第3章第2節(jié)有線(xiàn)電視系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)(陳柏年)

1、第第3章第章第2節(jié)節(jié)（摘要）（摘要） 有線(xiàn)電視系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)有線(xiàn)電視系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)陳陳 柏柏 年年 浙江傳媒學(xué)院浙江傳媒學(xué)院2一、有線(xiàn)電視系統(tǒng)的性能分析和性能參數(shù)一、有線(xiàn)電視系統(tǒng)的性能分析和性能參數(shù) 系統(tǒng)的性能參數(shù)系統(tǒng)的性能參數(shù)：用數(shù)值的形式規(guī)定描述信號(hào)損傷的允許范圍，以便在工程中計(jì)算和測(cè)量。（一）影響廣播信道信號(hào)處理和傳輸（一）影響廣播信道信號(hào)處理和傳輸?shù)膬蓚€(gè)基本因素的兩個(gè)基本因素：1. 信號(hào)的失真程度信號(hào)的失真程度2. 信號(hào)的噪聲含量信號(hào)的噪聲含量31、信號(hào)的失真程度、信號(hào)的失真程度信號(hào)的失真程度信號(hào)的失真程度：衡量輸出信號(hào)波形偏離輸入信號(hào)波形的程度。按產(chǎn)生機(jī)理分類(lèi)按產(chǎn)生機(jī)理分類(lèi)：線(xiàn)性

2、失真線(xiàn)性失真：描述指標(biāo)有幅頻特性，色亮度時(shí)延差；非線(xiàn)性失真非線(xiàn)性失真：描述指標(biāo)有互調(diào)IM，組合三次差拍CTB，交調(diào)CM，微分增益DG，微分相位DP，交流聲HM等。42、信號(hào)的噪聲含量、信號(hào)的噪聲含量 信號(hào)的噪聲含量信號(hào)的噪聲含量：系統(tǒng)輸出信號(hào)中所含噪聲的多少。 描述指標(biāo)描述指標(biāo)： 載噪比CNR，信噪比SNR，噪聲系數(shù)F等。 “噪聲噪聲”： 使圖像或聲音遭受損害的與傳輸信號(hào)本身無(wú)關(guān)的各種寄生干擾的總稱(chēng)寄生干擾的總稱(chēng)，也即電子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)電子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)引起的起伏干擾引起的起伏干擾。 噪聲在電視屏幕上的表現(xiàn)噪聲在電視屏幕上的表現(xiàn)： 雜亂無(wú)章的雪花狀干擾雪花狀干擾。 5（二）噪聲指標(biāo)（二）噪聲指標(biāo) 1、

3、信噪比、信噪比SNR （S/N，Signal to Noise Ratio） 定義定義：在系統(tǒng)的指定點(diǎn)，圖像信號(hào)峰值功率與噪聲有效功率之比。 真值表示真值表示： SNR=圖像信號(hào)峰值功率/噪聲有效功率 分貝表示分貝表示： SNR（dB）= 10lg（圖像信號(hào)峰值功率/噪聲有效功率）= 20lg（圖像信號(hào)電壓峰峰值/噪聲電壓有效值） dB62、載噪比、載噪比CNR（C/N，Carry to Noise Ratio）定義定義：在系統(tǒng)的指定點(diǎn)，圖像（或聲音）的載波電平與噪聲電平之比，用分貝表示為： CNR（dB）= 10lg（載波功率（載波功率/噪聲功率）噪聲功率） = 20lg（載波電壓（載波電壓

4、/噪聲電壓）噪聲電壓）dB行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： GY/T106-1999有線(xiàn)電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中規(guī)定系統(tǒng)（System）的圖像信號(hào)的載噪比CNRS 43 dB 當(dāng)載噪比為43dB時(shí)，（圖像載波功率/噪聲功率比）= 2萬(wàn)倍，（圖像載波電壓/噪聲電壓比）= 141倍。超差現(xiàn)象超差現(xiàn)象：雪花干擾調(diào)頻載噪比調(diào)頻載噪比：CNRFM=CNRTV+14.6dB73、信噪比與載噪比的關(guān)系、信噪比與載噪比的關(guān)系 電視廣播采用的殘留邊帶調(diào)幅方式，當(dāng)調(diào)制度為87.5時(shí)，信噪比和載噪比之間關(guān)系（計(jì)算公計(jì)算公式式）： S/N = （C/N）0.1924（f1f）/（ff1/3） 分貝關(guān)系分貝關(guān)系： CNR（dB

