:≤;偏置:≤。调制波频率偏差频率范围53。最大允许误差:±0。调制波带内功率功率范围~。3最大允许误差:±。调制质量参 数类 型有线数字电视测试信号发射机地面数字电视测试信号发射机卫星数字电视测试信号发射机调制误差比B068误差矢量幅度)260信噪比B068载波抑制B068幅度不平衡534正交误差/)686注:以上技术指标不作合格性判定,仅供参考。校准条件环境条件1环境温度℃。2相对湿度:0。3供电电压)、)。4周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。测量标准及其他设备频率计频率测量范围

:覆盖被校数字电视测试信号发射机输出信号的频率范围。频率最大允许误差:±6。测量接收机频率范围:覆盖被校数字电视测试信号发射机输出信号的频率范围。功率测量范围~。最大允许误差:±。功率计频率范围:覆盖被校数字电视测试信号发射机输出信号的频率范围。电平测量范围~。最大允许误差:±。频谱分析仪频率范围。动态范围:。: ( ) 。电平测量最大允许误差

±非谐波:优于被校数字电视测试信号发射机谐波非谐波技术指标B以上。本底噪声:优于被校数字电视测试信号发射机相位噪声技术指标B以上。相位噪声测量系统频率范围:覆盖被校数字电视测试信号发射机输出信号的频率范围。4本底噪声:优于被校数字电视测试信号发射机相位噪声技术指标B以上。相位噪声测量最大允许误差:。数字电视信号分析仪矢量信号分析仪支持地面、卫星、有线数字电视调制信号解调测量。频率范围:覆盖被校数字电视测试信号发射机输出信号的频率范围。带内功率:范围~;最大允许误差:±。调制误差比:范围;最大允许误差:±。误差矢量幅度:范围8;最大允许误差:±32。信噪比范围;最大允许误差:±。载波抑制范围;最大允许误差:±。幅度不平衡范围2;最大允许误差:±36。正交误差范围:~;最大允许误差:±。码流信号发生器 / , 。可输出标准的2BS流信号抖动:1。校准项目和校准方法校准项目校准项目见表。

允许的最大静码率应符合相关标准的要求表2校准项目表序 号项目名称1外观及工作正常性检查2正弦连续波频率3正弦连续波电平4谐波5非谐波6单边带相位噪声7调制波频率偏差8调制波带内功率9调制质量5外观及工作正常性检查被校数字电视测试信号发射机应有说明书和配套附件

,应无影响电气性能的机械损伤,其开关、按键、接口等应可靠,旋钮应牢固且调节正常,通电开机后应能自动完成自检,有自校功能的应先完成自校。外观及工作正常性检查结果记录在附录A的1中。进行后续校准前0)预热。

被校数字电视测试信号发射机及校准用设备按规定时间

一般为仪器连接如图1仪器连接如图1所示。图1正弦连续波频率校准连接框图被校数字电视测试信号发射机置于未调制状态调节数字电视测试信号发射机输出电平,使频率计正常工作。频率计取样时间的设定应使其显示位数比指标要求的有效位数至少多一位。从最低到最高改变被校数字电视测试信号发射机输出频率,按低、中、高选取不少于6个频率点,从频率计读出频率值0,记录在附录A表1中。正弦连续波频率误差按式)计算,计算结果记录在附录A表1中。 ()式中:

fx0 8f频率误差,;x被校数字电视测试信号发射机输出频率标称值,;0频率计的实测值,。正弦连续波电平高电平)仪器连接如图2所示。图2输出高电平校准连接框图被校数字电视测试信号发射机置于未调制状态,按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,按低、中、高原则先后调节被校数字电视测试信号发射机输出电平x不少于3个校准点包括从功率计或测量接收机上读取电平值0,记录在附录A表2中。() , 。输出高电平误差按式9计算6

计算结果记录在附录A表2中式中:L电平误差;

