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數(shù)字電視的主要測(cè)量技術(shù)指標(biāo)（一） 我們要準(zhǔn)確把握數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的好壞，應(yīng)該分三步。 第一步：對(duì)平均功率，MER,BER這三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。 MER、BER測(cè)量門(mén)限（實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)） 　前端 MER Pro FEC BER Post FEC BER 64QAM 優(yōu)良 38dBuv >1.00E-9 >1.00E-9 正常值 36dBuv 1.00E-8 >1.00E-9 臨界值 34dBuv 1.00E-7 1.00E-8 光節(jié)點(diǎn) MER Pro FEC BER Post FEC BER 64QAM 優(yōu)良 36dBuv >1.00E-9 >1.00E-9 正常值 34dBuv 1.00E-8 >1.00E-9 臨界值 32dBuv 1.00E-7 1.00E-8 放大器　 MER Pro FEC BER Post FEC BER 64QAM 優(yōu)良 35dBuv 1.00E-9 >1.00E-9 正常值 33dBuv 1.00E-8 1.00E-9 臨界值 28dBuv 1.00E-7 1.00E-8 分支器　 MER Pro FEC BER Post FEC BER 64QAM 優(yōu)良 32dBuv 1.00E-8 >1.00E-9 正常值 28dBuv 1.00E-7 1.00E-9 臨界值 24dBuv 1.00E-6 1.00E-8 機(jī)頂盒　 MER Pro FEC BER Post FEC BER 64QAM 優(yōu)良 32dBuv 1.00E-8 >1.00E-9 正常值 28dBuv 1.00E-7 1.00E-8 臨界值 24dBuv 1.00E-6 1.00E-7 第二步：當(dāng)這些指標(biāo)惡化的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)其它指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，判斷造成網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量惡化的原因。因?yàn)镸ER的惡化是最主要的因素，它將直接導(dǎo)致BER的下降并最終影響用戶(hù)接收機(jī)的接收效果。所以因主要測(cè)試調(diào)制質(zhì)量參數(shù)，找出問(wèn)題原因。 調(diào)制質(zhì)量參數(shù)主要有：調(diào)制誤差率、載波抑制、幅度不平衡、正交誤差、相位抖動(dòng)，RS解碼前誤碼率等。其中調(diào)制誤差率反映了調(diào)制的總體質(zhì)量；載波抑制、幅度不平衡等反映調(diào)制中可能引起誤差的主要原因；RS解碼前誤碼率則反映了整個(gè)信道的可靠性的性能。對(duì)數(shù)字調(diào)制的直接測(cè)量是找到信號(hào)失真源頭的有用工具。調(diào)制質(zhì)量的估價(jià)是放在數(shù)字解調(diào)之后，自適應(yīng)均衡器附近. 第三步：利用星座圖進(jìn)行逐級(jí)排查。 當(dāng)然我們一般的測(cè)試工作只需要做第一步就可以，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題的時(shí)候做第二，三步；而且絕大多數(shù)時(shí)候我們第二，三步是同時(shí)進(jìn)行的。建議即使網(wǎng)絡(luò)正常也因該定時(shí)在網(wǎng)絡(luò)前端執(zhí)行第二，三步操作便于防范問(wèn)題于未然。 1.1.1. 平均功率 1.1.1.1. 數(shù)字信號(hào)電平和模擬信號(hào)電平的區(qū)別 因?yàn)槟M電視圖像內(nèi)容是通過(guò)幅度調(diào)制來(lái)傳送的，圖像的內(nèi)容是隨時(shí)變化的，所以模擬電視的信道的功率取決于圖像內(nèi)容，根據(jù)圖像的內(nèi)容的不同，信道功率不斷的變化。