載波復(fù)合三次差拍比和載波復(fù)合二次差拍比測量

1、載波復(fù)合三次差拍比（C/CTB）和載波復(fù)合二次差拍比（C/CSO）測量一、概述 一個具有非線性失真的設(shè)備在正常使用的情況下，它的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系可近似地表示為： U0K1Ui + K2Ui2 + K3Ui3+ 通常四次方以后的各項可忽略不計。 根據(jù)此式，當(dāng)輸入信號是兩個以上頻率信號的疊加時，輸出信號將產(chǎn)生包括許多項的二階和三階干擾信號，當(dāng)干擾信號的頻率落入正常頻道內(nèi)，就會形成相互調(diào)制干擾，其表現(xiàn)為在畫面上出現(xiàn)斜網(wǎng)紋干擾。干擾頻率越接近圖像載頻，斜網(wǎng)紋就越粗。 根據(jù)對多頻信號傳輸過程中產(chǎn)生非線性失真的分析可知，不同類型的非線性失真產(chǎn)物數(shù)量與輸入信號的數(shù)目有關(guān)，當(dāng)輸入信號數(shù)目增多時，則

2、非線性失真產(chǎn)物數(shù)量將迅速增加，但不同類型的非線性失真產(chǎn)物所增加的數(shù)量是不同的，并且相同次失真中互調(diào)與諧波產(chǎn)物的幅度也是不等的。分析結(jié)果表明，在非線性失真產(chǎn)物中，互調(diào)幅度大于同次諧波失真幅度，因此，可以認(rèn)為組合差拍干擾是由兩次互調(diào)失真和三次互調(diào)失真引起的。為了便于分析和采取對策，將組合差拍分為組合二次差拍（CSO）和組合三次差拍（CTB）。在有級聯(lián)放大器的傳輸系統(tǒng)中，采用推挽式放大電路的放大器，可以使組合二次差拍的電平降低，因此在多頻道傳輸系統(tǒng)中，組合三次差拍成為主要干擾。 組合三次差拍（CTB）是在本頻道圖像載頻附近產(chǎn)生的一簇或幾簇單頻干擾，對圖像質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響，在電視圖像上表現(xiàn)為水平間隔

3、條紋。 在有線電視系統(tǒng)中減少組合三次差拍的辦法主要有兩條，首先是選用質(zhì)量較高，組合三次差拍少的放大器，其次是在有線電視系統(tǒng)中適當(dāng)降低射頻信號輸出電乎，也可以適當(dāng)降低放大器的增益。二、CCTB和CCS0的測量： 我們以采用頻譜分析儀進(jìn)行測量的方法為例來說明C/CTB或C/CSO的測量。1.測量步驟 （1）測量方框圖見下圖：圖1 C/CTB與C/CSO測量方框圖（2）在前端調(diào)整各頻道的載波電平，使各頻道的載波電平相等。（3）調(diào)整頻譜分析儀如下，測量載波電平：中頻分辨率帶寬：30KHz視頻濾波器帶寬：30KHz掃頻帶寬：0.5MHz/div垂直標(biāo)度：10dB/div掃描時間：自動（4）調(diào)諧頻譜分析儀

4、，使被測載波到顯示屏中心（5）關(guān)掉被測頻道的調(diào)制信號。測量圖像的載波電平，記為A（6）設(shè)置頻譜分析儀的掃頻寬度為8MHz，分辨帶寬為30KHz，圖象帶寬為30Hz，設(shè)置頻譜分析儀的檢測器為取樣檢測方式。（7）在頻道內(nèi)尋找差拍（BEAT）。（8）根據(jù)載波電平的提高或降低與C/CTB或C/CSO的關(guān)系，判斷差拍（BEAT）是CTB還是CSO。（9）關(guān)掉載波，測量在載波點是否有差拍，如有再判斷是CTB還是CSO。 （10）用斷開法進(jìn)行測試，判斷所測的CTB或CSO是否要加修正電平。2.需要說明的幾個問題：（1）所測的差拍信號是復(fù)合差拍信號。電纜系統(tǒng)的CSO和CTB不是準(zhǔn)確的某一頻率的單一失真信號，它