Lx0 )x被校数字电视测试信号发射机输出电平标称值;0功率计或测量接收机的实测值。低电平)仪器连接如图3所示。图3输出低电平校准连接框图被校数字电视测试信号发射机置于未调制状态,按高、中、低选取一般测试点与数字电视发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,按从高到低以B为步进的原则调节被校数字电视测试信号发射机输出电平x0)为不同的校准点,从测量接收机上读取电平值0,记录在附录A表2中。输出低电平误差按式)计算,计算结果记录在附录A表2中。谐波仪器连接如图4所示。图4谐波、非谐波、单边带相位噪声校准连接框图被校数字电视测试信号发射机置于未调制状态,调节数字电视测试信号发射机输出电平为或按技术说明书要求。按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,用频谱分析仪测出二次谐波与基波间的相对电平、三次谐波与基波间的相对电平,记录在附录A表3中。非谐波仪器连接如图4所示。被校数字电视测试信号发射机置于未调制状态,调节数字电视测试信号发射机输出电平为或按技术说明书要求。按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结7合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,用频谱分析仪测出偏离载频偏离载频的频率值为技术说明书的规定值)的最大非谐波与基波间的相对电平,记录在附录A表3中。单边带相位噪声相位噪声测量系统法仪器连接如图5所示。图5单边带相位噪声校准连接框图被校数字电视测试信号发射机置于未调制状态,调节数字电视测试信号发射机输出电平为或按技术说明书要求。按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,用相位噪声测量系统测出单边带相位噪声,记录在附录A表4中。频谱分析仪法仪器连接如图4所示。被校数字电视测试信号发射机置于未调制状态,调节数字电视测试信号发射机输出电平为或按技术说明书要求。按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,设置频谱分析仪中心频率与被测信号频率相同,调整频谱分析仪参考电平到适当值,使信号能完整显示在屏幕上。适当调整频谱分析仪扫频宽度,分辨率带宽视频带宽设为自动设置为有效值检波模式,平均次数为0次。使用频谱分析仪光标测量功能,测量基波电平C)和偏置频率处的电平o。单边带相位噪声按式)计算,计算结果记录在附录A表4中。ξoCW) )式中:偏置频率处的相位噪声;偏置频率处电平测量值;C基波电平测量值;W频谱分析仪分辨率带宽,。调制波频率偏差仪器连接如图6所示。8内置码流连接图外接码流发生器连接图图6调制波频率偏差校准连接框图被校数字电视测试信号发射机置于调制状态按要求打开测试码流或外接码流发生器按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,调节数字电视测试信号发射机输出电平为m或按技术说明书要求。数字电视信号分析仪或矢量信号分析仪选择对应的数字电视解调测量功能中心频率设置值同被校数字电视测试信号发射机的输出频率,参考电平设置为m或高于数字电视测试信号发射机输出电平打开调制质量测量功能测量调制信号的频率偏差,记录在附录A表5中。调制波带内功率按图6连接仪器。 , (被校数字电视测试信号发射机置于调制状态 按要求打开测试码流 或外接码流发生器按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,调节数字电视测试信号发射机输出电平为m或按技术说明书要求。数字电视信号分析仪或矢量信号分析仪选择对应的数字电视解调测量功能中心频率设置值同被校数字电视测试信号发射机的输出频率,参考电平设置为或高于数字电视测试信号发射机输出电平打开带内功率测量功能测量调制信号的带内功率,记录在附录A表6中。以B为步进的原则调节被校数字电视测试信号发射机输出调制信号电平为不同的校准点,按3测量带内功率并记录于附录A表6中。调制波带内功率误差按式)计算,计算结果记录在附录A表6中。调制质量按图6连接仪器。 , (被校数字电视测试信号发射机置于调制状态 按要求打开测试码流 或外接码流发生器按低、中、高选取一般测试点与数字电视测试信号发射机频段典型测试点相结合的原则或按技术说明书要求选取不同频率点,调节数字电视测试信号发射机输出电平为m或按技术说明书要求。数字电视信号分析仪或矢量信号分析仪选择对应的数字电视解调测量功能,中心频率设置值同被校数字电视测试信号发射机的输出频率,参考电平设置为m9或高于数字电视测试信号发射机输出电平打开调制质量测量功能测量调制信号的调制质量参数包括:调制误差比、误差矢量幅度、信噪比、载波抑制、幅度不平衡、正交误差等记录在附录A表7中。校准结果表达数字电视测试信号发射机校准后,出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息:标题,校准证书;实验室名称和地址;进行校准的地点如果与实验室的地址不同证书的唯一性标识如编号每页及总页数的标识;客户的名称和地址;被校对象的描述和明确标识;进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;校准环境的描述;校准结果及其测量不确定度的说明;对校准规范偏离的说明;校准证书及校准报告签发人的签名、职务或等效标识;校准结果仅对被校对象有效的声明;未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。复校时间间隔复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定,推荐为1年。0附录A原始记录格式外观及工作正常性检查外观及工作正常性检查:正常□ 不正常□正弦连续波频率表1正弦连续波频率标称值/MHz实测值/MHz误差/Hz扩展不确定度)…4…6…0…正弦连续波电平

