数字电视测量方法

数字电视中文论坛 (/bbs/index.asp)-- 转播传输数字前端 (/bbs/list.asp?boardid=14)---- DVB-C数字电视的测试 (/bbs/dispbbs.asp?boardid=14&id=2722)我国将于2008年全国开通数字电视，近年来不少城市都已开始试播，各广电局，广电系统，有线台都正在试验之中，数字电视较模拟电视来说是一个全新的概念。

对于数字电视系统的测试来说，它也是一个全新的概念，我们必须按数字电视的标准去探讨它的测试方法，研制、选用新的测试系统和仪器。

一、DVB-C数字电视我国的数字电视标准尚未最后确定，据说今年底会正式定稿。

无论怎么说，我国数字电视选用欧洲标准是不疑了，即DVB数字电视广播标准。

这个标准包括DVB-S（数字卫星电视）、DVB-C（数字电缆电视）、DVB-T（数字地面电视）。

这三种数字电视都采用MPEG-2标准对视频和音频进行编码与压缩，形成传输码流TS，再经过复用、调制，而后进行传输或广播。

就调制方式来说，这三种数字电视是不同的。

卫星电视采用QPSK（正交相位键控）；电缆电视采用QA M（正交幅度调制）；地面电视采用COFDM（编码正交平分复用）。

DVB-C数字电缆电视，也称数字有线电视，它和其他两种数字电视一样，都要对视音频进行编码和压缩。

它较模拟电视的优点首先是数字传输抗干扰能力强，信噪比提高，获得高的图像质量，而且数字电视系统便于开展数据传输等增值业务，再则由于采用数字压缩，对于一套电视节目来说，它占用的频带就较模拟电视窄多了，模拟电视一个频道可以传6－8套数字电视节目，整个传输网路可以到200－300套节目。

二、DVB-C系统测试系统测试标准原则上按《DVB系统测试指导ETR290》，该标准对MPEG-2TS流的测试，卫星和电视网络传输媒介共同参数的测试，电视网络、卫星、地面、MMDS/MVDS专门测试都给出了具体的方法和要求。

ETR290建议的MPEC-2TS流测量和分析方法包括MPEG-2第4个文件中的符合测试（ISO/IEC1381 8-）和DVB-SI文件ETR211和ETS300468，测试并不依赖于任何商业用解码器及芯片，而是使用MPEC -2T-STD（目标解码器）的标准解码程序。

三、测试项目按测试内容，可分为图像质量分析、TS码流分析、模拟指标测试及传输性能测试等。

1、图像质量分析与TS码流分析如图1所示，由图像质量分析仪产生CCETT测试序列（乒乓球、花园、火车与日历、篮球、绒线等），送到被测系统的编码器、复用器、QAM调制器，再经过标准解调器和解码器，还原成序列图像，由图像质量分析仪比较分析，计算出一个与原序列图像差异相关的数值PQR。

而当改变编码器的压缩码率时，可得出不同的PQR值，更加全面和准确地评估被测系统的性能。

编码器图1：图像质量测试框图同时标准解码器可报告TS码流分析，具体分为3个等级内容：第一级可正确解码所必须的参数（共6个）：传输码流同步丢失（TS-sync-loss）；同步字节错误（Syn c-byte-error）；节目相关表错误（PAT-error）；节目映像表错误（PMT-error）；连续计数错误（Conti nuity-count-error）；节目识别表错误（PID-error）。

第二级有6个错误指示：传送包错误（Transport-error）；节目时钟参考错误PCR-error)；节目时钟参考精度错误(PCR-accuracy-error)；循环冗余检测错误CRC-error)；PTS表错误(PCR-error)；条件接受错误CAT-error)。

第三级差错有：NIT-error, SI-repetitiom-error, Buffer-error, Unrererenced-PID, SDT-error, EIT-error, RST-error, TDT-error, Empty-buffer-error, Data-de-lay-error。

2、模拟指标测试如图2所示，由电视信号发生器输出测试信号，送至被测系统，由解码器输出模拟复合信号供作音视频测试，指标有亮色增益、亮色延时、微分增益、微分相位、多波群响应、信噪比、K因子、音频信号分析等。

图2：模拟指标测试框图3、传输系统指标测量如图3所示，由电视信号发生器输出测试信号，送至被测传输系统，在系统的用户端或分支测试端用数字电视分析仪进行测试。

主要指标有：平均功率电平（频道功率）、载噪比C/N、误码率BER、调制误差率MER、矢量差错率EVM、群延时特性和QAM星座图等。

图3：传输系统测试框图四、数字电视测试及仪器前面讲的测试项目是根据DVB-C标准要求提出来的，根据系统的要求，也不完全把这项目（指标）测完，即是测量同一指标，也不一定只是用一种仪器来测试。

这就要求我们根据具体情况，提出具体要求，然后研究测试方法，误差分析选择合适的测试仪器。

-- 图1：图像质量测试框图此主题相关图片如下：- 图2：模拟指标测试框图此主题相关图片如下：图3：传输系统测试框图此主题相关图片如下：一DVB-C QAM调制主要技术参数和选择在有线电视系统中，传送数字电视采用QAM调制，其主要参数为: QAM调制的阶次和数字调制信号的载波电平。

而有线电视网的网络参数和频道配置与传送的数字电视质量关系密切。

因此，这里主要讨论此四项条件的关系和选择。

1. QAM调制的阶次对QAM阶次的选择，主要是对传输容量和抗干扰性取舍的问题。

各种QAM调制的传输容量与性能见表。

{[表]}现有中等质量的网络(刚达到GY/T 106-1999的要求)，数字频道载噪比达30dB以上，选256QAM 太临界; 而选QPSK频谱利用率太低，选64QAM较适宜。

