一、數(shù)字信號的失真及其影響

    大家都知道，數(shù)字電視的信號是采用QAM調(diào)制方式，這種調(diào)制方式稱為正交幅相調(diào)制，它既對載波的振幅進(jìn)行調(diào)制，又對載波的相位進(jìn)行調(diào)制，又由于調(diào)幅是平衡調(diào)幅，所以抑制了載波。因此在頻譜儀上看，一個(gè)數(shù)字頻道的已調(diào)信號象一個(gè)抬高了的噪聲平臺(如下圖所示），均勻的平鋪于整個(gè)帶寬之內(nèi)。它的能量是均勻分布在整個(gè)限定帶寬內(nèi)的，因此，一個(gè)數(shù)字電視頻道不但沒有所謂圖象載波，也沒有伴音載波。

    QAM數(shù)字頻道的電平是用被測頻道的平均功率來表達(dá)的，稱為數(shù)字頻道平均功率，測量的方法是對整個(gè)頻道掃描、抽樣，把每一個(gè)抽樣的功率值取平均，然后在信道的帶寬內(nèi)進(jìn)行積分，得到信道的平均功率，這種測量功能只有專用的數(shù)字信號測量儀器才能測量。

    在模擬系統(tǒng)中，我們通常用CSO、CTB、C/N這幾個(gè)參數(shù)來衡量信號的優(yōu)劣。前兩個(gè)是反映信號的保真度，后一個(gè)是信號的信噪比。如果保真度不夠，將表現(xiàn)為：圖象里有網(wǎng)紋、滾條等干擾，信噪比不夠表現(xiàn)為圖象里的噪波點(diǎn)。

    由于數(shù)字信號是離散信號，衡量其質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)只能用信號的取值（或狀態(tài)）判斷的正確與否來評價(jià)，即用誤碼率作為衡量主要參數(shù)，系統(tǒng)的CSO、CTB、C/N等指標(biāo)都反映到誤碼率上。數(shù)字信號的指標(biāo)劣化，表現(xiàn)為馬賽克、靜幀至圖象中斷，沒有模擬信號那種劣化的漸變過程。

    數(shù)字信號頻道的能量均勻分布在限定的帶寬內(nèi)，由于這個(gè)特點(diǎn)，在傳輸通道存在非線性失真的情況下，所產(chǎn)生的互調(diào)、交調(diào)產(chǎn)物就不是呈離散性的分布，而是呈白噪聲性質(zhì)，在被干擾的頻道內(nèi)妳散分布，這等于在被干擾頻道里增加了噪聲，稱為組合互調(diào)噪聲CIN。這種噪聲如果落在模擬頻道上，對被干擾頻道的圖象質(zhì)量的影響不是表現(xiàn)為互調(diào)的網(wǎng)紋，也不表現(xiàn)為交調(diào)的負(fù)象，是表現(xiàn)為畫面信噪比的劣化，全畫面象是罩上了一層部分網(wǎng)孔被堵塞了的窗紗，細(xì)看是黑白相間的小點(diǎn)子，使圖象的分辨率、對比度明顯降低，看上去不通透，缺乏力度。如果干擾的頻道是數(shù)字頻道，則表現(xiàn)為圖象頻繁的馬賽克，雖然該頻道的電平并沒有降低。

    國家標(biāo)準(zhǔn)推薦，在數(shù)值和模擬兼容傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字頻道的電平比模擬頻道電平應(yīng)當(dāng)?shù)?0dbμV。其目的是減少數(shù)字信號的非線性失真。在一個(gè)550MHZ的HFC系統(tǒng)中傳輸27套模擬頻道和5個(gè)數(shù)字頻道（64QAM）的數(shù)字電視信號（共25套數(shù)字電視節(jié)目）。當(dāng)數(shù)字信道的平均功率電平提高到比模擬頻道圖象載波低5dbμV時(shí)，部分模擬頻道受到干擾的程度已經(jīng)十分明顯，畫面的對比度和清晰度明顯下降，給收看者造成壓抑感，但數(shù)字信號的圖象并沒有出現(xiàn)明顯的馬賽克現(xiàn)象。將數(shù)字信道功率電平調(diào)回到比模擬信號低10dbμV，干擾就不可察覺了。

    另外，按國際標(biāo)準(zhǔn)，為了保證良好的接收，在進(jìn)入接收解調(diào)器的RS糾錯(cuò)前，誤碼率BER應(yīng)該小于10E-4。這相當(dāng)于經(jīng)過RS糾錯(cuò)之后誤，碼率達(dá)到10E-12的準(zhǔn)無誤碼水平。由誤碼率BER和Eb/No的關(guān)系曲線中可以查得對應(yīng)于BER=10E-4的Eb/No為16.5db，對于64QAM，Eb/No與C/N的轉(zhuǎn)換式為：C/N=Eb/No+10lg6=24.28db，而模擬頻道要達(dá)到4級圖象的C/N要43db，可見，數(shù)字信號比模擬信號低10db并不影響數(shù)字信號的接收質(zhì)量。

二、網(wǎng)絡(luò)相位特性對數(shù)字信號的影響

    由于數(shù)字信號采用QAM調(diào)制方式，所以，除了載波的幅度攜帶了信息外，載波的相位也攜帶了信息。為此，傳輸網(wǎng)絡(luò)的相位特性也影響著信號的BER。影響網(wǎng)絡(luò)相位特性的主要有兩個(gè)方面，一是網(wǎng)絡(luò)的失配產(chǎn)生反射所造成的多徑效應(yīng)；二是有設(shè)備振蕩源的不穩(wěn)定性所產(chǎn)生的相位噪聲。

    有線電視網(wǎng)絡(luò)如果存在失配，將產(chǎn)生發(fā)射，這樣使到達(dá)機(jī)頂盒的信號不只是直接路徑傳來的，還有由反射路徑傳來的。直接路徑與反射路徑之間存在時(shí)間差，從載頻角度講，只要兩個(gè)信號到達(dá)的時(shí)間差改變1/fc（fc是射頻載頻頻率），兩者的相位差就改變2π弧度，就是說很小的時(shí)間差就會(huì)引起很大的相位差，在兩信號相位差為2π時(shí)，二者同相相加，合成信號幅度最大；兩者相位差為π時(shí)，二者反相相減，合成信號幅度最小�？梢�，時(shí)間上延時(shí)的信號與直接信號到達(dá)接收機(jī)混合在一起，不但會(huì)從幅度上的影響，更會(huì)從相位上影響數(shù)字信號的正確解碼。

    造成網(wǎng)絡(luò)反射的原因有：電纜的物理損傷、接頭的氧化進(jìn)水、干線空閑端口沒接假負(fù)載、分配器有空口沒有接假負(fù)載等，這些都造成網(wǎng)絡(luò)失配而產(chǎn)生反射。在實(shí)際維護(hù)工作中，我們深刻地體會(huì)到，由多徑效應(yīng)所產(chǎn)生的信號相位失真而造成的誤碼是影響數(shù)字電視接收的重要原因。

    相位噪聲是指單位赫芝的噪聲密度與信號總功率之比，表現(xiàn)為載波相位的隨機(jī)漂移，