由于模擬電視行/場(chǎng)同步脈沖電平相對(duì)穩(wěn)定，故我們把測(cè)量峰值電平作為判別模擬電視信號(hào)強(qiáng)弱的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。 所有的數(shù)字調(diào)制信號(hào)都有類(lèi)似噪聲的特性，信號(hào)在調(diào)制到射頻載波之前被進(jìn)行了隨機(jī)化處理，所以當(dāng)發(fā)送一個(gè)數(shù)字信號(hào)時(shí)，無(wú)論它是否傳送數(shù)據(jù)，在頻域中觀(guān)察一般都是相同的。而且在頻域中觀(guān)察這樣的信號(hào)通常也說(shuō)明不了有關(guān)的調(diào)制方式，例如是QPSK，16QAM，還是64QAM，它只能說(shuō)明信號(hào)的幅度、頻率、平坦度、頻譜再生等等。 噪聲信號(hào)的最大響應(yīng)與噪聲信號(hào)的功率沒(méi)有關(guān)系。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)也是以噪聲的形式出現(xiàn)，但它更像是隨機(jī)加入到分析儀檢測(cè)儀中的一組組脈沖，所以采用平均值作為功率系數(shù)更有價(jià)值。 因?yàn)閿?shù)字電視信號(hào)的信道功率相對(duì)穩(wěn)定，不隨內(nèi)容而隨機(jī)變化，所以數(shù)字電視用信道平均功率來(lái)表示本頻道的功率。數(shù)字電視信號(hào)的平均功率電平也稱(chēng)作信道功率，這與模擬電視電平是完全不同的概念。數(shù)字信號(hào)的功率不能用峰值功率測(cè)量來(lái)完成，因?yàn)樾诺拦β适呛蛶捰嘘P(guān)的，帶寬越寬，信道的平均功率越高。數(shù)字信號(hào)載波功率是正確接收的關(guān)鍵性因素之一，適當(dāng)提高數(shù)字信號(hào)載波電平就可較大地提高抗干擾的能力。 1.1.1.2. 數(shù)字信號(hào)電平的測(cè)量方法 當(dāng)用DVB-C描述QAM信號(hào)和用DVB-S描述QPSK信號(hào)時(shí)，都稱(chēng)調(diào)制的RF/IF信號(hào)為“載波”（C），主要是把它與來(lái)自用作有關(guān)基帶解調(diào)“信號(hào)”（S）相區(qū)別。嚴(yán)格的說(shuō)把數(shù)字信號(hào)描述為“載波”是不正確的，因?yàn)镼PSK，QAM調(diào)制是抑制載波的調(diào)制機(jī)制。然而，工程師們繼續(xù)使用“載波”作為該參數(shù)的稱(chēng)呼，特別是談?wù)摗拜d”噪比時(shí)。其實(shí)載波說(shuō)成像要信息功率更為恰當(dāng)，確切的說(shuō)應(yīng)為RF/IF功率，是調(diào)制RF/IF信號(hào)的總功率。 1.1.1.3. 數(shù)字調(diào)制信號(hào)的測(cè)量方法不同于模擬信號(hào)的原因 （1）在數(shù)字調(diào)制信號(hào)中不出現(xiàn)載波（使用QPSK調(diào)制的DVB-S和使用QAM調(diào)制的DVB-C系統(tǒng)），或是有上千個(gè)載波（使用OFDM調(diào)制的DVB-T系統(tǒng)），所以不能測(cè)量載波。 （2）帶內(nèi)的調(diào)制信號(hào)有平坦的頻譜，非常類(lèi)似于噪聲。如果從頻譜以上觀(guān)察，則數(shù)字調(diào)制信號(hào)的頻譜像噪聲一樣充滿(mǎn)整個(gè)頻道。 （3）影響接收信號(hào)質(zhì)量的參數(shù)與解碼和誤碼校正前由通道（噪聲，幅度和相位不等，回波等）引入的比特和字誤差有關(guān)。 （4）數(shù)字信號(hào)本身具有峭壁效應(yīng)，不同于模擬信號(hào)。 信號(hào)電平定義為在有效帶寬內(nèi)所選射頻和中頻信號(hào)的均方根值（RMS）功率。它是用熱功率傳感器或頻譜儀在前端輸出口和系統(tǒng)輸出口進(jìn)行測(cè)量所得。用熱功率探頭測(cè)量時(shí)必須沒(méi)有任何其它信號(hào)（包括噪聲）。在多信號(hào)系統(tǒng)中，也就是CATV網(wǎng)絡(luò)，但頻道的RF/IF功率需要進(jìn)行頻率選擇，因此必須使用在熱功率表前增加了頻道濾波器并具有頻帶功率測(cè)量功能的頻譜分析儀或測(cè)量接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量。 