有线数字电视的抗干扰特性和故障原因分析

杨丽

摘 要：目前有线数字电视已经非常普及了，虽然有线数字电视的用户数量一直在增加，但是故障投诉也在增加，故障投诉以乡镇农村为首，有些地方的维护工作已经到了非常尴尬的地步。理论上说，有线数字电视有抗干扰的功能，而模拟电视的系统质量指标比数字电视低很多，正常情况模拟电视可以收看的，数字电视必然可以收看，但是现实当中也会出现例外，有一些地方出现了模拟电视可以正常收看，而数字电视却经常出现故障的情况。本篇文章对模拟电视和有线数据电视抗干扰的差异进行初步的研究、分析，对有线数字电视故障原因及维护提出了意见。

关键词：有线数字电视；模拟电视；抗干扰特性；故障原因

1 有线模拟电视和有线数字电视抗干扰特性对比分析

1.1 抗普通噪声干扰特性的差异

信号的“噪声”和“载波”之间的关系是由“声噪比S/N”、“载噪比C/N”表示的，如果数值越大，则电视的声音图像质量越高；如果数值越小，电视声音图像的质量越低，模拟电视屏上会出现“雪花”，数字电视会呈现“马赛克”或是图像声音静止状态。

国家广电GY/106—2007规定，有线模拟电视出口的载噪比C/N的指标要大于等于43dB，目前有线电视出口的载噪比C/N是按这个指标设计的，当实际指标达到要求时，有线数字电视信号比模拟电视低10dB，因此有线数字电视的载噪比C/N变为33 dB比系统实际低10dB，比实际要求高7dB，明显有很多裕量。从这个方面来看，有线数字电视比有线模拟电视抗普通噪声的能力强得多，系统指标的“下裕量”大于“上裕量”（裕量是载噪比的极限值与实际值的差距），有线数字电视在载噪比低的时候发生“马赛克”或是电视发生静像的情况比较少。

1.2 抗外界入侵噪声干扰的差异

如果电视网络发生了故障，例如电缆导体进水短路或是某个地方接触不良，就会产生外界干扰信号，有线数字电视非同频干扰信号会出现白噪声的故障，在频道内弥散分布，这在频道内实际上就产生了噪声，会导致失真产物的互调噪声。

当系统网络发生外界干扰噪声时，有线数字电视会有外界窜入的同频干扰和由自身信号反射产生延时信号。由此可知，被载波调制处理的有线数字电视信号不是纯粹的数字信号，已经大大降低它的抗干扰能力，如果电视网络出现一些障碍后，有线模拟电视的抗干扰能力就会高于有线数字电视的抗干扰能力。

1.3 失真产物的组合互调噪声干扰的差异

在限定的频带内均匀的分布着数字信号频道的能量，如果非线性失真的情况产生，则互调、交调产物就会产生白噪声的故障，而不是离散性的分布，相当于增加了噪声，使电视出现“马赛克”或是静像状态。如果要使数字信号质量高，那么数字载波的电平比非线性失真的电平高50dB，如果高于40--46dB，数字信号在“马赛克”和非常好之间，若低于40dB，则将变成“马赛克”或静像。

如果要使模拟电视或是有线数字电视正常收看，那么有线电视系统的失真指标需要达到指定要求，或是网络失真指标下降后，就会出现不同的故障。

网络的失真指标如果继续下降，模拟电视图像的质量就会跟随着下降，如果指标低于54dB，电视画面勉强还能收看。

有线数字电视比模拟电视的电平低10dB，有线电视系统的失真指标CSO、CTB达到54dB时，而有线数字电视的CSO、CTB指标是44dB，裕量还不到4dB，如果失真指标低于4dB，电视图像就会变成严重的“马赛克”或是静像，如果系统的电平升高1dB，失真指标一般下降2dB，裕量低于4dB，相当于电平波动上限达不到2dB，造成系统指标的“上裕量”比“下裕量”小很多。所以，光接收机和放大器上输出电平过高，光发射机输入电平过高，就会导致失真指标的下降，进而导致有线数字电视出现“马赛克”或静像的现象。

