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文檔簡介

1、有線電視二大技術指標一個有線電視網絡系統性能的好壞,我們通常都用載噪比(c/n)、組合三 次丼扌白比(ctb)、組合二次并拍比(cso)進行衡量。國家廣電行業標準(gy/7 106-1999)規定:有線電視系統的載噪比m43db、組合三次差拍比m54db、組合 二次差拍比54dbo那末這三大指標的含義是什么?在這里向大家逐一介紹。、噪比定義:在系統的指定點,圖象或伴咅載波電平與噪波電平z比(用db表示)。噪聲是一切干擾信號的泛指,它的存在影響著有用信號的清晰度。在有線電 視系統中的噪聲主要是熱噪聲。在日常,我們打開電視機,不輸入任何信號,我 們會看到屏幕上布滿了無規則的黑口點,即所謂的“雪花”

2、點,這些“雪花”點 就是噪聲在電視屏幕上的反映。有線電視的噪聲主要是由熱噪聲和散粒噪聲所組成。熱噪聲主要是由導電體 內部的自由電子無規則的熱運動所產生的,噪聲功率的大少和工作頻率、工作帶 寬、工作溫度有關,我國電視制式的視頻帶寬是5.75mh乙在常溫下所產生的 噪聲功率是2.4dbuvo散粒噪聲則是由放大器等有源器件內的半導體所產生的。 這些噪聲不論有無信號,它總是存在并具有起伏特性。在圖彖上表現為“雪花” 干擾,是難以抑制的。圖象的清晰度將隨著噪聲電平的增加而下降,為了衡量 catv系統的接收質量,所以用載噪比來定量描述它。它的數學表達式是: c/n=10*lg (載波功率/噪聲功率),單位

3、是db。在catv系統中,用戶端的功率是前端的熱噪聲加網絡中所有串接的放犬 器自身所產生的噪聲之和,放大器是一個有源器件,其內部是由晶體管、電阻等 電子器件組成,所以每個放大器自身也必會產生噪聲,放大器在對信號進行放大 的同時也將噪聲疊加到輸出端,這樣,輸出端的信號載噪比必然比輸入端的信號 載噪比低。為此,我們就用輸入載噪比和輸出載噪比的比值來衡量放大器的噪蘆 指標,定義為噪聲系數,用f來表示,這個系數通常都由生產廠家捉供。根據以上所述,一條由多個放大器串接而成的catv電纜網絡,后一級放 大器的輸入載噪比肯定比前一級放大器輸入載噪比低,這就是為什么在有些 catv系統屮,為保證載噪比的指標,

4、越后級的放大器的輸入電平要求就越高的 原因。多級同一型號放大器串接鏈路載噪比的計算公式是:c/n=vi-f-101gn-2.4 (db) vi為輸入電平;f為放大器的噪聲系數;n是 串接的放大器級數;2.4是常溫下的熱噪聲功率。二、二、catv系統的非線性失真在整個catv網絡系統屮,使用了大量的有源器件,如電纜放大器、光收 發機等,這些有源器件都會產生非線性失真,這些非線性失真的結果會在系統上 產生很多新的頻率分量,稱z為產物。如果這些產物落在播出頻道帶內,就會對 這些頻道的圖象產生干擾,如圖象拉絲、網紋干擾、“雨刷”干擾、“串象”等, 根據對圖象的干擾表現方式,非線性失真可分為交擾調制干擾

5、(又稱交調失真) 和相互調制干擾(又稱互調失真)兩類。所謂交擾調制干擾是當catv系統同時傳送兩個載頻不同的調幅波時,通 過系統的有源器件會使這兩個射頻信號相互作用而使電視機通帶內的有用信號 受到通帶外的干擾信號的調制而形成的干擾。其特點是:1、當收到冇用信號時, 才岀現干擾,有用信號消失則干擾信號也消失。2、干擾信號遠大于有用信號時, 會造成“阻塞”(此時電視機看不到任何圖象)。3、干擾頻率與信號頻率的間隔 可以是任意的。4、只有調幅信號才會產生交調干擾。5、當兩個以上的輸入信號 z的幅度大到足以使放大器工作到飽和狀態時就可能產生交調干擾。所以,交 調干擾的大小,反映了放大器處理信號的線性能

6、力(即放大器的動態范圍)。所謂相互干擾或相互調制,是由兩個以上的頻率成分差拍(加或減)后產生 新的頻率分量,這些新的頻率分量和任一輸入信號的頻率都不同,但當它落在某 一輸入信號的頻帶屮間就會形成相互干擾。相互干擾在圖象上表現為i種網紋干 擾。互調干擾和交調干擾一般是同吋發生的。任何一個有非線性失真的設備(如放大器),在正常的使用情況下,它的輸 出電壓和輸入電壓的關系可用下式近似表示:u0=klui+k2ui2+k3ui3其屮k2ui2稱為二階項,k3ui3稱為三次項。上式屮u0是輸出電壓,ui是輸入電壓。現在假設有兩個信號a和b同時 輸入,那末輸入信號的表達式:ui=acosw lt+bcos