數(shù)字傳輸?shù)姆逯倒β时绕骄β矢?-10dB，在有線(xiàn)同軸網(wǎng)絡(luò)中為了防止放大器的壓縮和互調(diào)干擾產(chǎn)物，要求通過(guò)調(diào)節(jié)峰值功率來(lái)降低平均傳輸功率，數(shù)字調(diào)制信號(hào)電平可比模擬調(diào)制信號(hào)電平低10dB左右。 圖 11數(shù)字電視信號(hào)的頻譜形狀 圖 12通道功率測(cè)量的畫(huà)面 數(shù)字電視的主要測(cè)量技術(shù)指標(biāo)（二） 1.1.1. 調(diào)制誤差率（MER） MER（Modulation Error Ratio） 其中，I和Q是理想的QAM接收機(jī)相位圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)，δI和δQ是由損傷引起的接收的數(shù)據(jù)點(diǎn)和理想的QAM相位圖的點(diǎn)的誤差，N是在數(shù)據(jù)抽樣中捕獲的點(diǎn)數(shù)。上式中的N是數(shù)據(jù)抽樣的大小，他一般比相位圖中的點(diǎn)數(shù)多，為了能捕獲到具有代表性的抽樣。換句話(huà)說(shuō)，它是測(cè)量由任何損傷合法設(shè)計(jì)與理想的相位圖點(diǎn)的位置相比的道德不理想導(dǎo)致的相位圖族的變化。 MER變化緩慢，隨著干擾的增大，當(dāng)出現(xiàn)誤碼率時(shí)，MER變化很快。 在測(cè)量時(shí)，矢量分析儀首先對(duì)被測(cè)量數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行接收和采樣，調(diào)整信號(hào)經(jīng)解調(diào)后于基準(zhǔn)矢量信號(hào)進(jìn)行比較。被測(cè)矢量信號(hào)與基準(zhǔn)矢量信號(hào)之間的差矢量信號(hào)被稱(chēng)為誤差矢量信號(hào)，有誤差矢量信號(hào)中既包含幅度誤差信息，也包含相位誤差信息。在干擾小的時(shí)候 MER可以被認(rèn)為是信噪比測(cè)量的一種形式，它將精確表明接收機(jī)對(duì)信號(hào)的解調(diào)能力，因?yàn)樗粌H包括高斯噪聲，而且包括接收星座圖上所有其它不可校正的損傷。如果信號(hào)中出現(xiàn)的有效損傷僅僅是高斯噪聲，那么MER等于S/N。 11 MER的原理示意圖 圖 MER的經(jīng)驗(yàn)門(mén)限值對(duì)于64QAM為23.5dB，對(duì)于256QAM為28.5dB，低于此值，星座圖將無(wú)法鎖定。另外對(duì)不同的部分MER的指標(biāo)也存有一些經(jīng)驗(yàn)值：在前端>38dB，分前端>36dB，光節(jié)點(diǎn)>34dB，用戶(hù)>26dB。 1.1.2. 誤差矢量幅度（EVM） 和MER相關(guān)的參數(shù)是誤差矢量幅度（EVM），它的定義為 Smax是M相QAM相位圖最遠(yuǎn)狀態(tài)的矢量的幅度。 其中 δI和δQ是由損傷引起的接收的數(shù)據(jù)點(diǎn)和理想的QAM相位圖的點(diǎn)的誤差，N是在數(shù)據(jù)抽樣中捕獲的點(diǎn)數(shù)。 EVM是在IQ(同相與正交)星座圖上檢測(cè)到的載波與其理論上的準(zhǔn)確位置之間的距離，是“誤差信號(hào)矢量”與“最大信號(hào)幅度”之比，表達(dá)為RMS百分比值。在干擾小的時(shí)候EVM變化很快，當(dāng)接近數(shù)字信號(hào)即將崩潰的懸崖時(shí)，變化緩慢。 EVM的定義和測(cè)量原理與MER非常相似，也是采用誤差矢量的幅度來(lái)描述調(diào)制失真，只是在測(cè)量參數(shù)的定義上略有區(qū)別。MER和EVM的區(qū)別在于評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)不同。MER以基準(zhǔn)矢量幅度的有效值為基準(zhǔn)，而EVM則以基準(zhǔn)矢量幅度的峰值為基準(zhǔn)。 12EVM的原理示意圖 圖 1.1.3. 比特誤碼率 定義：BER（比特誤碼率）是發(fā)生誤碼的位數(shù)與傳輸?shù)目偽粩?shù)之比 BER 被敘述為大量傳送碼的錯(cuò)誤碼比率10的幾次方來(lái)表示，例如測(cè)量得3E-7 表示在一千萬(wàn)次傳送碼有3 次被誤解，此比率是采用少數(shù)的實(shí)際傳送碼來(lái)實(shí)際分析并統(tǒng)計(jì)而推估的值，越低的BER 代表越好的效能表現(xiàn)。 