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影响有线电视质量指标的因素及消除方法

影响有线电视质量指标的因素及消除方法. 有线电视系统指标参数. 有线电视光传输系统主要指标. 1 、 载噪比（ C/N ）. 2 、复合二阶差拍比（ C/CSO ）. 3 、复合三阶差拍比（ C/CTB ）. 一、载噪比（ C/N ）. 定义：. 图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比，用 dB 表示，即：. 图像载波电平有效值. C/N=20lg. 噪声电平均方根值 ( 规定带宽内 ). 噪声带宽 : BW=5.75MHz. 频谱分析仪测量 C/N 的修正曲线. -30dBm. 图像载波. C/N=60dB. 伴音. 系统噪声.

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影响有线电视质量指标的因素及消除方法

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Presentation Transcript

  1. 影响有线电视质量指标的因素及消除方法

  2. 有线电视系统指标参数

  3. 有线电视光传输系统主要指标 1、载噪比（C/N） 2、复合二阶差拍比（C/CSO） 3、复合三阶差拍比（C/CTB）

  4. 一、载噪比（C/N） 定义： 图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比，用dB表示，即： 图像载波电平有效值 C/N=20lg 噪声电平均方根值(规定带宽内) 噪声带宽: BW=5.75MHz

  5. 频谱分析仪测量C/N的修正曲线 -30dBm 图像载波 C/N=60dB 伴音 系统噪声 5dB 频谱分析仪底噪声 噪声带宽: BW=5.75MHz 8MHz TV channel

  6. 二、复合二阶差拍比（C/CSO） 定义： 图像载波电平有效值与聚集在图像载波频率附近的一对组合二阶差拍产物电平的峰值之比，用dB表示，即： 图像载波电平有效值 C/CSO=20lg 聚集在图像载波频率附近的一对组合二阶差拍产物电平的峰值

  7. 8MHz 带宽内的CSO信号曲线 -30dBm 图像载波 2.75MHz 1.25MHz CSOs 频谱分析仪底噪声 8MHz TV channel

  8. 二、复合三阶差拍比（C/CTB） 定义： 图像载波电平有效值与聚集在图像载波频率附近的组合三阶差拍产物电平的峰值之比，用dB表示，即： 图像载波电平有效值 C/CTB=20lg 聚集在图像载波频率附近的组合三阶差拍产物电平的峰值

  9. 8MHz 带宽内的CTB信号曲线 -30dBm 图像载波 3.5MHz 2MHz CTBs 频谱分析仪底噪声 8MHz TV channel

  10. 几个主要系统指标对图像质量的影响 1. C/N 载噪比低,图像背景上呈现“ 雪花” 状干扰 2. CTB 这种失真在图像上显示短条纹和晃动的背景干扰 3. CSO 类似于CTB的影响

  11. CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法 一、系统的组成: 1.前端 (卫星接收机,调制器,混合器,滤波器等) 2.传输系统(HFC) 前端系统 光发射机 光接收机 分配网络 EDFA 干放 传输系统(HFC) 3.分配网络 (分配放大器,延长放大器,楼栋放大器,分配器,分支器,同轴电缆等)

  12. CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法 二、影响及改善方法 1.前端 前端是CATV系统的中心,其所要求的系统指标分配比例也最大,直接影响整个系统的质量。 (详见HFC网络的系统设计及指标分配) 由于目前各地的有线台一般均选用高品质，高可靠性的前端设备，这些设备均有优秀的各项指标（C/N≥60dB，CTB≥75dB， CSO≥75dB），在此不详细分析。

  13. CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法 2.传输系统（光纤传输部分和电缆干线传输部分，见P11图） 2.1在AM-VSB(幅度调制)光纤传输系统中 (系统输出载波功率) 0.5m2R2P0210-2αL/10 C/N = 10lg 2eR P010-2αL/10B + 4kTBF/RL + R2P0210-2αL/1010RIN/10B (系统输出噪声功率) (光电转换散粒噪声功率) (接收放大器热噪声功率) (由激光器相对强度噪声功率引起) 式中, m2 为光调制度(m2越大,C/N越大) P0 为接收平均光功率(P0越大,C/N越大) R 为玻尔兹曼常数 常数 e 为电子电荷 T 为绝对温度 RL 为接收放大器输入电阻 F 为接收放大器噪声系数 随设备选定而确定 B 为接收机带宽 RIN为激光器相对强度噪声指数