7、o2t輸出電壓:uo=k1(acos 3 lt+bcos w 2t)+k2(acos 3 lt+bcos 3 2t)2+k3(acos olt+bcoso2t)3上式的第一項是我們需要的信號,它將輸入信號ui放大了 k1倍。第三項(叫 三階項)k3(acos 3 lt+bcos 3")3展開如下:=k3(a3cos3 3 lt+b3cos3 3 2t+3ab2cos2 3 2tcos 3 lt+3a2bcos2 3 itcos 3 2t) =k33/4a3cos 3 lt+3/4b3cos 3 2t +a3/4cos3 s lt+b3/4cos3 3 2t+3/4a2bcos(23

8、1 土 32)t+3/4ab2cos(23 2± 3 l)t +3/2ab2cos 3 lt+3/2a2bcos 3 2t 在上式屮,含有c0s3<olt和c0s332t的項是三次諧波項,稱為三次諧波產物。 含有(23 1±32)和(2<o2土 3 1)的項是差拍項,稱為三次差拍產物。這些項 都有可能落入正常頻道之中形成互調干擾,所以,我們將式中的這些諧波項和差 拍項所產生的頻率分量落入到止常頻道中的那部分產物稱為三階互調產物,這三 種產物z和我們稱為組合三次差拍,簡稱ctb。式屮的最后兩項的頻率仍然是基本頻率,而不是新產生的頻率,所以不屈于 互調,但是它們的幅

9、度上不但有本頻道的電視信號,而且有其它頻道的電視信號。 如k33/2ab2c0solt項,它是a頻道的基木頻率3 1,所以在收看a頻道時肯定 能收到這一項的產物。但是它的幅度上存在用項,因此出現了 b頻道信號,造 成兩個圖象同吋出現在屏幕上的串象現象。所以這兩項為交擾調制干擾項。ctb產物的分布是這樣的,落入工作頻道內的ctb產物中的大部分,一般 群集在某一兩個特定的頻率上,在這兩個頻率上可以群集幾十、幾百其至上千個 失真產物。這個特定的頻率我們稱為ctb的主耍群集點頻率。在相鄰等間隔的 那些頻道(如ds6ds12、zlz37)中,圖像載頻就是這些頻道ctb產物的 主耍群集點頻率,在圖像載頻上

10、群集的ctb數量,屮間頻道最多,隨著頻道的 升高或降低,都逐漸減少,呈對稱或接近對稱。在ds1ds3和ds4、ds5屮,ctb的數量較少,分布較為分散。在 ds13ds22屮(550mhz系統),ctb產物主要部分集屮在圖像載頻和+1mhz 兩處,這兩個頻率都是ctb的主要群集點頻率。隨著頻道的升高,圖像載頻上 ctb產物數量是先增加后減少,中間最多,兩頭減少呈對稱。在+1mhz處,則 是逐漸減少的。二階項:k2 (acosw lt+bcos<o21) ?將此式展開=k2 a72+b72+a72c0s2 w lt+b2/2c0s2 w 2t+abc0s (3 1 ± 3 2)

11、t 式中a2/2. b/2是直流項(低頻項),可通過電容去濾除,第三、第四項是二次 諧波項(稱二次諧波產物),第五、六項是差拍項(稱差拍產物),總的來看,后 面四項都是新產牛的頻率項,只要它們落入正常頻道之內就形成互調干擾。我們 將這些頻率分量稱為二階互調產物,把這三種產物的總和通稱為組合二階失真, 簡稱csoo在550mhz系統中cso的分布是:cso產物只有49.5%落在系統各個工作 頻道內,比ctb少得多。在相鄰等間隔的那些頻道(ds6ds12, zlz37) 中,cso主要分彳j在離圖像載頻-0.25mhz和+0.25mhz處;在ds1ds3中, 每個頻道的cso總數較少,且大多分布在

12、離圖像載頻較遠的頻率上。在ds4和 ds5這兩個頻道中,+2.75mhz是整個系統中cso分布數量最多的群集點。 ds 13ds22中,cso相當集中地分布在+1.25mhz處,其數量隨頻道的升高而 增力n 0現在有線電視系統中采用了推挽式放大器,使得二階失真大大降低,人們的 注意力都集中到ctb±o綜上所述,交調是由三階失真ctb產生的,互調在二階cso和三階ctb失 真都能產生。為了定量分析這些失真對系統的影響,引入了組合三次差拍比 c/ctb和組合二次差拍比c/cso兩個參數。 、組合三次差拍比:它為載波電平和ctb電平的比 c/ctb=201g (載波電平/ctb電平)單位是

13、:dbcatv電纜網c/ctb大少與放大器的選料、放大器的輸出電平、放大器 串接級數及工作頻道數有關。在catv電纜網中,每個放大器都要產生ctb失真。隨著信號往后 逐級傳輸(即放人器的級聯數壇加)ctb將逐步積累,c/ctb則逐步變壞,它 與放大器串接級數n是201gn的關系,即如杲串接的放大器為n個,那么c/ctb 指標將卜降201gn (db)oc/ctb與所傳輸的頻道數是201g(m/m)的關系,m是系統傳輸的最大頻道數, m是實際工作的頻道數。即傳輸的頻道數越少則c/ctb指標越高。c/ctb與放大器的輸出電平關系是,放大器的輸出電平(每個頻道電平)若 降低ldb,則c/ctb指標將改善2dbo在習慣上,我們常說的ctb就是指c/ctb指標。 、組合二次差拍比:它是載波電平與cso電平的比 c/cso=201g (載波電平/cso電平)

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