魯業(yè)頻，任玲芝，蔣全勝

（巢湖學院電子科學系，安徽 巢湖 238000）

1 模擬與數字電視信號主要傳輸差異

在國內，傳統(tǒng)的模擬電視圖像信號采用殘留邊帶調幅制（AM-VSB），伴音信號采用調頻制，在8MHz帶寬內傳輸。因此，模擬電視信號的能量主要集中在載頻附近，實踐中可認為對載頻的測量結果代表信號在頻道內的電平值。而數字電視則是若干路信號（一般4～7套節(jié)目）經過各自的壓縮程序后，再經過時分復用技術合成為一路碼流，調制在一個頻點上，在8 MHz帶寬內傳輸。不管采用何種形式的傳輸，數字電視的調制類似于抑制載波的雙邊帶調制，即數字電視已調波的能量均勻地分布在8 MHz帶寬內，實踐中對其電平的測量結果類似于被抬高了的白噪聲電平。同時，高質量、多功能接收也是數字電視最基本的特征之一[1]。

2 實踐中的若干問題

由于數字電視信號組成與模擬信號迥然不同，其故障形式也較為特殊。如當信號質量下降時，模擬電視可能出現雪花點噪聲，還可勉強收看，但數字電視會出現馬賽克或靜幀，不能收看。這是因為模擬信號質量劣變是漸變的，而數字電視信號劣變則是突變的，即峭壁效應[2-3]。

2.1 節(jié)目搜索可能存在的問題

依據數字電視碼流形成的機理，接收端在接收某一套節(jié)目的順序是，首先調諧到某一頻點上，然后通過解復用由PID濾波器濾出PID為0的PAT表，再由PAT表解出NIT表和PMT表。其中NIT包含節(jié)目的頻道調諧參數、頻率、符號率、FEC外碼/內碼、調制方式等網絡信息。若是衛(wèi)星傳輸，還包含極化方式等，便于接收機快速搜索。PMT表包含需要解碼的視音頻和數據等。為了用戶或測試的需要，有線接收機一般設置為在輸入頻點值下的手動搜索、在一定頻率范圍內的全頻段搜索和僅在給定主頻點下的快速（自動）搜索3種節(jié)目搜索法。其中快速搜索就是搜索默認頻點即主頻點下的NIT和SDT-acual/other流，從中提取節(jié)目信息并生成節(jié)目列表。當收看節(jié)目時，到節(jié)目列表所在頻點搜索PAT和PMT獲得節(jié)目參數，以顯示收看。

主頻點包含整個網絡信息的NIT，很多機頂盒廠商根據運營商（機卡捆綁）要求而設定，一般在315 MHz，411MHz或419MHz上，符號率均為6 875 ksymbol/s（千符號/秒），64QAM調制方式等相關參數設置在機頂盒中。目前有的地市級運營商提供2個主頻點，一個帶有升級的NIT，一個帶有正常的NIT，其他內容一致。如果主頻點節(jié)目流出現問題，如前端復用器或調制器出現故障，或是機頂盒死機，用戶若采用最常用的快速（自動）搜索將找不到NIT而收不到節(jié)目。一個典型的例子是：當機頂盒死機時，會造成不自動搜索節(jié)目時還可收看幾套節(jié)目，而搜臺后一套節(jié)目也看不到的現象。因為死機后機頂盒鎖不住主頻點，找不到NIT，也就找不到節(jié)目了；當用戶不搜索節(jié)目時，可以用機頂盒內儲存的NIT找到主頻點下的PAT和PMT，進而找到相應視音頻信號。解決上述問題的辦法是重新開機，因為EPG至少需要NIT，SDT，EIT和TDT信息，若前端未發(fā)EPG信息也會造成上述情況，但這種情況極少。

2.2 有線數字電視故障特點[4]

目前各地開通的有線數字電視與模擬電視都是兼容傳輸的。模擬與數字二者功率分布不同，前者為峰值，后者為平均值。與模擬傳輸相同，都受限于有源器件的非線性動態(tài)范圍。實踐中為減少非線性失真，數字信號低于模擬電平10 dB左右。因為若數字信號電平過高，系統(tǒng)的非線性指標（二次差拍CSO、三次差拍CTB）將變差，失真產物落在數字頻道中，使數字信號誤碼率變大，可使調諧器瞬間失去同步，同步丟失是接收端的第一級錯誤，直接導致馬賽克或靜幀（或黑屏）。且在HFC網中，光設備的動態(tài)范圍遠比放大器小，減小激光器的削波失真是不二選擇。實踐證明，光發(fā)射機輸入電平過高、光接收機和放大器輸出電平過高，會使失真指標下降，是導致成片有線數字電視用戶出現靜像或馬賽克的主因。換言之，同等功率的模擬和數字信號，其數字信號能覆蓋較大的不失真距離。實踐證明，有線數字電視信號的失真指標應≥40 dB。實踐中還有一個值得注意的現象，進入用戶的信號終端可能只有一個，但許多用戶需要將信號直接與75Ω的多根電纜相連接，不用標準的分配器，或是忽視了對分支分配器輸出端的接假負載。這種自作聰明的做法容易造成阻抗失配，或網絡系統(tǒng)局部阻抗失配，產生多徑效應。模擬信號接收對相位噪聲不敏感，但64QAM有線數字電視是調幅調相信號，多徑效應接收對相位失真敏感，可能造成某頻點甚至部分頻點的信號凹陷（用碼流分析儀搜索不到相應的頻點），產生碼間干擾而影響相對應的頻道數字信號的正確解碼，不能收看。實踐中還發(fā)現有的用戶購買有線電視放大器試圖解決收看不到某些頻道節(jié)目的問題，結果都是徒勞。因為多徑產生的碼間干擾是不能依靠提高傳輸電平來消除的。電纜、分支分配器和連接器的屏蔽性能是影響收視的重要因素，這類軟故障造成的信號突變在數字信號接收中最常見，應引起足夠的重視。如雙絞線充當同軸電纜，電纜屏蔽層的損傷、緊壓在電纜上的接頭產生局部縫隙、接頭螺絲扣縫量較大、傳輸線上接頭過多、網絡設置、器件老化等因素，都會降低屏蔽性能，增加了噪聲的入侵。

