有线电视三大技术指标详解

有线电视三大技术指标详解

一个有线电视网络系统性能的好坏，我们通常都用载噪比（C/N）、组合三次差拍比（CTB）、组合二次差拍比（CSO）进行衡量。国家广电行业标准（GY/7 106-1999）规定：有线电视系统的载噪比≥43db、组合三次差拍比≥54db、组合二次差拍比≥54db。那末这三大指标的含义是什么？在这里向大家逐一介绍。

一、载噪比

定义：在系统的指定点，图象或伴音载波电平与噪波电平之比（用db表示）。

噪声是一切干扰信号的泛指，它的存在影响着有用信号的清晰度。在有线电视系统中的噪声主要是热噪声。在日常，我们打开电视机，不输入任何信号，我们会看到屏幕上布满了无规则的黑白点，即所谓的“雪花”点，这些“雪花”点就是噪声在电视屏幕上的反映。

有线电视的噪声主要是由热噪声和散粒噪声所组成。热噪声主要是由导电体内部的自由电子无规则的热运动所产生的，噪声功率的大少和工作频率、工作带宽、工作温度有关，我国电视制式的视频带宽是5.75MHZ，在常温下所产生的噪声功率是2.4dbμV。散粒噪声则是由放大器等有源器件内的半导体所产生的。这些噪声不论有无信号，它总是存在并具有起伏特性。在图象上表现为“雪花”干扰，是难以抑制的。图象的清晰度将随着噪声电平的增加而下降，为了衡量CATV系统的接收质量，所以用载噪比来定量描述它。它的数学表达式是：C/N=10*lg（载波功率/噪声功率），单位是db。

在CATV系统中，用户端的功率是前端的热噪声加网络中所有串接的放大器自身所产生的噪声之和，放大器是一个有源器件，其内部是由晶体管、电阻等电子器件组成，所以每个放大器自身也必会产生噪声，放大器在对信号进行放大的同时也将噪声叠加到输出端，这样，输出端的信号载噪比必然比输入端的信号载噪比低。为此，我们就用输入载噪比和输出载噪比的比值来衡量放大器的噪声指标，定义为噪声系数，用F来表示，这个系数通常都由生产厂家提供。

根据以上所述，一条由多个放大器串接而成的CATV电缆网络，后一级放大器的输入载噪比肯定比前一级放大器输入载噪比低，这就是为什么在有些CATV系统中，为保证载噪比的指标，越后级的放大器的输入电平要求就越高的原因。多级同一型号放大器串接链路载噪比的计算公式是：

C/N=Vi-F-10lgn-2.4 （db） Vi为输入电平；F为放大器的噪声系数；n是串接的放大器级数；2.4是常温下的热噪声功率。

二、CATV系统的非线性失真

在整个CATV网络系统中，使用了大量的有源器件，如电缆放大器、光收发机等，这些有源器件都会产生非线性失真，这些非线性失真的结果会在系统上产生很多新的频率分量，称之为产物。如果这些产物落在播出频道带内，就会对这些频道的图象产生干扰，如图象拉丝、网纹干扰、“雨刷”干扰、“串象”等，根据对图象的干扰表现方式，非线性失真可分为交扰调制干扰（又称交调失真）和相互调制干扰（又称互调失真）两类。

所谓交扰调制干扰是当CATV系统同时传送两个载频不同的调幅波时，通过系统的有源器件会使这两个射频信号相互作用而使电视机通带内的有用信号受到通带外的干扰信号的调制而形成的干扰。其特点是：1、当收到有用信号时，才出现干扰，有用信号消失则干扰信号也消失。2、干扰信号远大于有用信号时，会造成“阻塞”（此时电视机看不到任何图象）。3、干扰频率与信号频率的间隔可以是任意的。4、只有调幅信号才会产生交调干扰。5、当两个以上的输入信号之一的幅度大到足以使放大器工作到饱和状态时就可能产生交调干扰。所以，交调干扰的大小，反映了放大器处理信号的线性能力（即放大器的动态范围）。

所谓相互干扰或相互调制，是由两个以上的频率成分差拍（加或减）后产生新的频率分量，这些新的频率分量和任一输入信号的频率都不同，但当它落在某一输入信号的频带中间就会形成相互干扰。相互干扰在图象上表现为一种网纹干扰。互调干扰和交调干扰一般是同时发生的。

任何一个有非线性失真的设备（如放大器），在正常的使用情况下，它的输出电压和输入电压的关系可用下式近似表示：

U0=K1Ui+K2Ui2+K3Ui3 其中K2Ui2称为二阶项，K3Ui3称为三次项。

上式中U0是输出电压，Ui是输入电压。现在假设有两个信号A和B同时输入，那末输入信号的表达式：Ui=ACOSω1t+BCOSω2t

输出电压：U0=K1(ACOSω1t+BCOSω2t)+k2(ACOSω1t+BCOSω2t)2+K3(ACOSω1t+BCOSω2t)3

上式的第一项是我们需要的信号，它将输入信号Ui放大了K1倍。第三项（叫三阶项）K3(ACOSω1t+BCOSω2t)3展开如下：

=K3(A3COS3ω1t+B3COS3ω2t+3AB2COS2ω2tCOSω1t