开yun体育app官网网页登录入口 qam调制信号测试原理

发布于:25-06-30 播放次数:

2002年,第六届关于奎固有残电视、卫星、覆盖、青频、视频厦记录的研讨套论文集,收录了31篇作品。

QAM调制信号测试原理

龚波(广电总局广播电视计量检测中心)

对有线数字电视传输系统中采用的QAM调制技术进行了深入研究与评估,探讨了其性能和品质分析的方法。

1QAM调制原理

正交幅度调制,又称QAM调制,其具体调制方式的结构图详见图1。

蟹1正变度霸方枢田

欧洲电信标准ETS300429,即关于数字广播系统的帧结构、信道编码及其调制的规范,以及我国即将发布的类似规定,均对有线系统的技术要求做出了详细规定。

在布实旌所著的《有线数字电视广播信道编码与调制规范》一书中,QAM调制可以被细分为若干个模块,具体包括以下结构:

函2正空度调翻丧块示意田

各个模块的说明如下t

频谱成形随机化过程中,我们运用伪随机序列(PRBS)对输入的MPEG-I码流实施随机化操作。这种伪随机序列的生成,旨在对码流进行随机化处理。

成多项式为l+X“+X“,周期为1503十字节.”

在经过随机化处理的码流中,RS编码技术加入了16个校验字节,从而将码字的结构调整为(204,188)。

(3)卷积交织t生成交织耀度为I=12的变织敷据杖.

字节与字符之间的转换涉及两个主要步骤;首先,需要执行字节到字符的转换操作,接着,还要处理字符的最高有效位。

该MSB执行差分编码操作。此外,采用差分编码技术有助于减轻相位模糊对接收信号的影响。相应的符号可以通过以下公式计算得出。

符号率一(RnⅢ川092M)・(204/188)

(1)

其中,lhm为输人的数据净荷速率,M为调制阶敦.

在进行L和Q调制操作前,基带成形滤波器需对I和Q信号实施升余弦滚降平方根滤波处理。

采用QAM调制技术对信号进行调制,同时通过上变频处理,将中频信号转换成射频信号,以完成QAM调制过程。

典型的MQAM调制信号的星座圈如下,

在2002年的第六层,举办了关于奎固有线电视、卫星信号覆盖、音频与视频技术以及相关记录的研讨活动,并编纂了一本论文集。

一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、一、

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珥3正交幅度调翻基座圈

2QAM调制器性能参数的确定和描述

在第1部分中,我们对其工作原理的框图进行了概述,并对主要模块进行了简要介绍;同时,我们对于QAM调制器有了初步的认识。

该测试同样针对上述模块的性能及运行状况进行了设计。具体来说,它涉及了《有线数字电视广播用QAM调制器》的相关评估。

根据《入网技术条件和测量方法》(暂行)所规定的性能指标,我们接下来将对这些关键参数进行详细阐述。

裹l奢钱数字电视广曩用QAM调嘲器技术薹求(If行)

序号硬且单位拉木要求

1输^信号编码方式MPEG--2MP@ML

2输^信号RS塌码Rs(204,188)

3卷积窑轵寐虞Il12

4升台弦平古根瘴渡蕺降系蕺O.1S

5噩翻耐方式16,3z/64/128/256QAM可调

出符号串范圈Mbaud1.15~6.952可调

MPEG--Z糟A信号接口特性

符合GY/T170-2001标准(即有钱敦宇电撬广播信道编码与调制技术规范)。

曩附录A的要求.

70(嗣定中鞭)

或36(固定中频)

中颤鞭事

(注)

M}h成44(固定中疆)

或36.15(>7MI-{z)

或36.65(≤7Ⅶh)

2002年,第六届关于有线电视、卫星传输、覆盖范围、音频技术以及税收程度的研讨会的论文汇编正式出版。

33

序号疆目单位技术要求

9工作频率范围M}b110rlooo

lO调谐叛辜步连ld-k≤200

1I量大工作电平

dEam≥一8

lZ赣遭带宽MHz≤8

13输出阻抗n75

14

输出墙反射捐耗dB

≥14(固定鞭道)

≥12(搪变频道)

采用B4Q^M调制技术,标志为翕嚣875Mb/s,配置均青罂系统,实施关闭操作。

15

一嗣制误差事(MER)dB

采用64QAM调制技术,符号速率不低于875兆比特每秒。关闭均衡功能。

16

谩差矢量幡鏖(EVM)%

17藏比dB

调制方法采用特定符号,具体为6.87564QAM87.5Mbaud。

18寄生输出抑制比dBc≥50

19相位噪声dBe/l-Iz£餮暑骶.