5、） SNR（dB） = 6.4dB SNR（dB）= CNR（dB）6.4dB 當(dāng)系統(tǒng)圖像載噪比為43dB時(shí) 系統(tǒng)圖像SNRs（dB）= 436.4=36.6 dB。 8（三）（三）非線(xiàn)性失真指標(biāo)非線(xiàn)性失真指標(biāo) 1、載波互調(diào)比、載波互調(diào)比IM （carrier to inter modulation ratio） IM定義：定義：在系統(tǒng)指定點(diǎn)，載波電平對(duì)規(guī)定的互調(diào)在系統(tǒng)指定點(diǎn)，載波電平對(duì)規(guī)定的互調(diào)產(chǎn)物的電平之比，以產(chǎn)物的電平之比，以dB表示。表示。即為 IM（dB）= 20lg（載波電平有效值（載波電平有效值/互調(diào)產(chǎn)物電平互調(diào)產(chǎn)物電平有效值）有效值）dB 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 寬帶單頻，

6、IM 57dB； 寬帶多頻，頻道內(nèi)IM 54dB。9交擾調(diào)制比交擾調(diào)制比CM（Cross Modulation） CM定義定義：需要調(diào)制信號(hào)電壓的峰-峰值和其它頻道轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)調(diào)制信號(hào)電壓的峰-峰值之比 CM（dB）=20lg需要（加在被測(cè)載波上）調(diào)制電壓的需要（加在被測(cè)載波上）調(diào)制電壓的峰峰-峰值峰值/在被測(cè)載波上其它頻道轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)調(diào)制信號(hào)電壓在被測(cè)載波上其它頻道轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)調(diào)制信號(hào)電壓的峰的峰-峰值峰值 dB 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：CMS（dB） 46+10lg（q1）dB q為實(shí)際使用頻道數(shù)指標(biāo)超差指標(biāo)超差：將產(chǎn)生雨刷干擾雨刷干擾或“串臺(tái)串臺(tái)”圖案圖案的現(xiàn)象。 計(jì)算公式計(jì)算公式： 電壓疊加關(guān)系。10載

7、波組合三次差拍比載波組合三次差拍比CTB 載波組合三次差拍比載波組合三次差拍比CTB（簡(jiǎn)稱(chēng)組合三次差拍比）（簡(jiǎn)稱(chēng)組合三次差拍比）的定義的定義：圖像載波電平有效值和聚集在圖像載波頻率附近形成簇的組合三次差拍峰值電平的分貝值，即 CTB（dB）= 20lg（圖像載波電平有效值（圖像載波電平有效值/聚集在圖像聚集在圖像載波頻率附近形成簇的組合三次差拍峰值電平）載波頻率附近形成簇的組合三次差拍峰值電平）dB 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：CTBS（dB）54dB 超差現(xiàn)象超差現(xiàn)象：在圖像中會(huì)出現(xiàn)垂直、傾斜或水平網(wǎng)紋。 計(jì)算公式計(jì)算公式： 電壓疊加關(guān)系。 114、“載波二次差拍比載波二次差拍比”CSO（Co

8、mposite Second Order ）載波二次差拍載波二次差拍：在多頻道傳輸系統(tǒng)中，由設(shè)備非線(xiàn)性傳輸特性中的二階項(xiàng)（二次諧波，二階互調(diào)和二次差拍）所造成在輸出端的產(chǎn)物，即所有可能的雙所有可能的雙頻組合的總和頻組合的總和。載波二次差拍比（組合二次差拍比）載波二次差拍比（組合二次差拍比）：在系統(tǒng)指定點(diǎn)，圖像載波電平有效值和圍繞在圖像載波中心附近形成群集的組合二次差拍產(chǎn)物峰值電平之比的分貝值（多簇時(shí)應(yīng)取疊加功率），即 CSO（dB）=20lg（圖像載波電平有效值圖像載波電平有效值/聚集在圖像載波頻率附近形成簇的組合二次差拍峰值電平組合二次差拍峰值電平）dB125、“微分增益失真微分增益失真”D

