采用频谱分析仪测量CATV载噪比(C/N)的方法

2016-07-18 10:06:35来源: eefocus
1、 CATV载噪比(C/N)的定义:

系指图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比,用dB表示,即:

噪声带宽BW=5.75MHz(中国)

2、 测量步骤

1) 测量方框图如图1所示

2) 调谐频谱分析仪找到被测的图像载波,置于屏幕的中心

3) 调整频谱分析仪处于如下状态,并测量图像载波电平

  • 中频分辨率带宽: 300kHz

  • 视频滤波器带宽: 300kHz最小

  • 对数标度: 2dB/div

  • 扫频宽度: 1MHz/div

  • 扫描时间: 自动

4) 微调频谱分析仪,使图像载波位于显示屏的中心。

5)调整基准电平控制使图像载波峰位于频谱分析仪的顶刻度线下,此时的基准电平,即图像载波电平值,记为A。

注: 加扰电视设备影响载波电平的测量,应该关掉加扰功能。

6) 测量噪声,调整频谱分析仪处于如下状态:

  • 中频分辨率带宽: 30kHz(宽带也可以用)

  • 视频滤波器带宽: 100Hz(不能大于300Hz)

  • 对数标度: 10dB/div

  • 扫频宽度: 1MHz/div

  • 扫描时间: 自动

7) 必要时课重新调谐图像频率使信号位于中心。

注:未使用带通滤波器,可调整频谱分析仪的衰减器防止过载,但重返回到上述的3),重新测量图像载波电平。

8)在频道内测量,应从被测频道上去掉调制信号,保留有源设备的供电以便保证全部前端信道噪声处在正常状态。对于开路频道,从信号处理器输入端或预放输入端取下天线的引线,输入端口给予终接。对于其它频道,应断开基带视频信号,并且给予终接。不得采用关掉处理器、预放、调制器供电的方法。

9) 调频谱分析仪使被测的噪声位于显示屏的中央,即移动载波向左2—3MHz。

测到的噪声电平,记为B,于是: 

(C/N) =A-B (1)    

未修正

当有视频调制使得在规定的带宽范围内分不清噪声时,应去掉视频调制或者在频道的边缘进行测量,可用实际噪声相加的方法来解决。

近来有些频谱分析仪智能化程度比较高,可以自动进行计量和修正某些或全部结果,详细情况应查询仪器使用说明书,测试起来更为方便。

3、 C/N比计算

从以上测量的结果减去如下的修正系数:

1) 带宽修正系数应按下式计算:

式中:B1——规定的噪声带宽,(对于PAL-D为5.75MHz)

   B2——测量仪器的中频分辨带宽

2) 对数检波瑞利(Rayieigh)噪声: C2=+2.5dB

3) 中频等效噪声带宽差异修正系数C3,可参阅使用仪器说明,如中频带宽是下降3dB处的带宽时,则: C3 = -0.52dB 

4) 被测噪声与频谱分析仪底噪声相差小于10dB时的修正系数C4,C4可从图2修正曲线上查出,也可查C4修正系数表

5) 载噪比修正按下式计算:

C/N = (C/N)未修正 — (C1+C2+C3+C4)

对于CATV 300MHz系统至少应测量6个频道,450MHz系统应测7个频道,550MHz系统应测8个频道。其中应包括系统最高和最底频道。

底部/被测噪声差值

图2 修正系数C4曲线

C4修正系数表

4、 实例举例:

采用频谱仪测量结果如图3所示

图 3采用频谱仪测C/N比特性曲线

由图3可见图像载波电平C = -30dBm ,噪声电平 N = -90dBm

即:N =(Nsys+Na)=-90dBm 式中:Nsys—被测系统的噪声 Na_—频谱分析仪的底噪声

Nsys与Na之差在频谱分析仪上表现为5dB,根据这个差值可在修正曲线上找到修正量C4 为1.7dB,所以系统噪声应为:

 Nsys = N - Nc 

   = -90 dBm - 1.7dB

   = -91.75dBm

假定频谱分析仪测量C/N时的IF带宽为300KHz时,那么带宽修正系数C1,如下:

因此,5.75MHz 带宽内的噪声如下: 

Nsys – 12.8dB = -91.7dBm + 12.8dB

        = -78.9 dBm

频谱分析仪垂直标度为对数,修正系数C2为-2.5dB;等效噪声带宽与理想的矩形带宽不同,其修正系数C3为+1dB,最终的噪声应是: 

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

经过上述修正。最终的载噪比C/N是:

C/N = -30dBm—(—75.4dBm)= 45.4dBm

从以上分析看出,用普通的频谱分析仪测载噪比时,绝不是显示屏上显示的(如以上例子)60dB,而是45.4dB。有的频谱分析仪能自动进行上述修正,但是应注意带宽。

关键字:频谱分析仪  CATV  载噪比

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016071816220.html
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