5、由許多失真信號疊在一起或相互靠得很近，以致無法用頻譜分析儀或信號電平表區(qū)分開，因此，我們需要測量在一個帶寬內(nèi)的多個信號復(fù)合的結(jié)果。（2）整個系統(tǒng)的差拍數(shù)量與系統(tǒng)的頻道數(shù)有很大關(guān)系，但具體在哪個頻道有多少差拍，則與系統(tǒng)的頻率配置有關(guān)，不同的頻率配置使得同一頻道有不同的差拍數(shù)，因此，在測量C/CTB或C/CSO時，應(yīng)注明頻率配置（載波怎么配置，哪些頻道被使用）。（3）測量的復(fù)合差拍應(yīng)象噪聲一樣被平均。在標(biāo)準(zhǔn)頻率配置下的有線電視系統(tǒng)，其載波沒有鎖定在同一個振蕩器上，因而隨著時間、溫度及設(shè)備條件的變化，載波將在幾百赫茲內(nèi)浮動，每個信號頻率的這些輕微變化意謂著失真產(chǎn)物不會相互直接重合在一起。另外，決定圖

6、像載波電平的行同步脈沖不同相，因而即使失真產(chǎn)物的頻率完全相同，同步脈沖也只偶爾相遇。 落在一個很小頻率范圍內(nèi)，并在各自的頻率和同步相位上伴有輕微變化的所有差拍信號，其結(jié)果構(gòu)成了一個象噪聲的連續(xù)波復(fù)合信號。由于信號的幅度在不斷地改變，因此在測量的過程中，對于這些所有參與復(fù)合的信號的相位同步或不同步帶來的幅度變化，用分析儀的圖像帶寬濾波器進(jìn)行平均。為了保證測量的一致性，我們一般把分辨帶寬加寬到30KHz，它足以捕獲復(fù)合失真信號且又窄到使鄰近信號功率被濾除在外。同時我們降低頻譜分析儀的圖像濾波器帶寬，使幅度變化得到平均，一般設(shè)置圖像濾波器帶寬為30Hz。另外，對待差拍應(yīng)像對待其它與噪聲相象的信號一樣

7、，頻譜分析儀的檢測器應(yīng)被設(shè)置成隨機（或取樣）方式，而不能被設(shè)置成峰值檢測方式，以免信號的隨機幅度變化被曲解成某個最高的峰值。（4）在測量C/CTB或C/CSO開始之前，首先要確定一下是做規(guī)范測量還是系統(tǒng)性能檢查，如果只是觀察系統(tǒng)運行情況而非規(guī)范測試，可以選擇系統(tǒng)中一個空閑頻道，這樣不存在關(guān)調(diào)制和載波的問題。在作規(guī)范測量時，由于測試頻道較多，而且數(shù)據(jù)也需要比較準(zhǔn)確，因此需要考慮在被測頻道關(guān)調(diào)制信號和載波的問題。 由于復(fù)合二次差拍（CSO）經(jīng)常出現(xiàn)在載波點附近，因此在對系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范測量時，應(yīng)關(guān)掉被測頻道的調(diào)制信號，以免影響測量的準(zhǔn)確性。另外，由于復(fù)合三次差拍（CTB）經(jīng)常出現(xiàn)在被測頻道的載波點上，

8、因此在測量CCTB時，應(yīng)關(guān)掉被測頻道的載波，但注意，只能關(guān)掉被測頻道的載波和調(diào)制信號，不能把系統(tǒng)有源器件的電源關(guān)掉。（5）我們知道，CSO、CTB經(jīng)常處在較多頻率上，有時我們無法正確判斷該差拍是CSO還是CTB，這時，可采用一個簡單的辦法來進(jìn)行判斷，即根據(jù)輸入載波電平降低ldB，C/CTB提高2dB，C/CSO提高1dB的原理，具體操作時，應(yīng)將輸入端混合器后的載波電平降低5dB，通過測量C/BEAT（差拍）的值來判斷是C/CSO還是CCTB。（6）防止分析儀過載情況。頻譜分析儀的輸入端有一個寬帶混頻器，如果信號電平過大，它也會產(chǎn)生非線性失真，產(chǎn)生復(fù)合二次差拍和復(fù)合三次差拍。由于差拍很小，使用2

9、dB或3dB的衰減便能判斷失真是來自系統(tǒng)還是來自分析儀，如果分析儀沒有過載，差拍電平的改變正好與插入衰減器的變化量相等。分析儀內(nèi)部衰減器的步進(jìn)量通常是10dB，多數(shù)復(fù)合差拍只比分析儀噪聲高出5至15dB，衰減量增加10dB則會埋沒失真信號，妨礙了準(zhǔn)確觀察信號變化的幅度。 我們們可采用外接小步進(jìn)衰減器的辦法來解決這個問題，建議步進(jìn)大小為2或2Db,雖然測量CSO或CTB通常不需要使用預(yù)置放大器，如果用了，則應(yīng)保證把步進(jìn)衰減器放在預(yù)放的前面，以測量分析儀和預(yù)放兩者的過載情況。為了防止失真而加的衰減可能使差拍太接近顯示的噪聲，而使測量CSO或CTB產(chǎn)生困難，這就必須在信號路徑上插入一個帶通濾波器（裝

