在各種不同類型的數(shù)字電視（DTV）傳輸系統(tǒng)中，為了自始至終提供可靠的高質(zhì)量的服務(wù)，最重要的就是必須關(guān)注那些對(duì)系統(tǒng)的完整性可能有所影響的各種因素。本應(yīng)用文章介紹了這些關(guān)鍵的RF 測(cè)量參數(shù)，它有助于我們?cè)谟X(jué)察到服務(wù)水準(zhǔn)和圖象質(zhì)量降低之前就能檢測(cè)出系統(tǒng)中的潛在問(wèn)題。

當(dāng)信號(hào)在傳輸通道中出現(xiàn)噪聲、失真和受到干擾時(shí)，現(xiàn)代數(shù)字有線系統(tǒng)、衛(wèi)星或地面系統(tǒng)的表現(xiàn)特性完全不同于傳統(tǒng)的模擬電視。現(xiàn)在的電視收看用戶已經(jīng)習(xí)慣于模擬電視的接收方式，如果接收的圖象質(zhì)量較差，通常是調(diào)整一下室外天線，這樣接收的圖象就可能要好一些。即便是圖象質(zhì)量仍然很差，但如果節(jié)目的內(nèi)容足夠吸引人，那么，只要還有聲音，觀眾仍會(huì)繼續(xù)收看。

DTV可不這樣簡(jiǎn)單。一旦接收的信號(hào)中斷，要恢復(fù)信號(hào)的通路并非總是奏效。產(chǎn)生的原因可能是MPEG SI或PSIP表中出現(xiàn)錯(cuò)誤，或者僅僅是由于RF 功率在數(shù)字工作門限電平以下或在“崩潰”（cliff）點(diǎn)電平以下。而RF 中的問(wèn)題又可能由以下原因所引起：衛(wèi)星碟形天線或低噪聲變頻器小盒(LNB)中的故障；地面RF 信號(hào)的反射；信道噪聲性能太差；信號(hào)傳輸通道中的干擾；有線放大器或調(diào)制器損壞等。

為了解決DTV信號(hào)的接收問(wèn)題，可以有兩種解決方法。一種解決方案是使機(jī)頂盒接收機(jī)對(duì)劣化的信號(hào)不再敏感，但對(duì)工作人員來(lái)說(shuō)更好的解決方案是始終保持清晰、高質(zhì)量的RF 信號(hào)。

為此，泰克公司提出了關(guān)鍵RF 測(cè)量的解決方案，在這種解決方案中，集MPEG實(shí)時(shí)監(jiān)視與記錄功能于一體，這就是MTM400監(jiān)視器。從經(jīng)濟(jì)上考慮，可以將MTM400配置在傳輸鏈路中的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)上，從下行鏈路和編碼處理，通過(guò)復(fù)用和再?gòu)?fù)用，直至經(jīng)由上行鏈路、前端和發(fā)射機(jī)站點(diǎn)的最終傳送。

用MTM400來(lái)進(jìn)行這項(xiàng)工作，工作人員只需投資其它專用RF測(cè)試設(shè)備費(fèi)用的若干分之一，即可完成關(guān)鍵的RF測(cè)量。通過(guò)基于Web 的遙控設(shè)置，可在整個(gè)傳輸鏈路中的相應(yīng)信號(hào)層面上進(jìn)行正確的RF 測(cè)量，這樣的測(cè)量既經(jīng)濟(jì)、又高效。

關(guān)鍵RF 測(cè)量參數(shù)

RF 信號(hào)強(qiáng)度	接受到的信號(hào)有多強(qiáng)
星座圖	表征鏈路和調(diào)制器性能
MER(調(diào)制誤差比)	信號(hào)劣化的早期指示參數(shù)，它為信號(hào)功率與誤差矢量功率的比值，以dB 表示
EVM(矢量幅度誤差)	EVM的測(cè)量與MER類似,它是RMS誤差矢量幅度與最大符號(hào)幅度的比值，以百分比表示
BER(誤碼率)	BER 用來(lái)表征前向誤碼校正(FEC)的誤碼糾錯(cuò)量。 BER ＝已校正的比特/所發(fā)送的全部比特
TEF(傳輸錯(cuò)誤標(biāo)志)	TEF 用于指示FEC 無(wú)法校正所有的傳輸錯(cuò)誤。 TEF 也稱為“未校正的里德－索羅門分組碼計(jì)數(shù)”

BER 或誤碼率

誤碼率是錯(cuò)誤比特與全部傳送比特之比。在早期的DTV監(jiān)視接收機(jī)中，誤碼率作為數(shù)字信號(hào)質(zhì)量的唯一測(cè)量值。誤碼率的測(cè)量簡(jiǎn)單易行，因?yàn)樗ǔ？捎烧{(diào)諧解碼器芯片組提供且容易進(jìn)行測(cè)量。不過(guò)，調(diào)諧器的輸出BER 通常是在前向誤碼校正(FEC)之后，最好是在FEC(“前維特比”)之前來(lái)測(cè)量BER。這樣，通過(guò)測(cè)量BER可以反映出FEC的校正能力。在維特比去交織之后，采用里德－索羅門(Reed-Solomon，R-S)解碼可以校正錯(cuò)誤比特以在輸出端獲取準(zhǔn)無(wú)誤碼(quasi error-free)信號(hào)。

