DVB系统测量指南

（DVB技术报告ETR 290）DVB系统测量指南（第9部分）地面系统（DVB-T）测试规范DVB文件A014修订版11998年3月本指南的目的是提供在DVB-T OFDM环境下常用的测试清单。

系统用户可以选择不同的选项。

设备测试（发射机和接收机）及操作可以选择那些最符合这些要求的测量项目。

文件中所列的应用于DVB-T发射机、接收机和网络的需测量参数见表1。

表1 DVB-T测试参数及其适用范围图12 DVB-T发射机方框图图13 DVB-T接收机方框图9.1 RF精度（精确度）目的：OFDM信号的处理过程要求载波频率精度达到一定值，这一精度是由发射机决定的。

特定的网络工作模式，例如SFN或与模拟电视同频工作，就要求高的载波频率精度。

接口：L，M方法：DVB-T信号中的最外面的载波是连续导频载波，测量它们的频率，并取两个值的平均数。

（必要时可以用一个精度足够的基准源）。

注：对8K模式的信号，第3408个中心载波可以给出相同数值。

9.2 选择性目的：确定接收机抑制带外干扰的能力。

接口：信号输入电平和干扰测量在接口N处进行，BER监测用接口W或X。

方法：输入功率调至接收灵敏度所定义的最小输入功率以上10dB。

测量QEF工作要求的RS解码后的C/I门限与载波干扰频率的函数（RS解码前BER＜10-4）。

9.3 AFC捕获范围目的：确定接收机能完全锁定的频率范围。

接口：对测试信号为N，对TS流同步测试为Z。

方法：信号加至接收机输入端，信号电平为高于接受灵敏度定义的最小输入电平10dB（见9.8节）。

信号频率偏置以接近正常值为步进，同步_字节_错误根据5.2.1节校验（MPEG2 TS流的测量与分析-第一优先权：对解码能力是必需的（基本监测））。

9.4 本振的相位噪声目的：相位噪声可以是发射机、任何频率变换或由于接收机本振不稳定引起。

在OFDM系统中，相位噪声可以产生公共相位误差CPE和内载波干扰，CPE将同时影响所有载波，可以采用连续导频校正它。

而内载波干扰ICI是相似噪声不能被校正。

CPE的影响类似于单载波系统和相位噪声，载波恢复电路的环路带宽，导致I/Q平面中星座点的循环拖尾。

这将降低系统的运行余量（噪声余量）并直接导致BER增加。

ICI对OFDM的影响是特殊的，它不能被校正。

它计入系统总的噪声的一部分。

接口：发射机、变频器和接收机中任何采用本振的地方。

方法：相位噪声可以用频谱分析仪、矢量分析仪或相位噪声测试仪测量。

测量CPE的方法：相位噪声功率密度通常可以在偏离本振信号的一个确定频率点以dBc/Hz为单位快速测量。

建议以至少三点来说明频谱（频率偏移值和电平）如图14所示。

图14 CPE测量时可能的频谱对ICI的测量方法：ICI的测量时频率f a,f b,f c建议按载波间隔的倍数。

典型应用：个人或商用的调制器、发射机、上/下变频器和接收机的制造、检验和装配。

9.5 RF/IF信号功率目的：测量信号功率或要求的功率，需要设置和检查发射机和接收机的信号电平。

接口：K、L、M、N、P方法：地面DVB信号的信号功率或要求的功率定义为用热传感器测得的信号平均功率。

需要注意，被接收信号只限于测量要求的信号带宽内。

采用频谱分析仪或经校正的接收机时，测量将集中在正常信号带宽内（n×f spacing）的信号功率。

9.6 噪声功率目的：在传输网络中噪声是很重要的。

接口：N、P方法：噪声功率（平均功率）或非所需功率可以用频谱分析仪测量。

噪声功率是用OFDM信号占用的带宽（n×f spacing）描述的。

注：C/N是信号功率和噪声功率之比，两者分别按9.6节和本节所述的方法测得。

9.7 RF和IF频谱目的：为避免其它频道干扰，被发送的RF频谱遵循针对地面网络定义的频谱模型。

如果调制器输出的频谱是按频谱模型定义的，中频信号（没有预校正）就可以同样处理。

接口：K、M方法：这一测量通常采用频谱分析仪。

DVB-T信号的谱密度定义为单位带宽（1Hz）内时变信号功率的长时间平均值。

其他带宽下的数值可以用单位带宽值按比例增加得到。

为避免被调制信号的结构过于正规，数字发射机的输入信号需要非正规，即类似伪随机二进制序列或节目型信号。

注意到，在评估副瓣即带外的谱密度时，所选测试设备的输入级对信号主瓣没有过载。

特别是在副瓣信号衰减很大的情况下，测试设备的非线性失真会产生掩盖原信号的副瓣信号。

选择主瓣衰减在原理上已经证明是一种避免掩盖效应的途径。

所以评估也包括阻带滤波器的频率响应，整个测试过程变得有些复杂。

9.8 高斯噪声下的接收机灵敏度/动态范围目的：对网络规划而言，接收机正常工作时的最大和最小输入功率是确定的。

接口：测试信号在接口N应用和测试；接口W、X用于RS解码前的BER监测。

方法：RS解码后的准无误码接收QEF状态下，测量最小和最大输入功率。

动态范围即为此两数值的差。

9.9 等效噪声降低END目的：END是由网络或设备产生的实际损耗，以理想性能为参考。

接口：BER测量用W或X，噪声引入用P或S。

方法：END是RS解码前BER达到2×10-4时的C/N比，和高斯噪声下BER达到理论上给定的2×10-4时的C/N比的差值。

9.10 线性特性（肩部衰落）目的：肩部衰落用于表征OFDM信号的线性，而与频谱模型无关。

接口：M方法：按下述程序测量发射机输出信号的RF频谱：（a）分辨率带宽约为载波间隔的10倍，确定频谱最大值；（b）放置频谱，直线连接频谱上下沿的300kHz和700kHz测量点，并画与其并行的附加线，线上就呈现各自范围内的最高频谱值。