10、置見下圖所示），帶通濾波器必須具有足夠的帶寬以便能觀察到失真信號。圖2 預(yù)防分析儀失真的裝置 具體測量時，調(diào)節(jié)步進(jìn)衰減器，使其衰減2dB，看失真信號是否也與衰減器同步變化2dB，如果同步變化，說明未過載，否則，調(diào)節(jié)步進(jìn)衰減器，加大衰減量，進(jìn)一步判斷是否過載，直到不過載為止，再測量C/CSO或C/CTB。（7）當(dāng)差拍接近分析儀底噪聲時，由于分析儀的檢測電路不能區(qū)別內(nèi)部噪聲與輸入系統(tǒng)的噪聲，需進(jìn)行修正。這時復(fù)合差拍信號將總是比實際值高，因此在系統(tǒng)性能 檢測時，如果此時的差拍檢測符合規(guī)定指標(biāo)，就無需進(jìn)行幅度的修正。在進(jìn)行規(guī)范測量時，則需進(jìn)行幅度的修正，具體辦法是采用斷開法進(jìn)行修正，與C/N測量方法一

11、致，也可采用下圖(圖3)進(jìn)行修正。圖3 接近噪聲的失真修正曲線 例如：一個測量值是 -35dBmV的CSO差拍，它比附近顯示的噪聲高4dB，利用C/N測量方法，當(dāng)斷開系統(tǒng)信號輸入時噪聲跌落是7dB，這時CSO的幅度可通過查表得到，CSO電平所需修正是ldB，于是CSO幅度為 -35dBmV - 1dB -36dBmV. 三、頻道互調(diào)演示實驗 (1)演示實驗一 如果我們沒有頻譜分析儀，也可以采用選頻電壓表做一個頻道互調(diào)的演示實驗。基本方法是：輸入三個頻道信號，已知它們的載波信號頻率分別為fa、fb、fc(fafbfc)，混合后的信號經(jīng)過系統(tǒng)(主要指有源器件，如放大器)后，產(chǎn)生互調(diào)信號，互調(diào)產(chǎn)物的

12、頻率我們可以計算出來，取頻率fa+fb+fc為例，這樣我們可以調(diào)諧選頻電壓表測量該頻率的信號電平，同時改變輸入電平值，可以看出放大器有無進(jìn)入非線性區(qū)，以及互調(diào)產(chǎn)物電乎的變化情況。 具體儀器連接方框圖見下圖(圖4)所示： (1)同時開通fa、fb、fc三個頻道的信號(信號源SGl、SG2、SG3輸出信號的頻率分別是fa、fb、fc)。 (2)測量頻率為fa+fb+fc時信號的電平。 (3)加大fa、fb、fc三個頻道的信號電乎，使放大器進(jìn)入非線性區(qū)。 (4)測量頻率為fa+fb+fc時的信號電平，此時可看出信號電平較大。 (5)關(guān)閉頻率為fa的信號(即關(guān)閉信號源SGl)(6)測量頻率為fa+fb

13、+fc時的信號電乎，此時可看出信號電乎已測不出來。由此可見，頻率為fa+fb+fc的信號是由前三個信號通過放大器后非線性失真而產(chǎn)生的。圖4 演示實驗一方框圖(2)演示實驗二 演示實驗一證明了三階交調(diào)信號的存在，演示實驗二將揭示三階交調(diào)信號或階交調(diào)信號較大時對圖像質(zhì)量的影響。具體演示實驗方框圖見下圖所示。圖5演示實驗二方框圖 演示實驗二步驟： (1)打開多路信號源，但關(guān)閉多路信號源中頻道調(diào)制器所對應(yīng)的頻道(如頻道調(diào)制器是6頻道，則關(guān)掉多路信號源的6頻道)。(2)開視頻信號源，并打開頻道調(diào)制器，調(diào)到放大器合適輸入電平。(3)提高多路信號源的信號電平，使其高于放大器輸入電平，這樣則會有非線性失真。

14、(4)調(diào)節(jié)衰減器的衰減量，使其輸出電乎是電視接收機的合適輸入電平。 (5)從電視接收機中觀察差拍的現(xiàn)象。 (6)調(diào)節(jié)多路信號源的電平大小和衰減器的衰減量大小，直到電視機中出現(xiàn)差拍產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象。several group number, then with b a, =c,c is is methyl b two vertical box between of accurate size. Per-23 measurement, such as proceeds of c values are equal and equal to the design value, then the vertical installation accurate. For example a, b, and c valueswhile on horizontal vertical errors