BER(Pre-FEC)：糾錯(cuò)前誤碼率：FEC糾錯(cuò)算法可以檢測(cè)出錯(cuò)誤比特的數(shù)量，同時(shí)還可以糾正其中的一部分錯(cuò)誤，糾錯(cuò)前的誤碼率就是實(shí)際發(fā)生錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)量和總的傳送比特?cái)?shù)量的比值。BER(Post-FEC)：糾錯(cuò)后誤碼率：FEC糾錯(cuò)算法在檢測(cè)出有多少錯(cuò)誤比特后，根據(jù)自身的糾錯(cuò)能力，糾正錯(cuò)誤比特當(dāng)中的一部分或者全部的錯(cuò)誤，用還沒(méi)有被糾正的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)量與總的傳送比特?cái)?shù)量進(jìn)行比較就是糾錯(cuò)后的誤碼率。當(dāng)信號(hào)質(zhì)量很好的情況下，糾錯(cuò)前與糾錯(cuò)后的誤碼率數(shù)值是相同的，但有一定干擾存在的情況下，糾錯(cuò)前和糾錯(cuò)后的誤碼率是不同的，糾錯(cuò)后的誤碼率要更好。 典型的目標(biāo)值為1E-09，準(zhǔn)無(wú)誤碼BER為2E-04；臨界BER為1E-03；BER大于1E-03將喪失服務(wù)。盡管較差的BER 表示信號(hào)品質(zhì)較差，但BER 不只是測(cè)量純粹QAM 信號(hào)本身的情況，因?yàn)锽ER 測(cè)量偵測(cè)并統(tǒng)計(jì)每個(gè)被誤解的碼，他是一個(gè)靈敏的指標(biāo)可指出問(wèn)題是由瞬間的或突然發(fā)生的噪聲干擾。 測(cè)試的誤碼率的結(jié)果表示的意義 科學(xué)計(jì)數(shù)法 1.00E+00 1/1 一個(gè) 1.00E-01 1/10 在十個(gè)里面一個(gè) 1.00E-02 1/100 在一百個(gè)里面一個(gè) 1.00E-03 1/1000 在一千個(gè)里面一個(gè) 1.00E-04 1/10000 在一萬(wàn)個(gè)里面一個(gè) 1.00E-05 1/100000 在十萬(wàn)個(gè)里面一個(gè) 1.00E-06 1/1000000 在一百萬(wàn)里面一個(gè) 1.00E-07 1/10000000 在一千萬(wàn)里面一個(gè) 1.00E-08 1/100000000 在一億里面一個(gè) 1.00E-09 1/1000000000 在十億里面一個(gè) 1.1.4. MER與BER之間的關(guān)系 數(shù)字電視和模擬電視圖像方面很大的不同不僅僅是圖像的清晰度更高，還有其他不同的特性，當(dāng)模擬電視和數(shù)字電視同時(shí)受到噪聲信號(hào)干擾的時(shí)候，隨著噪聲和干擾信號(hào)的增加，模擬電視的圖像會(huì)漸漸惡化，由開(kāi)始的清晰逐漸變?yōu)橛醒┗?，最后雪花越?lái)越多，最后無(wú)法觀(guān)看，有一個(gè)漸變的過(guò)程，但是數(shù)字電視信號(hào)不同，數(shù)字電視信號(hào)有一定的抗干擾性，小的干擾可能不會(huì)引起數(shù)字信號(hào)出現(xiàn)差錯(cuò)，干擾逐漸增大，數(shù)字信號(hào)出現(xiàn)誤碼，但是由于有FEC糾錯(cuò)編碼機(jī)制，對(duì)少量的錯(cuò)誤可以全部進(jìn)行糾正，當(dāng)出差錯(cuò)的數(shù)據(jù)超過(guò)一定的數(shù)量，超過(guò)了糾錯(cuò)編碼的錯(cuò)誤糾正能力，信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，圖像便出現(xiàn)了馬賽克，甚至馬上不能觀(guān)看圖像。這些變化都是在一個(gè)門(mén)限處發(fā)生的，速度很快。這種特性稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)的懸崖效應(yīng)。示意圖如下所示。 13模擬和數(shù)字電視信號(hào)對(duì)增加的損傷的不同響應(yīng) 圖 在明白MER和BER之間變化的相互關(guān)系之后，我們就可以理解上述現(xiàn)象的發(fā)生原理。 