崔麗華　李曉峰

（[1]陜西廣電網(wǎng)絡(luò)咸陽分公司長武支公司 陜西·咸陽 712000；

[2]陜西廣電網(wǎng)絡(luò)咸陽分公司 陜西·咸陽 712000）

摘 要：無論是模擬電視信號還是數(shù)字電視信號，載噪比都是衡量信號質(zhì)量的一項重要指標。主要描述在電視傳輸中載噪比的測試方法。

關(guān)鍵詞：電視信號 頻譜分析儀 載噪比（C/N）

中圖分類號：TN943.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-100-02

在電視信號的采集、調(diào)制、放大、傳輸過程中，不可避免地會產(chǎn)生“噪聲”（代號N，英文Noise的第一個字母），隨著放大級數(shù)的增加，噪聲會逐步增大。噪聲就像魚缸水中的泥沙，會使清晰度降低，模擬信號下會在電視畫面上出現(xiàn)雪花點，數(shù)字信號下則會出現(xiàn)馬賽克。本文主要描述用頻譜分析儀測試載噪比的方法。

1 CATV載噪比（C/N）的定義

載噪比：表示高頻載波與噪聲的相對強度，是恒量射頻信號通道傳輸質(zhì)量的重要指標，也是反映音、視頻信號經(jīng)過傳輸解調(diào)后的信號質(zhì)量。用C/N表示。在有線電視系統(tǒng)中，C/N數(shù)值愈大，說明載噪比愈高，電視畫面清晰度愈好。根據(jù)技術(shù)規(guī)范，全系統(tǒng)的載噪比C/N≥43dB。

C/N= Pc/（Pn+∑Pnn）

式中：Pc：系統(tǒng)輸入信號功率

Pn：系統(tǒng)輸入噪聲功率

∑Pnn：整個系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲等效折合到輸入的噪聲功率總和。用分貝表示則為：（C/N）dB=10lg Pc-10lg （Pn+∑Pnn）

按照功率疊加原則，假設(shè)各個分系統(tǒng)的載噪比為CN1，CN2...Cni，則系統(tǒng)總的載噪比為：1/（C/N）=1/（C/N）1+1/（C/N）2+...1/（C/N）i

2 使用頻譜分析儀測量步驟

（1）測量方框圖如圖1所示。

圖1 C/N比測試方框圖

（2）調(diào)整分析儀找到被測的圖像載波，并置于屏幕的正中心。

（3）調(diào)整頻譜分析儀使其處于如下狀態(tài)，并同時測量圖像載波電平。

中頻分辨率帶寬：300kHz；

視頻濾波器帶寬：300kHz最小；

對數(shù)標度：2dB/div；

掃頻寬度：1MHz/div；

掃描時間：自動。

（4）微調(diào)分析儀，使圖像載波位于顯示屏的正中心。

（5）調(diào)整基準電平控制使圖像載波峰位于分析儀的頂刻度線下，此時的基準電平就是圖像載波電平值，并記為A。

（6）測量噪聲，調(diào)整分析儀并保持其處于如下狀態(tài)：

中頻分辨率帶寬：30kHz（寬帶也可以用）；

視頻濾波器帶寬：100Hz（≤300Hz）；

對數(shù)標度：10dB/div；

掃頻寬度：1MHz/div；

掃描時間：自動。

（7）調(diào)整分析儀使被測的噪聲位于屏幕的中央位置。

測到的噪聲電平記為B：

（C/N）=A-B （1） 未修正

近來有些頻譜分析儀智能化程度比較高，可以自動進行計量和修正某些或全部結(jié)果，詳細情況應查詢儀器使用說明書，測試起來更為方便。

3 C/N比計算

圖2 修正系數(shù)C4曲線

用以上測量的結(jié)果減去下面的修正系數(shù)：

（1）應按以下方式計算帶寬修正系數(shù)：

B1

C1=lolg ---

B2

式中：B1-規(guī)定的噪聲帶寬（對于PAL-D為5.75MHz）

B2-測量儀器的中頻分辨帶寬

（2）對數(shù)檢波瑞利（Rayieigh）噪聲：C2=+2.5dB。

（3）C3為中頻等效噪聲帶寬差異修正系數(shù)，如中頻帶寬是下降3dB處的帶寬時，則C3=-0.53dB。

（4）C4為被測噪聲與頻譜分析儀底噪聲相差小于10dB時的修正系數(shù)，C4可從圖2修正曲線上查出。

（5）載噪比修正按下式計算：

C/N=（C/N）未修正-（C1+C2+C3+C4）

對于CATV 300MHz系統(tǒng)至少應測量6個頻道，450MHz系統(tǒng)應測7個頻道，550MHz系統(tǒng)應測8個頻道。其中應包括系統(tǒng)最高和最底頻道。

4 實例舉例

采用頻譜儀測量結(jié)果如圖3所示。

圖3 采用頻譜儀測C/N比特性曲線

由圖3可見圖像載波電平C=-30dBm，噪聲電平N=-90dBm

即：N =（Nsys+Na）=-90dBm，由圖可見Nsys-Na=5dB，通過這個差值可在修正曲線上找到修正量C4 為1.7dB，所以系統(tǒng)噪聲應為：

Nsys = N - Nc= -90 dBm - 1.7dB= -91.75dBm

帶寬修正系數(shù)C1計算如下（IF=300KHz）：

5.75MHz 5.75MHz

C1 = lolg--------- = lolg--------- =12.8dB

300KHz 0.3MHz

因此，5.75MHz 帶寬內(nèi)的噪聲如下：

Nsys-12.8dB = -91.7dBm + 12.8dB= -78.9 dBm

縱向標度為對數(shù)，修正系數(shù)C2為-2.5dB；修正系數(shù)C3為+1dB，最終的噪聲應是：

N=-78.9+2.5+1.0 = -75.4dB

經(jīng)過上述修正。最終的載噪比C/N是：

C/N = -30dBm-（-75.4dBm）= 45.4dBm

由此可以看出，用普通的頻譜分析儀測載噪比時，結(jié)果并不是顯示屏上顯示的60dB，而是45.4dB。有的頻譜分析儀能自動進行上述修正，但是應注意帶寬。

5 結(jié)束語

測試載噪比除過頻譜分析儀外還可采用選頻電壓表和場強儀，具體采用哪一種設(shè)備要根據(jù)使用環(huán)境和精度要求來決定。