表2正弦连续波电平标称值m实测值m电平误差B扩展不确定度)……00…04…00…0…1表2续)标称值m实测值m电平误差B扩展不确定度)6…00…0…0…00…0…非谐波

表3非谐波频率/MHz参数c扩展不确定度)…2次谐波3次谐波非谐波42次谐波3次谐波非谐波…62次谐波3次谐波非谐波…02次谐波3次谐波非谐波…2单边带相位噪声

表4单边带相位噪声频率/MHz偏置频率z实测值)扩展不确定度)…110041100…61100…01100…调制波频率偏差

表5调制波频率偏差类型中心频率/MHz频率偏差/Hz扩展不确定度)有线数字电视测试信号发射机…4…地面数字电视测试信号发射机…6…3表5续)类型中心频率/MHz频率偏差/Hz扩展不确定度)卫星数字电视测试信号发射机…0…调制波带内功率

表6调制波带内功率类型mmB扩展不确定度)有线数字电视测试信号发射机…4…00…0…地面数字电视测试信号发射机…5…00…0…卫星数字电视测试信号发射机…0…00…0…4调制质量

表7调制质量类型参数实测值扩展不确定度U)有线数字电视测试信号发射机…4调制误差比B误差矢量幅度/B载波抑制B幅度不平衡/正交误差/)…地面数字电视测试信号发射机…6调制误差比B误差矢量幅度/B载波抑制B幅度不平衡/正交误差/)…卫星数字电视测试信号发射机…0调制误差比B误差矢量幅度/B载波抑制B幅度不平衡/正交误差/)…5附录B正弦连续波频率

校准证书内页格式表1正弦连续波频率标称值/MHz实测值/MHz误差/Hz扩展不确定度)…4…6…0…正弦连续波电平

表2正弦连续波电平频率/MHzmmB扩展不确定度)……00…04…00…0…6…00…0…6表2续)频率/MHzmmB扩展不确定度)0…00…0…非谐波

表3非谐波频率/MHz参数c扩展不确定度)…2次谐波3次谐波非谐波42次谐波3次谐波非谐波…62次谐波3次谐波非谐波…02次谐波3次谐波非谐波…7单边带相位噪声

表4单边带相位噪声频率/MHz偏置频率z实测值/)扩展不确定度)…110041100…61100…01100…调制波频率偏差

表5调制波频率偏差类型中心频率/MHz频率偏差/Hz扩展不确定度)有线数字电视测试信号发射机…4…地面数字电视测试信号发射机…6…8表5续)类型中心频率/MHz频率偏差/Hz扩展不确定度)卫星数字电视测试信号发射机…0…调制波带内功率

表6调制波带内功率类型mmB扩展不确定度)有线数字电视测试信号发射机…4…00…0…地面数字电视测试信号发射机…5…00…0…卫星数字电视测试信号发射机…0…00…0…9调制质量

表7调制质量类型参数实测值扩展不确定度U)有线数字电视测试信号发射机…4调制误差比B误差矢量幅度/B载波抑制B幅度不平衡/正交误差/)…地面数字电视测试信号发射机…6调制误差比B误差矢量幅度/B载波抑制B幅度不平衡/正交误差/)…卫星数字电视测试信号发射机…0调制误差比B误差矢量幅度/B载波抑制B幅度不平衡/正交误差/)…0附录C主要项目校准不确定度评定示例正弦连续波频率校准的测量不确定度评定校准方法:按本规范规定的校准方法,用频率计直接测量被校数字电视测试信号发射机正弦连续波频率。测量模型 ( )式中:

1x被校数字电视测试信号发射机输出频率标称值,;0频率计的实测值,。不确定度来源频率计测量不准引入的标准不确定度频率计测量分辨力引入的标准不确定度测量重复性引入的标准不确定度。1123=计算各分量标准不确定度频率计测量不准引入的标准不确定度

