杭州华数传媒电视网络有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要:随着有线数字电视的发展,用户越来越关注数字电视的质量。数字电视的质量首先是数字电视信号的质量。在数字电视中,MER是表征数字电视信号质量的最重要的指标,它准确地指示了数字信号在调制和传输过程中的损伤,也指示了信号是否能够得到一定程度的解调和恢复,以及解调和恢复后的信号质量状态。
关键词:MER;有线数字;电视维修;数字电视
1引言
我国有线电视系统中的数字电视采用DVB-C标准,其前端数字信号采用64QAM调制。与模拟有线电视不同,网络中的噪声、失真和入侵干扰会对数字电视服务产生严重影响,这直接体现在图像的马赛克和宽带服务无法满足人们的需求。要解决这些问题,需要合理规划有线数字电视网络的维护指标,为前端机房和线路维护提供完整的测试平台,配备相应的测试设备,并根据测试结果进行适当调整。影响服务质量的主要指标有MER(调制误码率)、BER(误码率)、C/N(载波噪声比)、PowerLerel(平均功率)、星座图等。
调制误差率(MER)是实际测试中最重要的技术指标。它的定义是理想矢量幅度的平方与误差矢量幅度的平方之比。从定义可以看出,调制误码率越大越好。根据国际电工委员会(IEC)的规定,当调制方式为64QAM时,要求系统出口的MER达到30dB,我们必须按照这个值对有线电视网络进行维修和维护。
2对MER的认识
(1)MER被认为是SNR测量的一种形式,SNR是基带参数,MER是射频参数。MER可以准确指示接收机解调信号的能力。MER包括各种信号损伤,如各种噪声、载波泄漏、IQ幅度不平衡、IQ相位误差、相位噪声等。如果信号中的有效损伤仅仅是高斯噪声,那么MER=信噪比。MER的测量结果反映了数字接收机还原二进制码的能力,类似于信噪比,比信噪比更能具体地反映数字电视信号通过网络传输后的受损程度。
(2)MER为接收机的正确解码提供了早期指示。根据一段时间的跟踪测量,MER会随着放大倍数的增加而降低,而且MER的重复性好。MER的降低意味着信号接近数字工作阈值,所以MER表示在信号达到接收机工作阈值之前,系统质量已经开始下降。测试MER可以正确反映网络的实际状态,也可以预测设备和装置的过载或欠载状态。例如,当激光激励过载或激励不足时,总是可以检测到MER值降低的结果。
3MER和BER的关系
在数字电视中,MER是表征数字信号质量的一个重要指标。它准确地表明了数字信号在调制和传输过程中所遭受的破坏,也在一定程度上表明了信号能否被解调和恢复以及解调和恢复后的信号质量。QAM调制信号从前端输出,通过各级网络传输时,MER指数会逐渐变差。MER的经验阈值64QAM为23.5dB,256QAM为28.5dB。低于此值的星座无法锁定。此外,网络不同部分的MER指数也有一些经验值:使用64QAM时,要求前端>38dB,子前端大于36dB,光节点大于34dB,用户端大于26dB。因此,需要使用QAM分析仪测量MER指数。
在信号质量好的情况下,纠错前后的误码率相同,但在一定干扰的情况下,纠错前后的误码率不同,即纠错后的误码率较低,典型目标值为1E-09。对于数字电视,此时观看效果清晰流畅;无错码的误码率为2E-04。马赛克偶尔出现,可以查看。临界BER为1E-03,马赛克多,图像断断续续。当BER大于1E-03时,根本不可以观看。
虽然误码率差表示信号质量差,但误码率指标只是参考值,不能完全代表网络设备的状况,因为误码率是检测和统计每个比特错误的,问题可能是由瞬时干扰或突发噪声引起的。
MER可以为正确解码提供预警。当信号质量降低时,MER将降低。随着噪声和干扰的增加,误码率会逐渐降低,而误码率保持不变。只有当干扰增加到一定程度时,误码率继续降低,误码率才会开始恶化。
4系统中影响和改进MER的分析
MER反映了整个系统中各种干扰对电视信号造成的破坏和退化。根据相关数据,64QAM数字信号的最大似然比阈值约为26~30db;对于256QAM数字信号,MER的阈值约为31~32dB。为了使网络的MER指标有一定的余量,目前对于传输64QAM数字电视信号,我们在系统出口处取MER=30dB作为最终指标值。根据系统的指数分布原理,可以知道整个系统的MER值应为:
MER系统=-10lg(10-MER1/10+10MER2/10+10-MER3/10+10-MER4/10)
式中:
MER1:64QAM调制器的指标;
MER2:光缆支系统的指标;
MER3:电缆分配网支系统的指标;
MER4:用户室内分配网支系统的指标。
任何一个支系统的MER的损伤与劣化决定着到达机顶盒的MER系统的下降。
(1)前端QAM调制器输出的调制信号的MER。MER01值取决于数字信号ASI的MER02和调制器本身的质量。如果前端调制器输出的调制64QAM信号的MER01值较低,系统的MER指数在任何情况下都不能提高。所以要注意前端QAM调制器输出的MER01指数。通常,在前端的多通道信号混合器后面会添加一个高质量的宽带放大器。该放大器的输入电平过低或过高都会使MER1恶化。
(2)在光缆传输干线上做MER2指标,保证发送给光发射机的调制信号的MER指标高;正向驱动激光器的电平不宜过低或过高,尤其是没有AGC控制电路的光发射机,应按厂家推荐的输入电平进行调试。过低的驱动电平会影响光调制系统和MER,过高的驱动电平会导致激光二极管进入非线性状态,导致激光二极管的削波失真,这也会大大降低MER2指数。一般来说,MER2指数随着光缆收发系统数量的增加而恶化;从光发射机后面到光接收单元前面的光链路损耗不应偏离设计值太多,特别要注意尾光纤的保护,如果损坏会导致MER恶化。
(3)如果电缆配网分支系统安装调试不当,MER3值也会受到影响:一般会随着放大级的增加而降低,按照10lgn恶化;双向放大器输入电平过低或过高,会使MER3变差;放大器放大模块内部的局部损坏也会导致MER恶化;双向放大器的低电源电压也会导致MER3的劣化;如果电缆接头没有完成或电缆接头被湿气氧化,也会造成局域网不匹配,造成数据包丢失,减少接收的数字电视节目数量。这时候配电网的MER3值会更低。
为了加强反向信道的电磁屏蔽,增强抗干扰能力,我们的双向网络采用铝管电缆。如果由于施工原因电缆弯曲半径过小或者忽略了零端接的虚拟负载,会造成网络系统的局部阻抗不匹配,产生多径效应,不仅会造成信号幅度不同,还会影响数字信号的正确解码,造成部分信道信号丢失,严重不匹配的情况下无法接收所有数字电视信号。
(4)如果用户分发网络没有做好,MER4就会降级。一些用户的分销网络做得不好,导致数字电视接收效果不好,一些电视节目在阳光下丢失,严重的情况下数字电视节目得不到接收。比如更多的用户把进来的信号分成三个(或更多),三个750-5的缆芯直接连接,没有分配器,导致阻抗不匹配。
5系统关键点MER值在维修中的作用
(1)系统要点
①前端数字电视QAM调制器输出测试点;
②前端前向光发射机驱动信号测试点;
③光学工作站(光接收器)输出端的测试点;
④双向(单向)放大器输出端测试点;
⑤系统出口。
下转第341页