≤一100@100kHz及以上

Z0物理码魂赣人

瓮器凇等囊’

接口

21射频输出BNC型或F丑.75n

22供电1904240V.50Hz士2Hz

2.1载噪比、寄生输出抑制比

模拟电视系统中,载噪比是评估设备、传输通道及整体系统性能的关键指标之一;同样,在数字电视系统中,这一比值亦具有同等的重要性。

因此,在测量方法上经历了显著的变化。这是因为QAM调制信号属于噪声类而非单一载波信号,因此在QAM调制过程中,...

器正常工作状态下,是不可能在信号工作带宽内测出噪声电乎的,

广电总局的《行业技术条件(暂行)》文件中规定,所采用的技术手段为频谱分析仪内的功率测量方式。该方法在实施前,需首先对游标进行明确定义。

(马克尔)的测量范围确定后,针对信号的工作带宽(8MHz)内的信号,测得带内功率电平Pc,接着将指示器的上下限值调整至相应位置。

在测量噪声带内的功率Pw时,需考虑其与近频带之间的差异。这一差异用分贝表示,即载噪比C/N。

C/N(dB)11019(Pc/PN)

(2)

牛年幸串

串串书幸

串串串书

串串幸书

田‘曩揠育斯白曩声干扰的QAM量点田

在2002年举办的第六届全田有践电视、卫星、曩盖、音频、视频及记录研讨会上,汇集了众多论文,这些论文被整理成了一部论文集。

在数字电视信号的传输过程中,信号之上叠加的主要干扰形式是加性高斯白噪声。这种噪声的功率...

其率谱密度呈现一致性分布特征,同时云开·全站体育app登录,其概率密度函数遵循正态分布规律。在图4中,我们可以观察到在加入高斯白噪声干扰(信噪比CIN为28dB)后的QAM信号表现。

调制星座图.

寄生信号的输出覆盖面较广,涵盖了谐波、本振泄漏等现象,通常以低功率的正弦波过渡信号的形式呈现。这种信号对QAM调制的影响是显著的。

声音的强度与功率的高低以及与作业核心频率的远近紧密相连。功率愈高,距离愈近,其危害性也随之增强。在众多情况下,这一关系尤为显著。

以下为上变频器的性能参数贡献。其测定方式与载噪比测定方法相似。首先,需要测量信号频带内的功率电平Pc,接着,再进行……

在指定的工作频段内对寄生产物进行搜索,同时测定其中电平最高的寄生产物的电平值PI,然后计算这两个电平值之间的差值Cl,该差值Cl即为寄生输出抑制比,具体表达如下:

C/I(dB)=1019(Pc/P1) (3)

有效控制寄生输出抑制比不仅确保了QAM调制器自身的稳定运行,而且阻隔了其对邻近信号的干扰。

近频道和整个工作频带的干扰。

田S模拟寄生干扰的QAM调制墨座田

2.2调制误差率(MER)

调制误差率(MER)作为衡量QAM调制器性能的核心指标,其重要性不言而喻。QAM调制器的误差主要来源于幅度误差和相位误差等多个方面。

由于误差、谐波、寄生输出、噪声和外界干扰等多种因素的共同影响,因此它是一个综合性的评价指标。

在测量过程中,矢量分析仪首先对所测量的数字调制信号进行接收与采集,随后,经过解码处理,该调制信号将与标准矢量信号进行比对。

进行对比分析。由被切割的矢量信号与参考矢量信号所形成的差值矢量,称作误差矢量信号。该误差矢量信号中不仅包含了幅度的差异,还涵盖了相位的变化。

误差信息,也包含相位误差信息。

调制误差率(MER)可由下面公式说明:

>:(I}+Q})

MER(dB)=1019≤}———一

(4)

≥:(骈+6Q})

其中,I,,Qt为基准矢量}

8L,aQ。为误差矢量。

调制误差率的测量定义如下:

MER—s(%)=[(∑M。2)/N]”/MvRMs

(5)

MER(dB)=2019[1/MERam(%)] (6)