MER可為接收機(jī)對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行正確解碼的能力提供一個(gè)早期指示。根據(jù)前面MER的定義可知，MER將接收符號(hào)(代表調(diào)制圖案中的一個(gè)數(shù)字值)的實(shí)際位置與其理想位置進(jìn)行比較。當(dāng)信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)，接收符號(hào)距離理想位置更遠(yuǎn)，MER測(cè)量值將會(huì)減小。隨著噪聲和干擾的增大，MER逐漸降低，而B(niǎo)ER仍然保持不變。但是當(dāng)干擾增加到一定程度，MER繼續(xù)下降，BER開(kāi)始增加。 14干擾信號(hào)對(duì)MER和BER變化的影響 圖 上圖是MER和BER之間相互關(guān)系的一個(gè)簡(jiǎn)單說(shuō)明。實(shí)際在一個(gè)星座圖中是不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)這幾種情況的，這里時(shí)間四種不同的情況綜合在一起進(jìn)行互相對(duì)比說(shuō)明。第一象限紅色的點(diǎn)是MER的最佳狀態(tài)，所有點(diǎn)幾乎都集中在理想位置；第二象限綠色的點(diǎn)受到一些噪聲干擾，干擾比較小，所以基本都環(huán)繞在理想中心位置周?chē)?，屬于比較好的MER；第三象限的藍(lán)色點(diǎn)受到的干擾比較大，各個(gè)點(diǎn)無(wú)規(guī)則的散落在方框內(nèi)，這時(shí)MER的指標(biāo)比較差；第四個(gè)象限受到和很大的干擾，各個(gè)點(diǎn)不僅散落在本方框內(nèi)，而且還有兩個(gè)點(diǎn)已經(jīng)離開(kāi)第四象限的范圍，到了第一和第三象限。在第一、二、三象限中的信號(hào)有一個(gè)共同點(diǎn)，所有的點(diǎn)都落在了自己所在象限的方框內(nèi)，根據(jù)數(shù)字電視信號(hào)的判決規(guī)則，只要在方框內(nèi)就不會(huì)出現(xiàn)誤碼；只有第四象限的點(diǎn)到了別的方框，這些點(diǎn)一旦進(jìn)入其它星座點(diǎn)的范圍就被判決為該星座點(diǎn)，這樣就出現(xiàn)了誤碼。這就是為什么在一定干擾信號(hào)下MER的值在下降，卻沒(méi)有出現(xiàn)誤碼，直到MER下降到一定程度，才會(huì)出現(xiàn)誤碼，BER的數(shù)值開(kāi)始上升。 數(shù)字電視的主要測(cè)量技術(shù)指標(biāo)（三） 1.1.5. MER和EVM之間的關(guān)系 EVM測(cè)量類(lèi)似于MER，但表達(dá)形式不同。EVM表達(dá)為RMS誤差矢量幅度與最大符號(hào)幅度的百分比值。信號(hào)缺陷增加時(shí)，EVM將會(huì)增大，而MER則會(huì)減小。 MER和EVM彼此可以相互進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 其中 定義了在星座圖中各點(diǎn)的均方根值。 其中是M相QAM相位圖最遠(yuǎn)狀態(tài)的矢量的幅度。 所以 式中V是M相QAM星座圖的峰值功率和平均功率之比，對(duì)于DVB-C的64QAM調(diào)制方式，V的值是1.527。 上面的公式式定義了MER和EVM的關(guān)系。 數(shù)字電視的主要測(cè)量技術(shù)指標(biāo)（四） 1.2. 用星座圖判斷故障 1.2.1. 星座圖的原理 在一個(gè)星座圖中所有I和Q信號(hào)可能的結(jié)合表現(xiàn)為網(wǎng)格形狀，使他們?nèi)菀渍f(shuō)明引起干擾的事物，星座圖圖表可想象為帶方框的數(shù)組，每個(gè)方框代表一個(gè)狀態(tài)或符號(hào)。在理想的數(shù)據(jù)傳輸情形下每個(gè)被接收的傳送碼應(yīng)會(huì)落在它方框的中心點(diǎn)，在實(shí)際上噪聲，侵入干擾與反射會(huì)讓傳輸符號(hào)離開(kāi)理論的中心點(diǎn)移往相鄰方框的邊界。相鄰方框之間的分界線(xiàn)稱(chēng)為“判斷門(mén)坎”，如果傳送的信號(hào)被干擾推擠一個(gè)符號(hào)跨越此門(mén)坎，它會(huì)被錯(cuò)誤的理解視為屬于相鄰方框的符號(hào)因此成為一個(gè)錯(cuò)誤碼。