影响有线电视质量指标的因素及消除方法-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,影响有线电视质量指标的因素及消除方法,影响有线电视质量指标的因素及消除方法,1,有线电视系统指标参数,有线电视系统指标参数,2,有线电视光传输系统主要指标,1、,载噪比（C/N）,2、复合二阶差拍比（C/CSO）,3、复合三阶差拍比（C/CTB）,有线电视光传输系统主要指标1、载噪比（C/N）2、复合二阶差,3,一、载噪比（C/N）,定义：,图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比，用dB,表示，即：,C/N=20lg,图像载波电平有效值,噪声电平均方根值(规定带宽内),噪声带宽:BW=5.75MHz,一、载噪比（C/N）定义：图像载波电平有效值与规定带,4,图像载波,系统噪声,频谱分析仪底噪声,5dB,频谱分析仪测量C/N,的修正曲线,噪声带宽:BW=5.75MHz,-30dBm,8MHz TV channel,伴音,C/N=60dB,图像载波系统噪声频谱分析仪底噪声5dB频谱分析仪测量C/N的,5,二、复合二阶差拍比（C/CSO）,定义：,图像载波电平有效值与聚集在图像载波频率附近的一对组合二阶差拍产物电平的峰值之比，用dB,表示，即：,C/CSO=20lg,图像载波电平有效值,聚集在图像载波频率附近的一对组合二阶差拍产物电平的峰值,二、复合二阶差拍比（C/CSO）定义：图像载波电平有,6,图像载波,频谱分析仪底噪声,8MHz 带宽内的CSO信号曲线,-30dBm,CSOs,2.75MHz,1.25MHz,8MHz TV channel,图像载波频谱分析仪底噪声8MHz 带宽内的CSO信号曲线-3,7,二、复合三阶差拍比（C/CTB）,定义：,图像载波电平有效值与聚集在图像载波频率附近的组合三阶差拍产物电平的峰值之比，用dB,表示，即：,C/CTB=20lg,图像载波电平有效值,聚集在图像载波频率附近的组合三阶差拍产物电平的峰值,二、复合三阶差拍比（C/CTB）定义：图像载波电平有,8,图像载波,频谱分析仪底噪声,8MHz 带宽内的CTB信号曲线,-30dBm,CTBs,3.5MHz,2MHz,8MHz TV channel,图像载波频谱分析仪底噪声8MHz 带宽内的CTB信号曲线-3,9,几个主要系统指标对图像质量的影响,1.C/N,载噪比低,图像背景上呈现“雪花”状干扰,2.CTB,这种失真在图像上显示短条纹和晃动的背景干扰,3.CSO,类似于,CTB,的影响,几个主要系统指标对图像质量的影响1.C/N 载噪比低,图,10,CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法,一、系统的组成:,1.前端(,卫星接收机,调制器,混合器,滤波器等,),2.传输系统(HFC),3.分配网络,光发射机,EDFA,光接收机,干放,前端系统,分配网络,传输系统(HFC),(,分配放大器,延长放大器,楼栋放大器,分配器,分支器,同轴电缆等,),CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法 一、系统的,11,CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法,二、,影响及改善方法,1.前端,前端是CATV,系统的中心,其所要求的系统指标分配比例也最大,直接影响整个系统的质量。,(详见HFC网络的系统设计及指标分配),由于目前各地的有线台一般均选用高品质，高可靠性的前端设备，这些设备均有优秀的各项指标,（C/N60dB，CTB75dB，CSO75dB）,，,在此不详细分析。,CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法 二、影响及,12,CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法,2.传输系统,（,光纤传输,部分和电缆干线传输部分，见P11,图,）,2.1在AM-VSB(幅度调制)光纤传输系统中,C/N=10lg,0.5,m,2,R,2,P,0,2,10,-2L/10,2eR,P,0,10,-2L/10,B+4kTBF/R,L,+R,2,P,0,2,10,-2L/10,10,RIN/10,B,(系统输出载波功率),(系统输出噪声功率),(光电转换散粒噪声功率),(接收放大器热噪声功率),(由激光器相对强度噪声功率引起),式中,m,2,为光调制度,(,m,2,越大,C/N越大),P,0,为接收平均光功率,(,P,0,越大,C/N越大),R,为玻尔兹曼常数,e,为电子电荷,T,为绝对温度,常数,R,L,为接收放大器输入电阻,F,为接收放大器噪声系数,B,为接收机带宽,RIN,为激光器相对强度噪声指数,随设备选定而确定,CATV系统各组成部分对三项指标的影响及改善方法2.