目前我国有线电视网络质量不一。

建议各有线台可根据自己网络实际情况，选择适合的QAM调制阶次。

DVB-C足够灵活，现有有线数字电视接收机都是调制方式自适应的，可支持多种阶次的QAM调制。

2. 数字信号载波电平的选择数字信号载波电平是正确接收的关键性因素之一，适当提高数字信号载波电平就可较大地提高抗非线性的能力；另一方面数字信号载波电平的提高会带来下述问题: 其一，数字频道会对邻频模拟频道产生干抗；其二，增加了非线性产物。

一般规定数字信号载波电平应比模拟图像载波电平低0~10dB。

具体采用何值视网络质量而定。

3. 频道合理配置在准备开播有线数字电视时，另一个十分重要的问题是把数字频道放在什么位置，是否任意一个现有空闲频道都可以播数字电视呢？什么样的频道配置才是较好的呢？把新开的数字频道插在原有模拟频道中间并不是一个好办法，应将模拟频道安排在一起，数字频道安排在一起，各自成组。

如果必须模拟频道与数字频道作邻频，应将模拟安排在低频道，数字安排在高频道。

反过来不好，这已为实践所证明。

4. 对有线电视网络参数的要求数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上，噪声功率在门限点以下，接收数字电视信号就不成问题。

满足行标GY/T 106-1999《有线电视广播系统技术规范》要求的有线网可传送64QAM信号。

如果现有有线电视网络达不到上述标准要求，传送64QAM信号有困难。

应对有线电视网进行升级改造，以提高自身传输质量。

但是，在必要情况下，可先开展低阶次QAM调制信号(如16QAM)的传输。

在实际有线电视网络里，由于设计或施工的某些原因，造成各用户端口处信号质量参差不齐。

某些支路上可能信号强，噪声和干扰小，而另一些可能信号弱，交调互调严重。

这种情况容易引起用户抱怨，对推广数字电视造成阻力。

5. 小结不同的网络、不同的频道配置、不同的电平分配，情况千差万别。

只能根据实测结果和前边介绍的原则，选择合适的方案。

在有线电视系统中，根据网络主要技术参数的优劣来选定QAM阶次和数字载波电平。

据我们的经验，可按下述情况选择。

● 网络质量为良，相当于主观评价5分制中的4分。

这时主要技术参数应为: C/N>43dB、C/CTB 和C/CSO >54dB。

建议: 阶次可选64QAM，数字载波电平比模拟图像载波电平低10dB。

● 网络质量为中，相当于主观评价5分制中的3分。

这时主要技术参数应为: C/N>36dB、C/CTB 和C/CSO≥44dB。

建议: 阶次可选16QAM，数字载波电平比模拟图像载波电平低10dB。

（未完待续）二在有线电视系统中传送数字电视的测试在有线电视系统中传送数字电视主要应测数字电视的指标，其中最主要的是载噪比与误码率的关系。

但因数字电视测试设备较复杂和昂贵，便于测试起见，先对系统的模拟指标进行较全面的测试。

然后，选几个模拟指标最差的点，再测数字电视指标: 主要是载噪比与误码率的关系。

这样，可事半而功倍，测较少的点就能掌握整个有线网的基本情况。

1. 模拟测试首先，应测试模拟频道的指标，主要是图像载波电平、载噪比、载波复合三次差拍比和载波复合二次差拍比。

在有线电视系统实际播出的频段中，每个测试点应选高、中、低三个以上频道进行测试。

a. 全面测试为了掌握整个有线电视网的情况，应进行全面测试。

测试点的选取应考虑以下五点:光链路最长的点；放大器级数最多的点；干扰最严重的点；人口最密集的点；整个有线电视网东、西、南、北、中都要有的点。

测试点应选6～8个。

b. 重点测试能全面测试最好，但费时、费力。

若条件达不到，可进行重点测试。

有线电视网已工作多年，网的概况已基本掌握，只要在模拟有线电视播出问题较多、群众投诉较频繁的地方选几个点进行测试即可。

目的是掌握现有有线网最差的情况。

通过上述测试，可找出几个模拟电视播出质量最差的点。

下边将对这几个点测传送数字电视的噪声余量。

2. 数字测试主要测数字载波电平、载噪比和噪声余量。

下边将介绍这些指标的测量方框图、测量方法及测量中应注意的问题。

a. 数字载波电平和载噪比(1) 测量方框图数字载波电平和载噪比测量方框图见图1。

{[图1]}(2) 测量方法数字调制信号不出现载波，因此，数字载波电平测量方法与模拟不同，测量方法有两种:● 关掉QAM调制器的调制信号。

如果被测DVB-C系统中，QAM调制信号能关掉，在频谱分析仪上就会显示出载波电平，就可跟模拟一样，直接测量载波电平。

● QAM调制器调制信号关不掉，首先，要测数字信号的最大电平。

然后，再测出比数字信号最大电平低3dB的两个频率点，这两个频率点之差是频道带宽(CHBW)。

按LS=LM+10Lg(CHBW/RSBW)+K算出数字信号载波电平。

式中，LS——数字信号载波电平，LM——数字信号的最大电平，CHBW——数字调制信号的频带宽度，RSBW——频谱分析仪分辨率带宽，K——校准系数，对典型频谱仪K=1.7dB。