符號(hào)的干擾不足以推擠跨越門(mén)坎則永遠(yuǎn)被理解為屬于正常的。星座圖是一個(gè)很好的故障排除輔助工具，它可提供關(guān)于干擾的來(lái)源與種類(lèi)的線(xiàn)索。 由于屏幕上的圖形對(duì)應(yīng)著幅度和相位，符號(hào)陣列的形狀可用來(lái)分析和確定系統(tǒng)或信道的許多缺陷和畸變，并幫助查找其原因，使用星座圖可以輕松發(fā)現(xiàn)各種調(diào)制問(wèn)題。以下的圖片顯示可各種干擾下星座圖對(duì)應(yīng)的不同形狀。 以下是幾種不同的故障所對(duì)應(yīng)的星座圖形狀 1.2.2. 相干干擾 信號(hào)調(diào)制、傳輸網(wǎng)絡(luò)、接收設(shè)備等均會(huì)引入連續(xù)的噪聲干擾，如CSO/CTB，QAM信號(hào)中附帶的噪聲所產(chǎn)生的失真，會(huì)在星座圖上形成明顯的圓圈圖形。如果有夠多的連續(xù)噪聲,在特定方框內(nèi)所顯示的符號(hào)形成一個(gè)粗環(huán)圖形。圓環(huán)半徑的大小代表帶內(nèi)相干干擾幅度的強(qiáng)弱。 15相干干擾信號(hào)對(duì)星座圖的影響 圖 1.2.3. 相位噪聲 相位噪聲是振蕩器相對(duì)的相位不穩(wěn)定的情況。如果此振蕩器與信號(hào)處理相關(guān)(例如本地振蕩器) ，這些相位不穩(wěn)定會(huì)影響在信號(hào)上，在信號(hào)處理設(shè)備內(nèi)的振蕩器在設(shè)計(jì)上是只會(huì)對(duì)所處理的信號(hào)增加非常微小的相位噪聲，然而不良的調(diào)制器或變頻器可能在信號(hào)上增加明顯的相位噪聲影響，結(jié)果在星座圖上顯示出繞著圖形中央旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 16相位噪聲對(duì)星座圖的影響 1.2.4. 增益壓縮 增益壓抑是在信號(hào)傳送路徑上因有源器件(放大器或頻率變換器)過(guò)載或不良的有源器件所導(dǎo)致的信號(hào)壓縮失真，結(jié)果在星座圖上顯示出四個(gè)角落被扭曲造成四邊彎成如弓形的現(xiàn)象，而不是正常的四方形形狀。由于QAM調(diào)制的峰值因子較大，星座中半徑越大的部分，壓縮越嚴(yán)重。 17信號(hào)增益壓縮對(duì)星座圖影響 1.2.5. 幅度不平衡 由于I，Q調(diào)制部分正交載波幅度的不平衡度造成星座圖I/Q兩軸增益不一致，從而造成接收符號(hào)脫離理想星座點(diǎn)，接收星座圖變成長(zhǎng)方形裝，使MER和BER指標(biāo)下降，通常是QAM調(diào)制器造成這個(gè)問(wèn)題。 18信號(hào)幅度不平衡對(duì)星座圖影響 圖 1.2.6. 正交不平衡 正交度是指接收星座I，Q軸角度是否是90℃。由于I，Q調(diào)制部分正交載波相位正交性差，造成接收星座圖有正方形變?yōu)榱庑?，兩軸增益不一致，使MER和BER指標(biāo)下降。通常是QAM調(diào)制器造成這個(gè)問(wèn)題。 19信號(hào)正交不平衡對(duì)信號(hào)造成的影響 1.2.7. 載波抑制 QAM調(diào)制是載波抑制調(diào)制方式，如果調(diào)制部分載波泄漏到輸出單元，就會(huì)造成接收問(wèn)題。如果載波抑制差，星座圖表現(xiàn)為接收星座點(diǎn)整體平移，脫離理想星座位置，相當(dāng)于星座上加直流偏置效果。 圖 110載波抑制不好對(duì)星座圖的影響 1.2.8. 噪聲干擾 在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，QAM信號(hào)會(huì)一直被噪聲干擾。噪聲導(dǎo)致所顯示的符號(hào)落在星座圖方框內(nèi)正常位置的周?chē)栽诶鄯e一段時(shí)間長(zhǎng)度后統(tǒng)計(jì)一特定方框內(nèi)所有符號(hào)的落點(diǎn)就會(huì)形成如云般的形狀，每個(gè)符號(hào)表示噪聲干擾些微的差異。如果有夠多的噪聲干擾星座圖會(huì)顯示一些符號(hào)以表示超過(guò)判斷門(mén)限形成 “誤碼” 。 111受噪聲干擾的信號(hào)對(duì)星座圖的影響 數(shù)字電視的主要測(cè)量技術(shù)指標(biāo)（五） 1.2.9. 