9、G（Different Gain）DG定義定義：當(dāng)電視信號(hào)亮度不同時(shí)，所疊加的色度信號(hào)的固定幅度相對(duì)于色同步幅度發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。即式中，A表示任一電平上的副載波幅度值，A0表示選定參考電平（消隱電平）上副載波幅度值。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：系統(tǒng)微分增益失真 DG 10%超差現(xiàn)象超差現(xiàn)象：圖像上會(huì)產(chǎn)生色彩的色飽和度畸變色飽和度畸變的現(xiàn)象。造成原因造成原因：主要是設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍不夠。 DG=0000100%100%DGDGAADGA 136、“微分相位失真微分相位失真”DP（Different Phase）定義定義：當(dāng)電視信號(hào)亮度不同時(shí)，所疊加的色度信號(hào)的固定相位相對(duì)于色同步信號(hào)相位變化的度數(shù)

10、。即DP失真=|-0|式中，某一電平上的副載波相位值，0選定參考電平（消隱電平）上的副載波相位值。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：系統(tǒng)相位微分失真 DP 10超差現(xiàn)象超差現(xiàn)象：圖像會(huì)產(chǎn)生色彩的色調(diào)疇變色調(diào)疇變的現(xiàn)象。造成原因造成原因：主要是調(diào)制器性能、射頻傳統(tǒng)系統(tǒng)中頻道設(shè)備的濾波器性能（相位失真）差。147、“信號(hào)交流聲比信號(hào)交流聲比”HM（Hum Modulation）“交流聲干擾交流聲干擾”：由于供電設(shè)備中整流器產(chǎn)生的50Hz、100Hz或更高頻率的紋波交流信號(hào)調(diào)制到射頻上（通常是調(diào)幅）所產(chǎn)生的干擾。HM定義定義：標(biāo)準(zhǔn)圖像載波調(diào)制電壓峰峰值和交流哼聲調(diào)制電壓峰峰值之比的分貝值，即HM（dB）=2

11、0lg（基準(zhǔn)調(diào)制圖像載波電壓峰峰值/交流哼聲調(diào)制電壓峰峰值） dBHM百分比表示百分比表示： HM（%）=10 HM（dB）/20100國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：HM（dB）46dBdB15（三）線(xiàn)性失真指標(biāo)（三）線(xiàn)性失真指標(biāo) 1、色亮度時(shí)延差、色亮度時(shí)延差 定義：定義：彩色電視信號(hào)中色度信號(hào)和亮度信號(hào)經(jīng)系統(tǒng)傳輸時(shí)延不一致而產(chǎn)生的時(shí)延差別 = | (色度色度)- (亮度亮度) | 。 國(guó)標(biāo)規(guī)定：國(guó)標(biāo)規(guī)定： 100ns，相當(dāng)于在18英寸顯像管上，彩色圖像與黑白圖像錯(cuò)開(kāi)1mm以下。 指標(biāo)超差產(chǎn)生的現(xiàn)象：指標(biāo)超差產(chǎn)生的現(xiàn)象： 色亮度存在時(shí)延差，屏幕重現(xiàn)產(chǎn)生彩色鑲邊彩色鑲邊。162、頻道內(nèi)幅頻特性、頻

12、道內(nèi)幅頻特性 L(dB) 定義定義：在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，系統(tǒng)輸出端與輸入端信號(hào)的增益隨頻率變化的關(guān)系。通常取圖像載頻處幅度為基準(zhǔn)點(diǎn)(0dB)，其它頻率點(diǎn)信號(hào)幅度取相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的分貝數(shù)L(dB)表示。 國(guó)標(biāo)規(guī)定國(guó)標(biāo)規(guī)定：L (dB)在整個(gè)頻道范圍內(nèi)在2dB以?xún)?nèi)，在任意的0.5MHz范圍內(nèi)不超過(guò)0.5dB。 指標(biāo)超差產(chǎn)生的現(xiàn)象指標(biāo)超差產(chǎn)生的現(xiàn)象：圖像的清晰度下降清晰度下降，輪廓不清。173 3、系統(tǒng)輸出口相互隔離度、系統(tǒng)輸出口相互隔離度 定義定義： 在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，任取一個(gè)頻率從系統(tǒng)內(nèi)某輸出口輸入信號(hào)，在另一輸出口測(cè)量輸出信號(hào)，兩者電平之間的衰減最小值。 電平之間的衰減值越大，表示相互隔離越好