2.3 衛(wèi)星數字電視接收中易出現的問題

數字信號傳輸采用不同頻譜效率（如1～10 bit·s-1·Hz-1甚至更高）的調制方式，QPSK衛(wèi)星調制方式最大頻譜效率為 2 bit·s-1·Hz-1，64QAM 的有線數字電視調制方式最大頻譜效率為6 bit·s-1·Hz-1。鑒于傳輸的可靠性差別較大，要達到相同的傳輸可靠性時，對系統(tǒng)調制誤差比（MER），載噪比（C/N）等指標的要求均不相同，無法采用MER，C/N等指標對其可靠性進行橫向比較。衛(wèi)星數字電視信號接收電平（信號質量）的失真指標應大于等于30 dBμV。

在接收中若全部頻道都無信號，在天線架設正確的前提下，可能是死機，或是天線、視頻線沒有接好，重新檢查接線并重新開機。如故障依舊，檢查接收機；如果某個頻道出現抖動、馬賽克等現象，說明衛(wèi)星信號受干擾嚴重；若所有頻道出現天線抖動、馬賽克，可能是信號較弱，說明接收機調諧解調、信道解碼和信源解碼等還是正常的。值得一提的是，市場上絕大多數衛(wèi)星數字接收機已經將有關衛(wèi)星如中星9號、鑫諾3號和中星6B等衛(wèi)星數字電視的參數，如輸入下行頻率、符號率和極化方式等置入接收機中，且衛(wèi)星接收機的容錯率較大，無須用戶設置，只要用戶耐心細致地正確架設天線，即可在“盲掃”狀態(tài)下，搜索到相應的衛(wèi)星電視節(jié)目。

3 MER與星座圖在實踐中的作用

MER為理想符號功率與（廣義）噪聲功率之比，屬于射頻參數，是基帶參數信噪比（SNR）測量的一種形式。當信號中出現的有效損傷僅是高斯噪聲時，MER與SNR值相等?？梢?，MER表征數字電視信號尚未誤碼時的噪聲狀態(tài)。顯然，MER減小意味著信號接近數字工作門限，表明信號到達接收機工作門限前，系統(tǒng)的質量已開始下降，可反映傳輸網絡的實際狀態(tài)。

星座圖是鑒別數字電視信號質量、尋找噪聲源、排除故障的有效工具[5]。盡管誤碼率（BER）是反映圖像質量的指標，但存在糾錯前、后兩個值，并不能反映網絡狀況。衛(wèi)星和有線數字電視信號經過信道糾錯之后，誤碼率達到10-12的準無誤碼水平。實踐證明：有線數字電視信號劣變MER=23.4 dB，BER從10-10升到10-5。在終端滿足收視糾錯前MER≥26 dB，則前端MER≥38 dB。實踐還證明：當BER=10-10時視音頻清晰流暢，BER=10-5時視頻偶然馬賽克，當BER≥10-4時不能收看。圖1是利用SPA-11P（C）型有線數字電視碼流分析儀，在有線數字電視網絡上測試的不同MER情況下的星座圖。

3種測試情況下的頻點均為323MHz，實測數據如表1所示。

表1 依據圖1實測數據對比

圖2是利用SPA-11P（S）型衛(wèi)星數字電視碼流分析儀，在“中星6B”測試的不同MER情況下的星座圖。測試頻點為下行頻率4 080 MHz，符號率27 500 ksymbol/s，FEC=3/4。實測數據如表2所示。

表2 依據圖2實測數據對比

在圖2所示的3種測試情況下，利用北京加維通訊“PBI DVR-1000型”衛(wèi)星接收機收視正常，聲像清晰流暢。實踐證明：衛(wèi)星數字電視信號劣變時MER=2.2 dB，且有趣的是，信號質量在50 dBμV以上時，而實測MER很少有超過10 dB，BER很少超過9 dB。可見，不同傳輸信道，MER，BER和SNR評價的標準不一致。在信道糾錯編碼方面，DVB-S除了有線數字電視的RS外編碼，還有更復雜的卷積交織內編碼等技術。換言之，DVB-S犧牲頻率利用率換來很高的糾錯能力。實踐還證明：不論是何種信道傳輸，糾錯之后，誤碼率達到10-9～10-12的準無誤碼水平，才能得到清晰流暢的聲像質量。

[1]盧英鎖.數字電視中心總編室編播網絡系統(tǒng)[J].電視技術，2010，34（2）：61-64.

[2]李偉.數字電視常見故障解析[J].電視技術，2009，33（9）：39.

[3]蔡安云，彭章平.有線數字電視機頂盒選型的幾個關鍵問題[J].電視技術，2009，33（9）：52－53.

[4]楊偉.有線數字電視幾例故障的排除與分析[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2010（10）：68-69.

[5]魯業(yè)頻，陳兆龍，任玲芝.衛(wèi)星與有線數字電視信號的要點差異與檢測[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2008（14）：48-51.