  14. 一对矛盾 由前页公式可见，在其他参数确定时，传输系统的C/N与m2成正比, m2越大则C/N越高。 （见下页图示） 但是，复合非线性失真也随着光调制度的增大而增加。其中，CSO与m4成正比, CTB与m6成正比。因此，CSO，CTB随着光调制度的增大而急剧增加，C/CSO，C/CTB指标严重劣化。 综上所述，选取合理的光调制度，使C/CSO，C/CTB在满足系统要求的前提下，尽量提高光调制度，使C/N有所得益。

  15. 光调制度m对C/N的影响曲线 64 系统参数：输入光功率Popt,in = 0 dBm C/N / dB 62 60 58 56 54 52 1310nm 50 1550nm 48 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Xm / %

  16. AM-VSB光发射机的构成 偏流指示 激光器组件 宽带驱动与预失真补偿 电控衰减器 PIN LD 前馈放大器 隔离器 电平检测 制冷器 热敏电阻 自动功率控制 双向温控 温度 制冷电流 光功率指示

  17. 工程实践中如何控制m以改善各项指标 光调制度m由发射机内激光器的驱动电平控制，在线性范围（80dB～90dB）内，驱动电平的增加使C/N每增加1dB， C/CSO下降2dB， C/CTB下降3dB。 由前页图示，激光器的驱动电平由发射机的输入电平经过电控衰减器调整确定。合理地选取光发射机的输入电平，是在工程实践中改善系统指标，使C/N，C/CSO，C/CTB都满足系统要求的有效方法。

  18. 工程实践中提高光接收功率P0改善系统指标 由13页公式可见，系统载噪比C/N随着接收光功率地提高而提高，同时C/CSO，C/CTB基本不会变化，因此选取最佳的系统拓扑结构，合理准确地计算设计系统光传输损耗，在充分考虑系统的造价的前提下，在光接收机的动态范围内，提高光接收功率P0是提高系统C/N的有效办法。（见下页图示）

  19. 输入光功率 Popt,in对C/N的影响曲线 62 C/N / dB 系统参数： B = 5MHz m = 5% 60 58 56 54 52 50 48 1310nm 46 1550nm 44 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 输入光功率Popt,in / dBm

  20. 电缆干线传输系统 2.2 电缆干线传输系统 * 光节点所带用户数越来越少，干线放大器的级联数相应减少 * 越来越多地采用功率倍增式放大器，有效地减少了大量非线性失真的产生 合理地安排光节点，减少节点带动用户数（2000户→500户→300户）；选用高品质，高可靠性的放大器和电缆是减少指标损失的有效方法。

  21. 电缆干线传输系统 1.系统失真指标与输入电平的关系 参数 换算方法 C/N 电平改变1dB变化1dB CTB 电平改变1dB变化2dB CSO 电平改变1dB变化1dB 2.频道容量及对系统指标的计算方法 参数 换算方法 C/N 和频道数无关 CTB 20log(实际频道数/参考频道数) CSO 10log(实际频道数/参考频道数) 3.级联后系统指标的计算方法 参数 换算方法 公式 C/N 功率叠加 -10log(10-(C/N)1/10 + 10-(C/N)2/10) CTB 电压叠加 -20log(10-CTB1/20 + 10-CTB2/20) CSO 功率叠加 -10log(10-CSO1/10 + 10-CSO2/10)

  22. 分配网络 * 光节点越来越靠近用户端,分配放大器和延长放大器的数量相应减少。（FTTB中只用到楼放） * 无源器件（分配器，分支器）不会引入失真。 合理地安排光节点，使光节点靠近用户端；选用高品质，高可靠性的无源器件和电缆是减少指标损失的有效方法。

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