13、，相互影響越小。 國(guó)標(biāo)規(guī)定國(guó)標(biāo)規(guī)定： VHF頻段，相互隔離30dB； UHF頻段，相互隔離22dB 。 指標(biāo)超差產(chǎn)生的現(xiàn)象指標(biāo)超差產(chǎn)生的現(xiàn)象：系統(tǒng)輸出口之間互相串?dāng)_。18（四）系統(tǒng)反射（四）系統(tǒng)反射1、反射的基本概念、反射的基本概念反射反射：線(xiàn)性失真的一種，由于阻抗失配，使入射波在系統(tǒng)內(nèi)傳播時(shí)產(chǎn)生部分反射波，反射波和入射波一起傳到電視機(jī)屏幕上，收視者會(huì)觀察到位于主圖像右方（滯后）的重影（鬼影鬼影）。若存在多個(gè)反射波，由于各反射波傳輸?shù)臅r(shí)間不一致，將會(huì)在電視機(jī)屏幕上出現(xiàn)多個(gè)重影。影響反射嚴(yán)重程度的兩個(gè)因素影響反射嚴(yán)重程度的兩個(gè)因素： （1）反射波的大小。反射波越大，主觀感覺(jué)越嚴(yán)重。 （2）反射圖

14、像和主圖像之間的距離。距離越遠(yuǎn)，主觀感覺(jué)越嚴(yán)重。 19行波、駐波和復(fù)合波行波、駐波和復(fù)合波“行波行波”：傳輸線(xiàn)中隨時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷向一定方向運(yùn)動(dòng)的波。行波是沒(méi)有反射現(xiàn)象。 “駐波駐波”：不向任何方向移動(dòng)、只振動(dòng)不傳播的波，它是由相對(duì)行進(jìn)的兩個(gè)頻率、大小相同的波合成的結(jié)果。駐波是產(chǎn)生了全反射現(xiàn)象。“復(fù)合波復(fù)合波”：既存在行波，又存在駐波的合成波稱(chēng)為，會(huì)產(chǎn)生波峰及波谷。復(fù)合波產(chǎn)生了部分反射現(xiàn)象。反射的產(chǎn)生反射的產(chǎn)生：當(dāng)電磁波遇到傳播路徑的不連續(xù)特性，就會(huì)產(chǎn)生反射，反射波會(huì)與入射波之間產(chǎn)生干涉。20主要性能指標(biāo)的歸納序號(hào)序號(hào)指標(biāo)指標(biāo)規(guī)定值規(guī)定值超差現(xiàn)象超差現(xiàn)象1CNR43dB雪花干擾2HM46dB滾

15、道干擾3CM 46+10lg（q1）dB雨刷干擾4IM 57dB寬帶單頻； 54dB寬帶多頻，頻道內(nèi) 網(wǎng)紋干擾5CTB 54dB水平間隔網(wǎng)紋干擾6CSO 54dB水平間隔網(wǎng)紋干擾7DG 10%色飽和度畸變8DP10色調(diào)畸變9E 7%重影干擾10L 2dB以?xún)?nèi)清晰度下降11100ns彩色鑲邊21二、圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)五級(jí)損傷制標(biāo)準(zhǔn)二、圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)五級(jí)損傷制標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)等級(jí)圖像質(zhì)量損傷程度圖像質(zhì)量損傷程度5分(優(yōu)) 圖像上不覺(jué)察有損傷或干擾存在。4分(良)圖像上有稍可覺(jué)察損傷或干擾，但并不令人討厭。3分(中)圖像上有明顯覺(jué)察的損傷或干擾，令人感到討厭。2分(差)圖像上損傷或干擾較嚴(yán)重，令人相當(dāng)討厭。1分(劣) 圖像上損傷或干擾極嚴(yán)重，不