关于数字电视信号测量与传输的讨论

　　为了方便计算和测量，我们经常使用电平表示信号的强度。电平的概念是在指定频带范围内、特定的阻抗条件下的信号功率（能量）的概念，与在时域条件下指定频带范围内、特定阻抗条件下的信号功率（能量）强度是一致的。

　　有线电视对模拟信号的电平测量，是在规定的带宽（300KHz）对模拟电视信号的载波用场强仪的测量的结果是基本正确的，因为电视载波集中了信号在频道内的主要能量（超过98％），所以我们可以认为对于载波的测量代表了信号在测量频道内的电平值。由于没有注意这是在300Kc带宽条件下测量值是代表电视信号在电视频道内的全部功率（能量）的概念，习惯地将频谱仪上的频谱图形最高点误认为是时域条件下的电压幅度有效值的概念。

　　电平的基础定义是“特定阻抗条件下在指定频带范围的信号全部能量”。由于数字电视信号的能量均匀地分布在该频道范围内，其信号电平值必须是频道内全部能量的总和。以相同电平的数字电视信号和模拟电视信号在频谱仪上同时显示（测量）为例；观测模拟电视信号和数字电视信号，模拟电视信号的测量图形峰值必然会比数字电视信号的峰值高很多。因为模拟电视信号的能量集中在300K的频带内（并且又集中在中心），其频谱能量集中图形的峰值幅度很高，而8M带宽数字电视信号的全部能量呈均匀分布的图形，分布在大约6.4M的频带内，频谱能量分散，峰值幅度就比较低，在频谱仪屏幕上分别代表两种信号的频谱图形的最高幅度值必然相差很大，一般为12～14dB，因为数字电视信号的能量频谱很宽，有效能量带宽是模拟电视信号宽度大约为20倍，按照换算也近似为12～14dB，达到了一致（有一点误差是场强仪的带宽滤波器误差和模拟电视信号的能量集中在中心而存在的测量误差）。

　　HFC网络中同时传输模拟电视信号和数字电视信号时，一般是按照每一个电视信号频带的电平值相同的条件传输，在频谱仪上的图形是数字电视信号的屏幕图形要低12～14dB，决不是电平值低12～14dB。请注意，这是电平值相同的屏幕表示。如果频谱仪的分辨带宽设定为较小值（如30kHz），图形显示的差值还更大。千万不要被仪器的显示图形给蒙骗。
数字信号实际电平（功率）和显示电平（功率）的简单换算公式：

　　P＝Pv＋10log(6400/Bw)＋A

　　式中Pv为仪器显示的电平值；6400为信号占用带宽6400KHz；Bw为仪器设定的分辨带宽（以KHz为单位）；A为某台频谱仪的修正值，一般取0～2 dB。

　　例如：频谱仪显示电平为80 dBuV，分辨带宽设为300kHz，仪器经过校对后修正值取1，则该数字信号的实际电平应该为P＝80＋10log(6400/300)＋1＝94.3 dBuV。

　　如果已知数字信号的电平P，用某台场强仪进行测量其信号的电平（注意不能测量频道边缘），读数为Pv，则该台场强仪的修正值：A＝P－Pv。由于每台场强仪的滤波器带宽不一致，其修正值都有差别。

　　对于860M网络进行网络设计时，满负荷设计的频道数量按照92个（8M）才是正确的。相对应的860M器材（选购）测量时必须按照92个电视频道载波测量（或者等效测量）。如果测量时信号源的数量不足92（例如只有750M条件的79路信号），那么必须对实际测量值修正。例如；在测量860M器材的非线性失真指标时，信号源只有N路电视测量信号（或载波信号），其修正系数K(dB):

　　K (dB) =10Lg（92/N）

　　如果测量值的读数数值为X(dB)，规定条件下的正确结果值则为Y(dB):

　　对于CTB指标： Y = X + 2K
　　对于CSO指标： Y = X + K

　　如果HFC网络通道中传输的信号全部是数字电视信号，由于数字信号的频谱结构与模拟电视信号频谱结构完全不同，过去我们采用电视信号（工作信号）作为测量信号的方法就完全行不通了，因为CTB、CSO等等非线性失真的表现形式不会是谐波群，而表现的是噪声（严格地讲是类噪声）频谱。

　　由于非线性失真的表现形式发生了变化，在线测量正在传送的数字电视信号的非线性失真指标就比较困难，因为信号电平低造成的信噪比下降和信号电平高非线性失真造成的信噪比下降难以分辨，对于指导网络维护调试非常不利。因为非线性失真和载噪比都是表征HFC网络通道性能（多信号线性传输网络）的极其重要性能指标，传统的载波测量方法必须采用，不能仅仅用载噪比一项指标来表征。由于信号正常传输难以中断，要求网络的传输性能更加稳定和富有裕量（由设计、器材、调试和验收的过程控制来保证）。这是数字信号群传输条件下的新课题。 作者：成都康特集团 龙永庆    来源：《广播电视信息》2005.8