传输系统,13,一对矛盾,由前页公式可见，在其他参数确定时，传输系统的C/N,与,m,2,成正比,m,2,越大则C/N越高。,（见下页图示）,但是，复合非线性失真也随着光调制度的增大而增加。其中，CSO,与,m,4,成正比,CTB与,m,6,成正比。因此，CSO，CTB随着光调制度的增大而急剧增加，C/CSO，C/CTB指标严重劣化。,综上所述，选取合理的光调制度，使C/CSO，C/CTB,在满足系统要求的前提下，尽量提高光调制度，使C/N有所得益。,一对矛盾由前页公式可见，在其他参数确定时，传输系统的C/N与,14,光调制度,m,对C/N,的影响曲线,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,48,50,52,54,56,58,60,62,64,C/N/dB,X,m/%,1310nm,1550nm,系统参数：输入光功率,P,opt,in=0 dBm,光调制度m对C/N的影响曲线123456789104850,15,AM-VSB光发射机的构成,宽带驱动与预失真补偿,自动功率控制,制冷器,热敏电阻,双向温控,温度,制冷电流,PIN,LD,隔离器,激光器组件,偏流指示,电平检测,电控衰减器,前馈放大器,光功率指示,AM-VSB光发射机的构成宽带驱动与预失真补偿自动功率控制制,16,工程实践中如何控制,m,以改善各项指标,光调制度,m,由发射机内激光器的驱动电平控制，在线性范围,（80dB90dB）,内，驱动电平的增加使,C/N,每增加,1dB,，,C/CSO,下降,2dB,，,C/CTB,下降,3dB,。,由前页图示，激光器的驱动电平由发射机的输入电平经过电控衰减器调整确定。合理地选取,光发射机的输入电平,，是在工程实践中改善系统指标，使,C/N，C/CSO，C/CTB,都满足系统要求的有效方法。,工程实践中如何控制m以改善各项指标光调制度m由发射机内激光器,17,工程实践中提高光接收功率,P,0,改善系统指标,由13页公式可见,，系统载噪比C/N随着接收光功率地提高而提高，同时C/CSO，C/CTB,基本不会变化，因此选取最佳的系统拓扑结构，合理准确地计算设计系统光传输损耗，在充分考虑,系统的造价,的前提下，在光接收机的,动态范围,内，提高光接收功率,P,0,是提高系统C/N,的有效办法。,（见下页图示）,工程实践中提高光接收功率P0改善系统指标由13页公式可见，系,18,输入光功率,Popt,in,对C/N,的影响曲线,4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4,-5,48,50,52,54,56,58,60,62,C/N/dB,输入光功率,Popt,in/dBm,1310nm,1550nm,系统参数：,-6,46,44,B=5MHz,m=5%,输入光功率 Popt,in 对C/N的影响曲线43210-1,19,电缆干线传输系统,2.2 电缆干线传输系统,*,光节点所带用户数越来越少，干线放大器的级联数相应减少,*,越来越多地采用功率倍增式放大器，有效地减少了大量非线性失真的产生,合理地安排光节点，减少节点带动用户数,（2000户500户300户）；,选用高品质，高可靠性的放大器和电缆是减少指标损失的有效方法。,电缆干线传输系统2.2 电缆干线传输系统*光节点所带用户数,20,电缆干线传输系统,C/N,CTB,CSO,参数,换算方法,电平改变1dB,变化1dB,电平改变1dB,变化2dB,电平改变1dB,变化1dB,1.系统失真指标与输入电平的关系,C/N,CTB,CSO,参数,换算方法,和频道数无关,20log(,实际频道数/参考频道数),2.频道容量及对系统指标的计算方法,10log(,实际频道数/参考频道数),C/N,CTB,CSO,参数,换算方法,3.级联后系统指标的计算方法,-10log(10,-(C/N),1,/10,+10,-(C/N),2,/10,),-20log(10,-CTB,1,/20,+10,-CTB,2,/20,),-10log(10,-CSO,1,/10,+10,-CSO,2,/10,),功率叠加,功率叠加,电压叠加,公式,电缆干线传输系统C/NCTBCSO参数换算方法电平改变1dB,21,分配网络,*,光节点越来越靠近用户端,分配放大器和延长放大器的数量相应减少。（,FTTB中只用到楼放,）,合理地安排光节点，使光节点靠近用户端,；,选用高品质，高可靠性的无源器件和电缆是减少指标损失的有效方法。,*,无源器件（分配器，分支器）不会引入失真。,分配网络*光节点越来越靠近用户端,分配放大器和延长放大器的数,22,