数字有线电视测试参数

数字有线电视测试参数刘小莉2012年4月24日数字信号测量分类基带信号或者称传输码流的测量调制信号或者称射频信号的测量两大类参数系统参数码流参数

系统参数（1）数字电视频道功率（电平）定义:8MHz带宽内的总RF功率，测试点频率在被测试频道的中央。其单位为dBmV或dBμV。测量方式：

电视模式下的自动方式测量法电视模式即解调后的电视信号显示在仪器屏幕上的方式。频谱模式下的综合方式测量法频谱模式即在仪器屏幕上显示所选频段的功率频谱的方式。

电视模式下的自动方式测量法如下：第一、在被测频道中心频率处，取一个很窄的测量带宽（例如230KHz）并测量其RF功率第二、假定在8MHz带宽内的其余频点与中心频率测量到的RF功率相等（即假定在整个频带内频谱密度是一致的）第三、将中心频率处测量的RF功率在8MHz带宽内积分，即得到一个8MHz带宽数字频道的RF功率

a）电视模式下的自动方式测量法

b）频谱模式下的综合方式测量法这种测量法考虑了8MHz带宽内信号频谱的分布，将频道带宽按２３０ＫＨｚ一段分成若干段（大约每ＭＨｚ４段），测量每段的相对频道总功率的基值，再将其积分就得到频道总功率。所以测量结果更加精确。c）两种测量方法比较测量结果二者相差约1-2dB，特别是当数字信号功率降低时二者结果误差加大。d）测量仪器QAM数字/模拟CATV分析仪（例如PRX10/PRX8+）或电视频谱场强仪（如PRK4C）

e）用频谱仪测量数字电视频道功率1）将频谱仪调谐在被测频道中心频率，选择频率间隔和电平设置，以便显示整个频道的8MHz带宽；2）把频谱仪的分辨带宽(RSBW)设置在100KHz，把视频带宽设置在100Hz或更低，以便得到平滑的显示；3）用水平游标线测量数字电视信号峰值电平Vs；4）用下面公式计算数字电视频道功率：V=Vs+lg(8MHz/RSBW)+Ksa式中Ksa为频谱仪的修正系数，典型频谱仪的修正系数为1.7dBV=Vs+19+1.7=Vs+20.7（dBmv或dBμv）f）用场强仪近视测量场强仪是用来测量模拟电视频道的RF电平，由于在频道载波频率处一个窄的测量带宽内的RF功率，几乎占有整个频道RF功率的80%，因此，通常就用载波处测量的RF电平来表示整个频道的RF功率。用场强仪近视测量数字频道的RF功率时：第一步，将场强仪的频率调谐到被测量数字频道的中心频率；第二步，测量该中心频率处的RF电平值至少三次取平均值V1第三步，按下公式计算被测量数字频道的RF功率V

V=V1+10log(8MHz/0.23MHz)=V1+15.4(dBmV或dBμV)

2）调制误差率（MER）

a）调制误差率（MER）的概念数字系统中的调制误差率（MER）类似于模拟系统中的信号噪声比（S/N）。MER表示为理想的QAM信号错误功率和平均功率之比。误差振幅均方根值MER=

20log————————————————————————（dB）符号平均振幅值考虑到系统老化效应，理想信号的MER必须与实测MER要有4到5dB的差值，否则会存在重大错误。MER测量适用于早期检测到非突发噪声的影响，如系统噪声以及CSO，CTB的影响。MER的测量不仅测量幅度噪声，同时也测量相位噪声。

I0j、Q0j分别为星座点j理想的I、Q分量；Ij、Qj分别为星座点j实际的I、Q分量；N为测量取样点总数（远大于调制度64以保证测量精度）

MER与C/N+I的关系为MER=0.441+C/（N+I）（滚降系数α=0.15）

b）测量方法用QAM数字CATV分析仪的MER测试功能自动测量。

c）测量仪器ＱＡＭ数字ＣＡＴＶ分析仪电视频谱场强仪d)注意：64QAM解码器需要MER高于25dB才能实现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求MER等于或大于30dB。256QAM解码器需要MER高于28dB才能实现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求MER等于或大于33dB才能实现解码操作。

不同的噪声对星座图中的星座点影响不同：振幅噪声改变原星座点的距离（改变星座的轨迹；相位噪声改变原星座的旋转位置（呈旋转状态）；相干干扰使星座点出现圆形模糊（呈圆形状态）；其它形式的噪声和干扰会影响所有方位的星座点（呈星云状态）如后图示。

