地面数字电视信号的技术参数与测试

[关键词]地面数字；电视信号；技术参数；测试

一、地面数字电视信号的技术参数

数字电视和模拟电视的频谱结构及能量分布完全不同。由于数字电视信号中的调幅是平衡调幅,抑制了载波,因而从频谱分析仪上看,一个数字频道的已调信号,像一个抬高了的噪声平台,均匀地平铺于整个限定带宽内。伴音信号在MPEG-2编码时,已经与图像信号以包的形式复用到了一起。

数字电视系统的测试相对于模拟电视来说是一个全新的概念，我们必须按数字电视的标准，结合实际情况，选用新的测试仪器，去探讨它的测试方法以及数字电视的参数指标。

1.地面数字电视的载噪比。数字信号信噪比(S/N)指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比。数字信号载噪比(C/N)指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比,载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。

数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上,载噪比越大,信号质量越好,反之信号质量就差,模拟电视会出现“雪花干扰”,数字电视会出现马赛克,严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。

2.地面数字电视的比特误码率。比特误码率BER的定义是误码的比特数与传输的总比特数之比。误码的实质与信号的信噪比有关，是信号受到噪声、脉冲抖动、工业干扰及突发信号如雷电等所至，因此我们可以由测量信噪比算出BER。数字电视信号是离散的信号,接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像,要么就是中断(包括马赛克、静帧),具有“断崖效应”的特点。信号的这种变化,与传输的误码率有关,BER测量侦测并统计每个误码，问题可能是由瞬间干扰或突发噪声引起，并不完全表征网络设备状况，这时BER指标只具有参考价值。

3.地面数字电视的调制误差率。调制误差率MER是信号理想的矢量幅度的平方和与信号误差矢量幅度平方和之比，以dB表示。在数字电视中，MER是表征数字信号质量的最重要指标，它精确表明数字信号在调制和传输过程中所受到的损伤，也一定程度上说明该信号是否能被解调还原，以及解调还原后信号质量状况。数字电视信号从发射机输出，经过无线覆盖信道入户，会有信号衰落、多径、同频信号侵入和信道频响变化等指标的恶化，其MER指标会逐渐恶化，如果MER指标低于接收门限，星座图将无法锁定，信号将无法解调，图像将无法恢复。

4.星座图。由于数字电视信号采用正交调制，数字流分成I和Q两组，经量化，然后两路以相位差90°进行调制，那么两组信号就在坐标图上有相应的位置，形成所谓星座图。星座图与MER有直接关系，当信号处于理想状态没有噪声时，它应该在星座图的某一方框的中间，但电视信号总是受到广义噪声的影响，如果我们多次取样下来，那么它就不是一点而是有很多取样点形成的一个离散的小云团，根据星座图的形状我们可以观察出这些所谓广义噪声的特性，从而得知噪声来源，以便对设备或传输网络采取相应措施，减少相应噪声，排除即将引起误码的故障。所以说星座图是检测数字电视故障非常直观的工具。

二、地面数字电视信号的测试

从电视的角度来说，人们追求的电视应取得良好的视音频效果，在这一点上，无论模拟电视或数字电视其技术指标是一致的，不同的是数字电视要求更高了。根据地面数字电视标准要求我们来选择数字电视信号的测试项目，要根据具体情况，提出具体要求，然后研究测试方法、分析误差、选择合适的测试仪器。

DS9000系列码流分析仪可以对MPEG-2协议分析，主要是按数字电视标准进行，实时测试分析。同时要对码流协议、码流结构、SI表格信息分析，EPG节目指南、TR101290实时测试、码流测试、时钟PCR分析等。

DS7631码流分析仪是一款专用于广电行业矢量网络分析仪，适用于无线发射台天馈系统和发射机的日常维护测试，提供阻抗、损耗和增益等关键指标的测试。

DS8831T电视综合测试仪是一款适用于发射机房的全射频和调制指标测量的综合测试仪。该仪器具有测量动态范围大、灵敏度高、准确、快速的特点。该仪器对数字电视信号指标的测试项目有平均功率电平、C/N、BER、MER、星座图。

对于数字电视信号来说，它传输的是数字信号，DS8831T电视综合测试仪内有标准解码器，使传输的数字流变成SDI视音频数字流，即可测出视音频的各项指标。该仪器能对频谱进行分析，包括全程频谱分析和带内、带外频谱分析。这样可以对信号质量进行全程分析，并可观察噪声状态和入侵信号。星座图是数字信号调制质量最直观的图形显示，该仪器测星座图可以多级缩放，这样才能清楚观察到星座点的位置，这样才更有实际应用价值。

三、地面数字电视信号的监测

在广播电视技术工作中所关心电视信号的质量，可以直接使用数字信号解码到模拟信号在监视器上观看，或直接使用具有数字接口的监视器观看，作为主观评价。而对于数字电视传输来讲，需要有客观的技术指标对电视信号质量、信号信息结构和传输信道特性做定量的分析，这对于系统的调试和评价是必要的。

1.地面数字电视发射机可利用计算机监控软件监测发射机的运行情况。该系统可集中监控多台数字发射机，实时收集、记录、存储发射机设备的运行数据；以各种形式显示数据，方便值机人员监控设备的工作状态；可手动、自动生成数据报表；发射机有异常系统能自动记录和故障报警；发射机的运行数据存入数据库，提供完善的查询功能；该系统能控制发射机开关机、调整设备的运行参数；发射机还有机房环境监测等功能。这样数字电视发射机监控系统协助电视值机人员完成繁重的工作任务。

2.地面数字电视无线发射后，通过天线耦合接收信号，送人数字电视机顶盒,机顶盒解码还原出模拟视音频信号，然后送入电视墙，进行主观效果监测。这是我们日常监视数字电视信号是否正常最直接而有效的手段。

3.数字电视信号TS码流经过数字ASI系统输出后, 可直接送入数字码流分析仪进行实时测试分析；也可送入电视综合测试仪，利用其标准解码器解码还原出模拟视音频送入电视墙,进行主观效果监测。这是我们判断数字电视信号源是否正常的方法。

四、小结

随着广播电视新科技的发展，我们迎来了广播电视数字化的新时代。作为广播电视行业的技术人员，为了适应这个行业的潮流，我们必须认真学习国家规定的行业标准，掌握地面数字电视的技术参数，学会运用新仪器测试数字电视的技术指标，做好数字电视信号的监测，为维护数字电视发射机的正常运行做好全面准备,为广播电视事业的发展做出自己的贡献。