使用相位噪声分析优化 DVB-T 发射机的信号质量

用户可通过测量调制误差率 (MER) 确定 DVB-T 信号质量。但调制误差率不理想并不能指明具体原因,因为在信号生成以及传输时,不同的干扰因素会在发射机中重叠。R&S®ETL 电视测试接收机拥有独特新颖的测量能力,可以表明调制器的相位噪声对调制误差率的影响程度。

DVB-T 信号的 MER 测量
此图显示了 DVB-T 信号的 MER 测量主要受调制器的相位噪声的影响。具体原因在星座图中不可见。R&S®ETL 具有独特新颖的测量能力,能够显示具体的原因。
打开灯箱

您的任务

无论作为制造商(研发和生产阶段)还是网络运营商(调试和维护阶段),您都需要测试 DVB-T 发射机的质量以确保实现有效、可靠的电视覆盖。

您需要了解,当传输受干扰影响的信号时,由于信号能量在传播过程中减弱,所以 DVB-T 的前向纠错 (FEC) 将比最初预计更快地达到极限。

只有降低有效性,才可能覆盖到偏远区域。前向纠错越强,数据率就越低,可传输的节目就越少。若是增加发射功率,则会带来额外的运营成本。

如果经验证的 MER 测量表明 DVB-T 发射机的信号质量不符合要求,则您需要特别留意查找原因以便采取合适的措施。对于网络运营商应来说,进行该分析时,传输信号不能中断。

测试与测量解决方案

MER 是一个重要的质量标准,可用于测量信号中所有无用干扰的总和。通常在这类汇总误差值的情况下,不能区分出每个干扰因素。但是,R&S®ETL 使用新的测量方法(专利申请中)计算 MER 相位噪声。该值也以 dB 为单位,但与一般的 MER 值不同的是,该值仅基于相位噪声分量。如果新的测量值略高于一般的 MER 值,则调制器的相位噪声是影响质量的主要因素。

使用新的测量方法,用户甚至能够找出相位噪声的原因。集成图显示了相位噪声干扰的频谱分布。如果干扰是因为调制器内部参考频率上的电源频率串扰而产生的,则会立即清晰显示在该图形上,峰值为 50/60 Hz。

频谱分析有助于检测更高的干扰频率。带宽为 8 MHz 的 DVB-T 信号(在 8k 模式下)的上限介于 446 Hz 至 540 Hz(取决于保护间隔)。在 2k 模式下,甚至可以检测到高出四倍的频率(最高 2.1 kHz)。

应用

测量示例表明干扰频率范围内(2.6 Hz 至 446 Hz)的相位噪声影响。如屏幕截图中的表格所示,总相位噪声 MER 为 30.3 dB。

相位噪声的频谱分布清楚表明相位噪声能量为 50 Hz。在此频率下的干扰与 50 Hz 欧洲电源频率相关。

由此例可以得到以下三个结论:

  • 相位噪声显著削弱 DVB-T 信号。相位噪声 MER 为 30.3 dB,而信号总 MER 为 29.9 dB(屏幕截图中的底部状态栏),因此相位噪声是影响信号质量的主要因素
  • 干扰的固有频率为 50 Hz
  • 根据此图,30.3 dB 的总 MER 全部来自这 50 Hz 的干扰。其他频率对整体干扰影响不大

本例中,需要采取纠正措施。测试与测量结果提供有价值的帮助。新的 DVB-T MER 相位噪声测量适用于所有的 R&S®ETL 分析仪,不会产生任何额外的成本,固件版本最低为 2.32 (在“调制分析”下)。

ETL 的 MER 相位噪声测量功能
R&S®ETL 具备新颖独特的 MER 相位噪声测量功能,可以清楚显示 MER 为 29.9 dB(底部状态栏中心)的原因:在本例中,50 Hz 的无用相位噪声(参见 M1)是影响信号质量的主要因素。

相关解决方案