2 有线数字电视故障原因分析

2.1 有线数字电视的非线性失真

目前有線数字电视传输频道较多，而且使用很多有源器件，所以容易产生非线性失真，在收视频道内就会落入非线性失真产物，进而对收视频道形成干扰。数字频道采用64QAM调制方式，64QAM已调信号是在中心频率两侧、在标准带宽内均匀分布的、上部有细小跳动的噪声平台。由于它是抑制载波、平衡调幅，因此没有模拟电视信号的伴音、图像载波和色幅载波，平均分数在整个规定的带宽内，而不像模拟信号离散状分布在图像载频附近。如果有线电视网络的非线性失真，那么交互调产物就会落到数字电视频道内，就不会离散簇聚在带内某处，呈现出白噪声状，分散在被干扰的频道内，在谱线上能看到新的频率成分，增加了被干扰频道的噪声，使C/N劣化了，误码率变高了，尽管没有降低被干扰频道的信号电平，但是却引起了数字电视节目出现“马赛克”或图像停顿的现象。

非线性失真的原因是网络的有源设备性能欠佳或是配置不当，这些产物在数模兼容的网络中可能落于模拟电视频道或数字电视频道内，使用频谱仪监测，可以判别模拟电视画面的干扰现象，一般在非线性失真器件的用户的某些频道发生。

2.2 网络阻抗失调的故障

有线数字电视网络中的无源器件及同轴电缆的阻抗是75Ω，如果某处不匹配会造成传输信号在路径上的反射，因此数字电视的机顶盒的反射波和直射波存在了时间差，反射波和直射波在同轴电缆中同时传输时，它的角度以矢量相加，两者的相位变为211度时反射波和直射波相加，两者相位相反相差11时，幅度抵消就会导致某区域的幅频的不平，相位相同使放大器进入非线性区域产生更加严重的非线性失真，相位相反引起C/N指标下降，导致误码率升高。

此外反射波由于同频不同相打乱了QAM的正确相位，QAM调制相位和幅度都带有数字信息，反射波和直射波都载有同一码流信息，重叠了不同的相位，64QAM基于对相位的准确性及敏感性对解调符号的判断有很大的影响，尽管用户的电平变化不大或基本正常，但误码率升高了收到的图像出现了停顿或“马赛克”现象。

2.3 局部地方的故障

当发生局部地方故障时，需要仔细分析故障的原因范围，充分利用网络图纸，明确故障地点，才可进行检修，可以很大的提高了工作效率。

（1）如果用户主线下的多数用户发生故障，而其它用户线路正常，那么主线缆可能的故障问题有：接头进水、外导体霉断、接头接触不良、分支器损坏或进水。

（2）某个放大器以下多数用户出现故障，而其它放大器之下没有故障很可能出现的问题：放大器输出电平太高、放大器全面干线出现问题、放大器输出电平降低、放大器模块损坏。

（3）某光接收机以下各条线路、各放大器下多数用户出现故障，而其它光接收机以下没有故障。很可能出现的问题：光接收机损坏、光接收机输出电平过低或高、光率下跌。

（4）某光发射机以下放大器、光接收机、各条线路有多数用户出现故障，而其它光发射机以下正常。很可能出现的问题；光发射机故障、光发射机输入的电平过低或高。

3 零星用户引起的故障

有线数字电视的零星用户故障原因，有一些用户由于入户电平低导致的，或是没有通过网络设置，入户电平不足或是分接后造成电平不足；也有一部分用户违反规定私自接入劣质放大器引起故障，大多数由于用户室内器件接触不良、阻抗失配等引起外界干扰。有一些干扰信号有稳定的频带或频率，并不是整天干扰全套数字节目频道，用户观看被干扰的频道时，就会提示数字电视出现了故障，观看没有被干扰的频道时，提示数字电视没有出现故障；当用户晚上看电视白天不看电视时，就提示数字电视晚上出现故障；当有线数字电视单位收到数字电视故障时候，有很多时候是对观看时间的投诉。不管数字电视的故障是时现、时隐，只要发生故障就得进行维修。在维修时很可能引发故障的地方：机顶盒接触不良，室内分接信号使用劣质产品，分支器、分配器的空端口紧张多条线缆直接扭合在一起等等。

4 网络施工或是设计原因引起的故障

有线数字用户观看的电视节目效果不理想，也有可能是网络施工或设计原因导致的，某些用户接口电平强度不一，某些信号强的支路可以抑制干扰和噪声，而信号弱的支路会引起非线性失真，产生互调、交调。在使用器材老化、年代久远的树枝型分配网中常见，所以要抓紧网络升级，提高数字电视的传输质量。

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