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数字电视标准中的符号率、传输速率及编码效率

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:频谱利用率=log2M=m 调制等级M=2m 符号率Bs=BW/(1+α) 传输速率R=m*Bs 符号率是指单位时间内数据传输的数据量,与信号的比特率及信道参数有关,在有线数字电视DVB-C标准里,信道编码为RS+交积,调制方式为64QAM,则在一个信道物理带宽为8MHz,符号率为6.9565Mbit/s其总传输速率是6*6.8752=41.2512Mbit/s,由于RS编码其编码效率为188/204,所以其有效传输速率是41.2512*188/204=38.0158Mbit/s。调制方式为256QAM时,其总传输速率是8*6.8752Mbit/s=55.0016Mbit/s,有效传输速率是55.0016*188Mbit/s/204=50.6877Mbit/s。通常需要定期检测SDH系统来解决。

数字电视标准中的符号率、传输速率及编码效率

1.熟悉数字电视节目的传输速率与前端设备的编码和调制方式的关系

有线数字电视前端中8MHz带宽可以传送4~8套标清数字电视节目,传送节目的套数与前端设备的编码和调制方式有关,有线数字电视采用正交幅度调制MQAM。

频谱利用率=log2M=m (单位为bit/s/Hz)

调制等级M=2mm每个符号的比特数)

符号率Bs=BW/(1+α) (单位为Mbaud/s)(BW为频道带宽、α为升余弦滚降系数)

传输速率R=m*Bs (单位为Mbit/s)

符号率是指单位时间内数据传输的数据量,与信号比特率及信道参数有关,在有线数字电视DVB-C标准里,信道编码为RS+交积,调制方式为64QAM,则在一个信道物理带宽为8MHz,符号率为6.9565Mbit/s(DVB-C中α=0.15,实际应用中符号率通常取6.8752)其总传输速率是6*6.8752=41.2512Mbit/s,由于RS编码其编码效率为188/204,所以其有效传输速率是41.2512*188/204=38.0158Mbit/s。调制方式为256QAM时,其总传输速率是8*6.8752Mbit/s=55.0016Mbit/s,有效传输速率是55.0016*188Mbit/s/204=50.6877Mbit/s。

比特率是指每秒传送的比特(bit)数,标清电视(SDTV)的比特率为3~8Mbit/s,高清电视(HDTV)的比特率为18~20Mbit/s。

2.熟悉数字电视前端系统的调试

(1)调测信号源:通过数字卫星接收机接收信号,根据接收节目信号的传送方式,测试其ASI输出口TS流的数据速率。本地及自办模拟节目源经MPEG-2编码器,设置编码器参数使其ASI输出的TS流符合系统要求。来自干线网SDH的信号,需将DS-3或E3经网络适配器转换为ASI输出。

(2)复用器:根据卫星接收机和编码器的输出速率,复用器的输入输出速率,以及QAM调制器的调制方式和符号率来确定复用几套节目,设置复用器的TS流输出总码率、输出方式(ASI接口、SPI接口、DS3等)。

(3)QAM调制器:QAM调制器需设定调制方式、符号率、输出电平、输出频率等。通常QAM调制器输出电平比模拟调制器(峰值)功率的输出电平约低10dBμV。频道间电平差越小、系统平坦度就越好,一般模拟与模拟相邻频道、数字与数字相邻频道间电平差不超过60.5dBμV。(www.xing528.com)

3.了解TS传输码流的监测

采用码流分析仪测试码流的参数,如码流基本信息、误码信息、带宽信息、节目信息、复用结构、PSI/SI信息,各种表的分析、PCR间隔和抖动等。TS码流监测可分为三个等级,第一优先级错误会引起解码器无法进行解码;第二优先级错误会损伤已解码的图像,或者造成断续解码;第三优先级错误可指示出编码器、复用器的问题,但不影响解码,对图像质量影响较小。

4.掌握数字电视前端设备的故障分析与排除

(1)前端系统的设备:有线数字电视前端集成了广播电视、计算机通信和网络传输设备。这些设备由不同厂家生产,它们产生的电磁干扰(EMI)水平参差不齐。设备内部固有噪声源如晶体振荡器和时钟分频电路、开关电源等,使视/音频信噪比下降,通过不同途径的累加引发时基抖动、漂移,使系统输出节目时钟(PCR)指标严重超标。

前端的编码器大多数采用复合编码方式。编码中的模/数变换过程产生的噪声,将对信号造成损伤,使图像清晰度水平下降。编/解码后的视频SNR低于编码前的SNR。这可能使图像产生亮色串扰、细密网纹、水纹等现象。

QAM调制器内部的开关电源、上变频器、本振电路等组件在完成其本身的功能的同时,也扮演了谐波噪声源的角色,它以传导及辐射的形式干扰其他电路的工作。谐波噪声转换为带内噪声,导致I/Q不平衡和相位噪声。使调制误差比MER劣化1~2dB。

QAM调制器在运行中,谐波噪声引发的内部PCR抖动漂移可自行校正,而对严重的外部PCR抖动则不能校正。

(2)前端环境:有线数字电视前端安装了各种模拟设备、数字设备、数据设备,这使前端的电磁环境相当复杂。

为保证前端系统输出口的MER、BER、PCR抖动漂移及时延在设备可调整的范围内,要求系统具有优良的EMI性能和提供足够的带外衰减。如各子系统应分门别类安装,特别是数字视频系统设备应远离调制器、UPS等;设备保持良好接地;选用屏蔽良好的电缆,布线避开强干扰源;接线端口的各种连接器安装规范和牢靠。

(3)SDH光纤干线系统:SDH传输DVB-C数字电视信号的方式是:将多路MPEG-2 TS流(约38Mbit/s)复用到SDH的DS3(45Mbit/s)的数字信道中,再将3个DS3信道复用成一个STM-1(155Mbit/s),通过SDH光纤干线以STM-1传输到各个分前端。由于SDH系统本身产生的抖动、漂移、误块,导致DS3数据流损伤。表现为数字电视信号的信噪比下降、相位失真、图像短暂停顿等。通常需要定期检测SDH系统来解决。

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