)按频率计以A为例)技术指标,取其最大允许误差绝对值为8,设为均匀分布,包含因子为,则在0测量点频率计测量不准引入的标准不确定度为:18/3)频率计测量分辨力引入的标准不确定度按频率计技术指标,其频率测量分辨力为1,为均匀分布,包含因子为,则在0z测量点分辨力引入的标准不确定度为:2=129z测量重复性引入的标准不确定度用频率计测量被校数字电视测试信号发射机输出正弦连续波频率,测量点为0,测量结果如表1所示,只记录尾数。表1正弦连续波频率校准的重复性数据

连续测量0次,0,f1f2f3f4f533422f6f7f8f9023434z913s)9z ( )标准不确定度分量一览表

见表2表2正弦连续波频率校准的标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度值标准不确定度分量i频率计测量不准引入的u15/36z频率计分辨力引入的u21239z测量重复性引入的u39z9z合成标准不确定度1123

则合成标准不确定度为:=扩展不确定度

取包含因子,则在0z测量点正弦连续波频率校准的扩展不确定度为:Ukcc8z谐波校准的不确定度评定校准方法:按本规范规定的校准方法,用频谱分析仪测量被校数字电视测试信号发射机输出信号的谐波。测量模型 ( )式中:

Hx=H0

Hx被校数字电视测试信号发射机输出信号的谐波;H0频谱分析仪谐波的实测值。不确定度来源频谱分析仪电平测量不准引入的标准不确定度频谱分析仪电平测量分辨力引入的标准不确定度频谱分析仪频率响应引入的标准不确定度测量重复性引入的标准不确定度。上述不确定度分量互不相关,谐波校准的合成标准不确定度计算公式为:11234

)计算标准不确定度频谱分析仪电平测量不准引入的标准不确定度按频谱分析仪技术指标,电平测量最大允许误差为,按均匀分布,包含因子为3,则标准器最大允许误差引入的标准不确定度:1/B频谱分析仪电平测量分辨力引入的标准不确定度按频谱分析仪技术指标,其电平测量分辨力为,为均匀分布,包含因子为3,则分辨力引入的标准不确定度为:222B频谱分析仪频率响应引入的标准不确定度,设频谱分析仪在本规范规定频率范围内的频率响应最大允许误差为B 按匀分布,包含因子为3,则标准器最大允许误差引入的标准不确定度:3/B测量重复性引入的标准不确定度用频谱分析仪测量被校数字电视测试信号发射机输出信号的谐波,测量点为0,测量结果如表3所示。表3谐波校准的重复性数据

连续测量0次,谐波测量值dBH1H2H3H4H590363H6H7H8H9H013840HB84H)B ( )标准不确定度分量一览表

见表4表4谐波校准的标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度值B标准不确定度分量B频谱分析仪电平测量不准引入的u1/38频谱分析仪电平测量分辨力引入的u2239频谱分析仪频率响应引入的u3/35测量重复性引入的u488合成标准不确定度合成标准不确定度为11234扩展不确定度

B取包含因子k=2,则谐波校准的扩展不确定度为:UB调制波带内功率校准的不确定度评定校准方法:按本规范规定的校准方法,用数字电视信号分析仪测量被校数字电视测试信号发射机调制波带内功率。测量模型 ( )式中:

5x被校数字电视测试信号发射机调制波带内功率标称值;30数字电视信号分析仪的实测值。不确定度来源数字电视信号分析仪电平测量不准引入的标准不确定度数字电视信号分析仪电平测量分辨力引入的标准不确定度失配引入的标准不确定度测量重复性引入的标准不确定度。11234计算标准不确定度

=

)数字电视信号分析仪电平测量不准引入的标准不确定度设数字电视信号分析仪通道功率测量最大允许误差为,按均匀分布,包含因子为3,则标准器最大允许误差引入的标准不确定度:1/B数字电视信号分析仪电平测量分辨力引入的标准不确定度设数字电视信号分析仪电平测量分辨力为,按均匀分布,包含因子为,则分辨力引入的标准不确定度为:22B失配引入的标准不确定度设数字电视信号分析仪射频输入端电压驻波比1

即反射系数的模值为被校数字电视测试信号发生器的电压驻波比G为4即反射系数的模值为,则失配的影响A: ()A×G|×1|9B按反正弦分布,包含因子为2,则失配引入的标准不确定度为:3/B测量重复性引入的标准不确定度用数字电视信号分析仪测量被校数字电视测试信号发射机输出调制波带内功率,连续测量0次,测量点为0