Использование анализа фазового шума для оптимизации качества сигнала передатчиков DVB-T

Измерительная задача

Производитель на этапе разработки и производства или оператор сети во время ввода в эксплуатацию и технического обслуживания должен провести испытания качества передатчиков DVB-T, чтобы обеспечить эффективность и надежность телевизионного покрытия.

При передаче искаженного помехами сигнала прямая коррекция ошибок (FEC) для DVB-T достигает своих пределов быстрее, чем рассчитывалось, поскольку при распространении энергия сигнала уменьшается.

Охват окраинных зон возможен только за счет эффективности. FEC с большей избыточностью означает меньшую скорость передачи данных и меньший объем программ. А повышение мощности передачи ведет к дополнительным эксплуатационным расходам.

Если проверенные на практике измерения коэффициента MER показывают неудовлетворительное качество одного из передатчиков DVB-T, особенно важно выяснить причины для принятия соответствующих мер. Для операторов сетей важно, чтобы во время анализа передаваемый сигнал не прерывался.

Контрольно-измерительное решение

Коэффициент MER — это основной критерий качества, поскольку он соответствует сумме всех помех в сигнале. Невозможно выделить вклад каждого источника помех в суммарное значение ошибки. Однако в приемнике R&S®ETL теперь используется новый метод измерений (ожидается получение патента) для расчета фазового шума MER. Это значение также выдается в децибелах, но, в отличие от общего значения коэффициента MER, оно основывается только на компонентах фазового шума. Если этот новый результат измерений только немного лучше общего значения MER, то фазовый шум модулятора — это основной фактор, влияющий на качество.

Новый метод измерений позволяет даже определить причины появления фазового шума. Встроенные графические средства показывают спектральное распределение помехи, обусловленной фазовым шумом. Например, в случае перекрестных помех от сети питания на внутренней опорной частоте модулятора на графике сразу же видны четкие пики на частоте 50/60 Гц.

Спектральный анализ позволяет определить значительно более высокие частоты помех. Верхний предел для сигнала DVB-T с шириной полосы 8 МГц в режиме 8k находится в диапазоне от 446 Гц до 540 Гц, в зависимости от защитного интервала. В режиме 2k возможно обнаружение даже в четыре раза больших частот (до 2,1 кГц).

Применение

В представленном примере результатов измерений показано влияние фазового шума в диапазоне частот помех от 2,6 Гц до 446 Гц. Коэффициент MER для суммарного фазового шума равен 30,3 дБ, как показано в таблице на снимке экрана.

Спектральное распределение фазового шума четко показывает, что энергия фазового шума сосредоточена на частоте 50 Гц. Помеха на этой частоте коррелирует с европейской частотой сети 50 Гц.

На основании этого примера можно сделать три заключения:

• Фазовый шум значительно ухудшает сигнал DVB-T. Фазовый шум соответствует доле в 30,3 дБ в общем коэффициенте MER, равном 29,9 дБ (нижняя строка состояния на снимке экрана), и является основным фактором, определяющим качество
• Характерная частота помехи равна 50 Гц
• Согласно графику вклад этой помехи на частоте 50 Гц в общий коэффициент MER составляет 30,3 дБ. На других частотах отсутствует заметное влияние на суммарную помеху

Следует принять меры по устранению неполадок. Результаты испытаний и измерений очень полезны. Новые измерения фазового шума для коэффициента MER сигнала DVB-T доступны для всех анализаторов R&S®ETL без дополнительных затрат, начиная с версии встроенного ПО 2.32 (в меню Modulation Analysis (Анализ модуляции)).