数字电视MER及星座图剖析
如前所示,MER是信号的理想功率与广义噪声功率之比取对数。那么作为仪器就必须分别测量它的信号(符号)功率和噪声功率,这就要求仪器有大的动态范围和高的灵敏度,因此一般仪器都要要求信号平均功率电平在50dBμV以上进行测试,然而对仪器来说最重要的是对广义噪声功率测试。一般监测用的数字电视分析仪它们的测量范围在20~120dBμV,也就是说它们测量小信号的能力为20dBμV,这时仪器的噪声电平大约在15dBμV。因此这些仪器的MER测试范围在20~35dB,主要限制在上限值,最大38dB,如下表所示。对于各厂家来说,其表述方法不完全一致,如德国宝马仪器,指标都给的保守,为了保证±2dB误差,它只标注MER在35dB,其实它也可以测量到37dB。南韩泰勒曼(Telemann)他给定MER范围22~38dB,±2dB,但他给出最大测量范围10~40dB,这也就是说可以测到40dB,但不保证误差,它能达到38dB是因为它能测试到小信号15dBμV。因此说一般数字电视分析仪MER最大测量值在38dB以内,如果说,仪器的测量范围的下限是30dBμV(即30μV),它的MER最大值不可能达到38dB,用户不应过分地去追求厂家说的指标。
美国胜利公司的AT2500数字电视分析仪,它给定MER为22~40dB,±1dB,这是可信的,因为它的灵敏度很高,为0.3μV,它能保证小信号的测量精度,也就保证了噪声测量精度。
| PRK4CP/3CP | PRD5 | PRX10p | TM1720 | AT801N | 860DSP | 4040D | AT2500 |
电平测量范围 |
20~120 |
20~120 |
20~120 |
15~120 |
20~120 |
20~110 |
20~120 |
0.5~125 |
MER测量范围(dB) |
22~35 |
22~35 |
22~35 | 22~38 |
22~38 |
22~37 |
22~35 |
22~40 |
MER测量精度(dB) |
±2dB |
±2dB |
±2dB |
±2dB |
±2dB |
±2dB |
±1.5dB |
±1dB |
6、数字电视测试仪器
这里所讲的数字电视测试仪器是以射频传输测量为目标,一般称为数字电视分析仪,它的目标不仅对数字电视信号参数进行测量,而且应该对模拟传输系统进行测量,特别是数字有线电视,由于传输系统从前端到电缆传输,光收光发、放大器、分支器等它们引起的噪声、失真、泄漏、入侵,都会影响数字电视信号,故对数字有线电视来讲, 系统的载噪比(C/N)和失真指标CSO、CTB测试非常重要。因此,数字电视仪器不仅应具有数字电视参数测试功能,还应有模拟数字电视测试功能。
对于数字电视分析仪的数字参数来说,有数字平均功率电平,误码率BER、调制误差率MER、星座图、矢量误差率EVM、相位抖动、群延时特性等等。一般来说测量前四个参数即可,即平均功率电平、BER、MER、星座图。EVM可以直接从MER计算出来,故只测MER即可。
关于平均功率电平,这是最重要,最基本的测试。它一定是要引入每赫功率概念的测量方法,不能以模拟电平方法来测量,那样误差太大。
MER和星座图是表征数字电视的相同特性,可以只要MER,但只能从定量来说明数字电视信号质量,这样仪器会便宜些,如果有星座图测量,对查找噪声特征和来源,寻找系统故障非常方便。
误码率它是直接反映数字电视信号误码的参数,不言而喻是非常重要的指标,误码率BER有纠错前和纠错后两项,一般来说测纠错前BER更为重要。
本文是笔者从测量的角度来分析数字电视信号的质量,从而提出了广义噪声的概念,对调制误差率MER和星座图进行较详细的剖析,阐明了它们之间的关系并对其测量和仪器作了阐述。有些概念是作者从测量的角度和实际测试中得出的,由于篇幅有限,不可能在此详述,仅供参阅本文的同仁参考,也希望与作者联系共同探讨。
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