（c）最大频谱值（a）减去这些线的中心的功率值（偏离上下沿500kHz），差值即为上下沿的肩部衰落。

（d）由（c）得出的上下沿的最坏值，作为总的肩部衰落。

9.11 功率因素目的：比较DVB发射机的总效率。

接口：M方法：功率因素定义为DVB输出功率与从TS输入到RF输出整个链路，包括所有工作必需的设备例如风机、变压器等等的总功率损耗之比。

同时必须规定工作频道和环境条件。

9.12 相干干扰目的：确定任一种能影响I/Q分析和BER测量的可靠性的相干干扰。

接口：N或P方法：测试采用频谱分析仪。

逐步减低分辨率带宽，使显示的调制载波电平降低（由于保护间隔影响，未调制导频的电平也降低）。

载波干扰并不受此过程影响，并可以在轨迹适当平均后确定。

9.13发射机功率变化时BER和C/N比目的：评估发射机的BER性能随载噪比C/N的变化的。

在发射机输出平均功率范围内测试具有可重复性。

这一测试可用于发射机性能与理论值或与其他发射机的比较。

接口：F至U，E至V方法：在接口F或E送入一伪随机二进制序列，在测试接收机输入端迭加高斯噪声，以确定不同的C/N比，被接收的PRBS的BER在V点或U点用误码测试仪测得。

在发射机输出平均功率范围内，测试是可重复的。

如果测试过程中发射设备具有在接口F或E产生PRBS的能力，则按照ITU-T建议书O.151[12]的规定，PRBS应为223-1 测试载波和噪声功率时，系统带宽定义为n×f spacing,其中n为有效载波数（在8MHz 带宽的信道内为6817或1705个载波），f spacing 是OFDM载波的频率间隔。

注：发射机回退(back-off)定义为额定脉冲峰值功率与信号平均功率之比。

额定脉冲峰值功率通常相当于B、D、G、H、I、K制式的RF信号同步顶功率。

9.14 高斯噪声14高斯噪声功率变化时的BER与C/N比目的：改变迭加的高斯噪声功率，评估接收机的BER性能随载噪比的变化。

这一测试用于接收机性能与理论值或与其他接收机的比较。

例如评估接收机本底噪声的影响。

接口：F至U或E至V方法：在接口F或E送入一个伪随机二进制序列PRBS，测试时迭加高斯噪声，在接收机输入端求得不同的C/N比，接收的PRBS的BER 在V点或U点用误码测试仪测量。

测试发射机用来产生符合ITU-T建议书O.151[12]规定的PRBS。

PRBS为223-1。

测试载波和噪声功率时，系统带宽定义为n×f spacing,其中n为有效载波数（在8MHz 带宽的信道内为6817或1705个载波），f spacing 是OFDM载波的频率间隔。

注：在8MHz信道内带宽为7.61MHz，在7MHz信道系统内带宽为6.66MHz。

9.15 维特比解码前的BER目的：这一测试给出发射机、信道、接收机的非编码性能的业内（in-service）指示。

接口：V方法：测试接收机中维特比解码后的信号是采用与发射机相同的星座编码原理重新进行编码，以便对原始编码数据流作出估计。

这一数据流在比特级与维特比解码前的信号进行比较。

测量至少要以数百比特误码为基础。

图15 维特比解码前的BER测量9.16 RS解码前的BER目的：这个BER是描述数字传输链质量的基本参数。

接口：W或X方法：BER定义为错误比特和总的发送比特之比。

有两种可供选择的办法：一是针对“业务外”的和第二中“业务内”的。

在两种情况下，测量都只能在6.2节定义的链路有用时间LAT 内进行。

9.16.1 业务外该测试的基本原理是在信道编码器内产生一个已知的、固定的、重复的比特序列，并具有伪随机性。

以便使这一插入同步_倒置/随机化功能的数据成为一个固定的TS包的连续循环。

这个序列在ISO/IEC13818[1]中定义为TS空包，全部数据字节置为0X00，即该固定包定义为一个四字节序列0×47，0×1F，0×FF，0×10，后面跟随184个0字节（0×00）。

理论上这可以作为编码系统的一个选项。

不采用在发射机内的RS解码器输出端插入PRBS是因为需要有一个同步字节以保证比特交织的正确工作，在比特交织后插入是不适合的，因为它与业务内测量是不能直接比较的。

9.16.2 业务内这一测量方法的基本假设是，在传输链的每个环节都计算了RS 校验字节，在正常的工作环境下，RS解码器将纠正所有误码，并产生一个无误码TS包（error-free TS packet）。

如果有强误码脉冲，RS 解码算法会过载，不能校验这个包。

此时传输_误码_指示器比特将出现，包里没有别的比特，16个RS校验字节在重新传输到其他环节前将因此重新计算。

传输链路中任意一点的BER测量都仅仅是这一特定环节的BER。

TS包中的误比特数通过比较RS解码前后这个TS包的比特模型进行评估。

如果测得的BER值超过10-3，由于RS解码算法的限制，测量结果将视作不可靠。

RS解码器不能校验的任何TS包都将导致计算并重新开始。

9.17 RS解码后的BER目的：测试MPEG2 TS流是否为准无误码。