星座圖測(cè)量畫(huà)面技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明 ENM：估計(jì)噪聲裕量：噪聲裕量比BER更為有用，此測(cè)量可初步指示出數(shù)字業(yè)務(wù)接近失效的裕量，這是一個(gè)檢查合格與否的快速而簡(jiǎn)單的測(cè)量方法，它可用來(lái)在安裝過(guò)程中檢查信號(hào)質(zhì)量，還可以作為一種維護(hù)手段，對(duì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)質(zhì)量作基本監(jiān)測(cè)。 BER(Pre-FEC)：糾錯(cuò)前誤碼率：FEC糾錯(cuò)算法可以檢測(cè)出錯(cuò)誤比特的數(shù)量，同時(shí)還可以糾正其中的一部分錯(cuò)誤，糾錯(cuò)前的誤碼率就是實(shí)際發(fā)生錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)量和總的傳送比特?cái)?shù)量的比值。 BER(Post-FEC)：糾錯(cuò)后誤碼率：FEC糾錯(cuò)算法在檢測(cè)出有多少錯(cuò)誤比特后，根據(jù)自身的糾錯(cuò)能力，糾正錯(cuò)誤比特當(dāng)中的一部分或者全部的錯(cuò)誤，用還沒(méi)有被糾正的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)量與總的傳送比特?cái)?shù)量進(jìn)行比較就是糾錯(cuò)后的誤碼率。當(dāng)信號(hào)質(zhì)量很好的情況下，糾錯(cuò)前與糾錯(cuò)后的誤碼率數(shù)值是相同的，但有一定干擾存在的情況下，糾錯(cuò)前和糾錯(cuò)后的誤碼率是不同的，糾錯(cuò)后的誤碼率要更好。 MER：調(diào)制誤差率：MER包括了可能存在于商用接收機(jī)判決電路輸入全部信號(hào)的劣化，因此能夠指示出接收機(jī)正確解碼信號(hào)的能力。調(diào)制誤差率（MER）的定義是所有的理想矢量的平方和被所有矢量的平方和除的結(jié)果，用dB表示。詳細(xì)的定義和解釋在本文前面部分有敘述。 EVM：誤差矢量幅度：本文前面部分有詳細(xì)敘述。 PJ：相位抖動(dòng)：此項(xiàng)測(cè)量能夠表明用在電纜分配系統(tǒng)（也就是QAM調(diào)制器或頻率變換器）中的本地振蕩器的相位起伏和頻率起伏。此指標(biāo)從一定程度上表征網(wǎng)絡(luò)中相位噪聲的情況，惡化到一定程度會(huì)大大提高誤碼率。 TJ：時(shí)間抖動(dòng)：接收符號(hào)時(shí)鐘的抖動(dòng)；此指標(biāo)的惡化會(huì)影響符號(hào)的判決，形成誤碼；很差時(shí)會(huì)破壞整個(gè)傳輸系統(tǒng)。 QE: IQ正交載波相位正交（90）誤差 AI：IQ正交載波幅度不平衡度 Freq offset：QAM調(diào)制載波頻率偏移 Real Symb：當(dāng)前真實(shí)符號(hào)率 SNR: 信噪比。這里的S/N主要描述解調(diào)之后的信號(hào)S/N。 噪聲來(lái)源于幾種情況：網(wǎng)絡(luò)傳輸中引入噪聲，潛入調(diào)制信號(hào)中的幅度噪聲，相位噪聲，碼間串?dāng)_和調(diào)制損傷等。應(yīng)在解調(diào)后的星座圖數(shù)據(jù)中測(cè)量信噪比。對(duì)于星座圖中的每一符號(hào)，從其云狀軌跡可以得出其統(tǒng)計(jì)分布。在去處了正交失真，幅度不均勻，原點(diǎn)位移誤差殘留載波，非線(xiàn)性失真，相位抖動(dòng)，連續(xù)波干擾的影響之后，剩余的云狀軌跡可以認(rèn)為是由高斯噪聲引起的，這剩余的云狀軌跡也是計(jì)算信噪比的基礎(chǔ)。當(dāng)所有以上談到的錯(cuò)誤都被排除后，可以認(rèn)為MER與S/N有相同的值。 CS： 載波抑制 CI： 同頻干擾 1.2.10. QAM技術(shù)參數(shù)解釋 1.2.10.1. I/Q不平衡 I/Q不平衡就是DS8831Q上面所標(biāo)注的技術(shù)指標(biāo)AI，I/Q不平衡的說(shuō)明如下： I/Q不平衡由DVB-C調(diào)制器的I路徑和Q路徑的不同的放大產(chǎn)生，這個(gè)參數(shù)由以下公式來(lái)計(jì)算： QAM信號(hào)產(chǎn)生一對(duì)I，Q值在水平或垂直方向上有不同間隔的星座圖，一對(duì)I，Q值所形成的星座映射點(diǎn)并沒(méi)有落在定義的位置上，最后星座圖整體會(huì)表現(xiàn)為長(zhǎng)方形。 