如果傳輸系統(tǒng)的工作狀況遠(yuǎn)離信號(hào)崩潰點(diǎn)，這種運(yùn)行狀態(tài)是合適的。這時(shí)，只有很少的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤發(fā)生，前維特比(pre-Viterbi)誤碼率接近為零。如果傳輸系統(tǒng)工作在崩潰點(diǎn)邊緣附近，則前維特比BER 就會(huì)逐漸增加，后維特比(post-Viterbi)BER的變化就比較徒峭，后FEC(在RS之后)就非常徒峭。

因此，F(xiàn)EC能夠?qū)Ρ罎Ⅻc(diǎn)的徒峭程度產(chǎn)生影響。這樣，非常靈敏的誤碼率測(cè)量的確會(huì)產(chǎn)生告警信號(hào)，但對(duì)于要采取的校正而言，通常又顯得太遲。

對(duì)于被傳送信號(hào)質(zhì)量的定量測(cè)試和運(yùn)行記錄而言，顯示BER仍然是有用的。BER通常用來(lái)記錄長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。最好是用來(lái)識(shí)別周期性損傷、瞬態(tài)損傷。

BER 的測(cè)量值常常用工程記數(shù)法來(lái)表示，并標(biāo)明為瞬時(shí)碼率和平均碼率。

典型的目標(biāo)誤碼率為：1E-09，準(zhǔn)無(wú)差錯(cuò)的誤碼率為2E-04；臨界誤碼率為1E-03；當(dāng)誤碼率大于1E-03 時(shí)則處于傳輸服務(wù)允許值之外。

如何改善BER －通過(guò)MER

TR101 290標(biāo)準(zhǔn)是用來(lái)描述DVB系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)則。在標(biāo)準(zhǔn)中，調(diào)制誤差比(MER)指的是被接收信號(hào)的單個(gè)“品質(zhì)因數(shù)”(figure of merit)。MER往往作為接收機(jī)對(duì)傳送信號(hào)能夠正確解碼的早期指示。事實(shí)上，MER 是用來(lái)比較接收符號(hào)(用來(lái)代表調(diào)制過(guò)程中的一個(gè)數(shù)字值)的實(shí)際位置與其理想位置的差值。當(dāng)信號(hào)逐漸變差時(shí)，被接收符號(hào)的實(shí)際位置離其理想位置愈來(lái)愈遠(yuǎn)，這時(shí)測(cè)得的MER 數(shù)值也會(huì)漸漸減小。一直到最后，該符號(hào)不能被正確解碼，誤碼率上升，這時(shí)就處于門限狀態(tài)即崩潰點(diǎn)。

圖1. 64-QAM 接收機(jī)的MER 測(cè)量曲線

圖1 是將MER 接收機(jī)與一測(cè)試調(diào)制器相連接時(shí)所測(cè)得的曲線。連接妥當(dāng)后，逐漸引入噪聲，同時(shí)記錄MER 和前維特比BER 的數(shù)值。在沒(méi)有引入噪聲時(shí)，MER 的起始值為35dB，而BER 接近為零。隨著噪聲的增加，MER 值逐漸降低，而BER卻保持恒定。當(dāng)MER降低至26dB附近時(shí)，BER 才開始攀升，說(shuō)明崩潰點(diǎn)就在此值附近。因此，MER可用來(lái)指示系統(tǒng)在崩潰點(diǎn)之前的早期劣化漸變過(guò)程。

MER 的重要性

泰克公司設(shè)備能夠測(cè)量非常高的極限MER值（在QAM系統(tǒng)中，極限MER的典型值為39dB），因此，如果下游MER的縮減因子（安全余量）是已知的，或者可在用戶點(diǎn)（或其附近）測(cè)出MER 的安全余量，那么，位于前端調(diào)制器處的監(jiān)視設(shè)備通過(guò)測(cè)量MER即可提供信號(hào)劣化的早期指示。當(dāng)MER 下降至24dB（64-QAM）或30dB（256-QAM）時(shí)，通用機(jī)頂盒就不能正確解調(diào)。至于其它的一般測(cè)量設(shè)備，只能給出較低的極限MER 測(cè)量值，因此也就不能用于信號(hào)劣化的早期告警。

對(duì)于數(shù)字有線（QAM）前端，典型的MER值為35dB至37dB。而在模擬有線系統(tǒng)中，典型的MER 值為45dB。模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的MER差值為10dB，在數(shù)字分配系統(tǒng)中，MER值在35dB 左右。

EVM(誤差矢量幅度)

EVM的測(cè)量與MER有些相似，但表示方法有所不同。EVM是誤差矢量的RMS幅度與最大符號(hào)幅度之比，并以百分比來(lái)表示。信號(hào)損傷增加時(shí)，EVM 增加；信號(hào)損傷降低時(shí)，EVM 減小。

圖2. 通過(guò)測(cè)量MER 和EVM，能在BER 迅速攀升和接收信號(hào)中斷之前預(yù)測(cè)出系統(tǒng)的安全余量。

MER和EVM 可以相互導(dǎo)出。EVM 是IQ（同相軸和正交軸）星座圖中被檢測(cè)載波與理論上的理想著陸點(diǎn)（landingpoint，參見圖3）之間的距離，即為“誤差信號(hào)矢量”與“最大信號(hào)幅度”的比值，并用RMS 百分比數(shù)值來(lái)表示。EVM 是按照TR 101 290 的附件部分作出的定義。泰克公司的MTM400，既可以測(cè)量MER，也可以測(cè)量EVM。

圖3. 誤差矢量。

圖4. QAM 調(diào)制器。