3）64QAM数字频道载噪比测量

a）数字频道载噪比的概念描述数字信号质量的一个基本参数是比特误码率BER。BER是错误的比特数和传输的总比特数之比。DVB组织定义了一个“准无差错传输”标准ETR290MeasurementsGroupETR290，该标准要求每小时传输少于一个错误。对于64QAMDVB-C传输，接收端在前向纠错前（per-FEC），BER必须小于1.0E-4。

在数字传输中,由于没有载波,因此,不能采用如模拟信号时测量载噪比的方法。一般使用数字信号的信噪比Eb/N0间接得到载噪比C/N。二者的关系如下：

C/N=Eb/N0+10Log(RsxLog2M)/BW

公式中的符号含义如下：Eb每比特的能量N01Hz带宽的噪声功率Rs符号率M星座图中的星座数BW频道带宽对于64QAMDVB-C，Rs=6.875Mbaud，BW=8MHz，C/N=Eb/N0+7.12(dB)如BER为1.E-4，Eb/N0=16dB，C/N=23dB。

b）测量方法电视模式：使用平均值检波器测量数字载波信号电平和噪声信号电平，其比值即为载噪比。测试时检波器的带宽应定义为8MHz。频谱模式：选定一个测量噪声电平的参考频道，该频道最好是与被测量数字频道相邻的一个空置频道，测量该空置频道的噪声电平（dBμv），然后与被测量数字频道的信号电平（dBμv）相减即为该被测量数字频道的载噪比。

c）测量仪器ＱＡＭ数字ＣＡＴＶ分析仪电视频谱场强仪

4）比特误码率（BER）a）比特误码率（BER）定义：误码率是指在测量期间传输出错的码元数与传输的总码元数之比。通常所说的误码率多指误比特率(BitErrorRatio，BER)。

基于以上定义，误码率的计算公式可以写为:

其中，fB为传输出错的比特数，nB为传输的总比特数，t为测量时间，v为吞吐率。在其他参数为常量的情况下，随着时间t趋于无穷大，BER趋于误码概率PB，即

由上面的定义可以看出，误码率与观测时间有关。通常，不但需要测出误码率的绝对值，而且还要找出误码率随时间的分布规律，如误码是零星出现还是周期性出现的，也可能成块出现。定义：每一次取样的平均观测时间为To，一般情况下，短期(1分钟到1小时)误码测量与长期(几小时到几天之间)误码测量不同，短期误码测量只能看出差错结构，而长期误码测量能找出误码与网络处理过程或环境等因素之间的关系。所以，极短时间内测量的误码率是没有价值的。误码率是概率，只有采集大量数据情况下测量的误码率才有效。

b）测量方法第一，需要定义QAM信号参数，如：调制类型---256QAM，64QAM，32QAM，16QAM符号率----6900，6875，6111，5000（kbouds）衰减器-------为得到正确的测量结果，激活仪器30dB衰减器（0---30dB可调），使输入的被测量信号不致使仪器的调谐器饱和。

第二，仪器测量出FEC（前向纠错）前的BER和FEC纠错后接收到的不可校正包（即错误数据包）。为了给信号质量提供参考，定义了一个标准，即系统在FEC解码前每传输小时少于一个不可校正数据包，即可被认为该系统传输质量较好。这就是“准无差错传输”标准ETR290，该标准的边界值称为QEF（准无差错），近似相当于FEC前BER为2.0E-4(即每10,000比特2个误码)。

第三，仪器正确解码MPEG-2信号，即可显示其在FEC前或FEC后的BER值（取决于测试的端口）。在此，纠正一个错误的认识，”在传输系统的任意位置，都要求BER＜1E-9”。这既不现实也不需要。因为标准规定了在FEC解码前每传输小时少于一个不可校正数据包，折算成FEC前的BER为小于1E-4。因此，在FEC前只要BER＜1E-4，在FEC后都能达到BER＜1E-9。这就是为什么我们并不要求FEC前BER越低越好，因为，这将使系统造价大大地提高。

c）测量仪器ＱＡＭ数字ＣＡＴＶ分析仪电视频谱场强仪

3，码流参数

1）码流参数有哪些：a）码流基本信息：传输速率，视音频带宽，节目列表，PID数量和网络名称等；b）误码信息；c）带宽信息：码流中存在的各种类型的PID的带宽；

d）节目信息：节目业务提供者，节