一個(gè)有幅度不平衡的 1.2.10.2. I/Q正交誤差 如果I軸和Q軸不是互相垂直的，那么就存在一個(gè)I/Q正交誤差，這項(xiàng)參數(shù)由以下公式來(lái)計(jì)算 載波抑制 1.2.10.3. 在DVB-C調(diào)制器的I或者Q路徑上的直流電壓偏置導(dǎo)致的結(jié)果是有殘留的載波成分存在。這項(xiàng)參數(shù)由以下公式來(lái)計(jì)算。 QAM信號(hào)如果載波抑制不夠，產(chǎn)生的星座圖中的I，Q值對(duì)，在水平或者垂直方向上平移。I，Q值對(duì)不在所定義區(qū)域的中心位置上。 一個(gè) 1.2.10.4. 相位抖動(dòng) 對(duì)各階QAM參數(shù)計(jì)算的理論最大和最小值 1.2.11. QAM的階數(shù) AImax PEmax CSmax CSmin PJmax 4 ∞ 90o 0.14dB 60dB 11.26o 16 190.80% 36.15o 7.26dB 60dB 4.17o 32 61.54% 23.06o 10.56dB 60dB 2.59o 64 37.10% 15.39o 13.78dB 60dB 1.85o 128 19.19% 9.82o 17.28dB 60dB 1.22o 256 13.34% 6.73o 20.45dB 60dB 0.86o 1.2.12. 均衡器的原理、功能和應(yīng)用 高階的調(diào)制如64QAM等對(duì)失真非常敏感，其眼圖很小，任何小的抖動(dòng)都可以造成接收信號(hào)的失真。當(dāng)滾降系數(shù)小的時(shí)候，，此問(wèn)題更加突出。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，如果在接收機(jī)端沒(méi)有特殊的措施，眼圖近乎完全閉合，無(wú)法同步。為解決這個(gè)問(wèn)題，所有的網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)，無(wú)論是否是專(zhuān)業(yè)級(jí)的，都裝有均衡器。 在有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)傳輸中，最常見(jiàn)的質(zhì)量損傷來(lái)自于阻抗不匹配，和濾波器的影響。這種損傷表現(xiàn)為信道的頻率響應(yīng)（或脈沖響應(yīng)）的擾亂，是用均衡器可以消除這些失真。均衡器在消除線(xiàn)性失真時(shí)非常有效，但卻無(wú)法消除非線(xiàn)性失真。如同模擬電視中的互調(diào)產(chǎn)物一樣，均衡器只能消除固定頻率的干擾。因?yàn)闀r(shí)鐘與載波的恢復(fù)系統(tǒng)利用的是均衡的信號(hào)，所以，均衡對(duì)時(shí)鐘與載波恢復(fù)有很大的影響。因此接收端的特性很大程度上取決于均衡器的性能。 本文提到的測(cè)量大多數(shù)是在經(jīng)過(guò)均衡器后進(jìn)行的。 1、自適應(yīng)均衡器（Adaptive Equalizer）：用來(lái)補(bǔ)償傳輸系統(tǒng)中因存在不良分配器、松動(dòng)的接頭、損壞的電纜等造成數(shù)字頻道內(nèi)的頻率響應(yīng)（In-Channel）及群時(shí)延(Group delay)失真的數(shù)字濾波器。 2、自適應(yīng)均衡器反映了數(shù)字調(diào)制信號(hào)的線(xiàn)性損傷度。自適應(yīng)均衡對(duì)線(xiàn)性失真相當(dāng)有效，但是不能抵消非線(xiàn)性失真。 3、頻道內(nèi)頻率響應(yīng)反映幅度損傷，群時(shí)延(Group delay)反映相位損傷。通過(guò)均衡器的顯示，能判斷頻道內(nèi)的反射等線(xiàn)性失真，有的儀器還能計(jì)算出產(chǎn)生反射的距離位置。 4、當(dāng)測(cè)量到均衡器難以消除的線(xiàn)性失真后，用頻譜儀檢測(cè)頻道的平坦度來(lái)確定線(xiàn)路失真的來(lái)源（如不良分配器、松動(dòng)的接頭、損壞的電纜、雙工濾波器等）并加以修復(fù)，從而減輕均衡器校正強(qiáng)度。