其中,M。,为误差矢量的幅度,

Mv—s为基准矢量的幅度(有效值)

+十十+ 十十十+ 十十十十 十十十十

2002年,第六届奎国国际电视、卫星、覆盖、音视频置记录研究论文集正式出版,编号为3S。

田8潮倒谩差事示意田

2.3误差矢量幅度(E、,M)

误差矢量幅度(EVM)的界定及其测定原理与调制误差率颇为相近,二者均通过误差矢量的幅度来对调制过程进行描述,以此评估信号的准确度。

失真,只是在测量参数的定义上略有区别。

EVM(N)=f(∑M:)/Nr/Mm

(7)

’面

其中,MvmK为基准矢量的幅度(峰值)

我们观察到,MER与EVM之间的差异主要体现在评价标准上的不同。MER采用基准矢量的有效幅度值作为评价的依据,而

EVM采用基准矢量的幅度峰值作为参考。在具体测量过程中,MER与EVM之间呈现出以下转换规律:,

MER(dB)=--2019(k・ EVM) (8)

其中,k=1.341,M=16(M为QAM调制阶效)I

k=1.303,M=32I

k=1.527,M=64I

k=1.44,M=128I

k一1.627,M一256l

2.4 I、Q幅度不平衡

I、Q矢量幅度的不平衡,源于传输过程中,Q通道与I通道增益的不同。这一现象可以从之前的QAM调制器工作框图中得到体现。

在调制阶段,I、Q通道作为两个互不干扰的处理路径,各自独立地进行信号的生成与处理。通过这种方式kaiyun.ccm,

这种差异必然导致两条信号路径的增益出现区别,进而导致星座图上符号点位置出现偏差,从而干扰了信号的正常解码过程。

测量I矢量幅度的不均衡性,是通过将实际测得的矢量与理论上的理想矢量进行对比,然后分别对I矢量之间的平均距离进行计算。

计算Vl与Q矢量点之间的平均距离VQ,进而,可以依据以下公式确定l和Q的幅度不平衡度:

Al(“)=(Vl/Vl—1)

(9)

2.5 I、Q相位正交值移

I、Q相位存在正交偏移,亦称作正交误差或相位误差,这一现象具体表现为在中频混合过程中,I、Q基带信号的相位并未严格保持正交关系。

交叠操作导致矢量星座图形状出现扭曲。这种I、Q正交误差的产生,主要归因于调制器的相位出现抖动或漂移现象,进而影响了l、Q矢量。

量闻的正交性遭到破坏,在测量过程中,通过将测量矢量与参考矢量进行对比,我们可以计算出相位误差,即正交偏差。在这种情况下,如果数值超出了预期范围,那么就需要采取相应的措施进行校正。

2002年,第六届关于奎固有巍电视、卫星传输、信号覆盖、音频处理、视频存储以及记录技术的研讨论文集正式出版。

宇调制信号的正交分量偏移过甚,将导致信号解调过程受阻,进而减少了解调的灵敏度。通常,正交偏移是衡量数字调制信号质量的一个重要指标。

调制器中频调制功能的显著衡量标准,然而,调制器射频处理环节的失真特性亦往往导致正交偏移现象。

+++七

十++十

+++十

+++半

田7棋担I、Q幅度不平街的QAM调橱里座田

正交偏穆可由下式得出。

QE(-)。(180-/Ⅱ)∑『铂一仇

其中,币。为I矢量相位偏移;

饥为Q矢量相位倔移}

七十十半

++++

++++

+十+牛

圈8蕞扳I、Q相位正空帕移的QAM调制星座哥

(10)

2.6载波抑制性能

在l/Q调制环节中,若载波抑制效果不佳,便可能导致载波泄露现象。这种载波泄露本质上属于同频干扰,由于……

由于泄露的干扰信号频率与载波信号频率的标称值相同,其典型影响主要表现在对I、Q矢量相位的准确恢复上,具体表现为:

载波抑制性能的优劣,很大程度上取决于载渡泄漏信号和载波信号之间的频率偏移,这一现象与寄生干扰具有相似性。

测量步骤包括:首先测定信号频带内的功率电平Pc,接着测量载波泄漏信号的电平PS,最后将这两个电平值进行比较。

电平差C/S即为载波抑制比,可由以下公式表达:

c/s(dB)=1019(E/P ) (11)

2002年,第六届奎国残疾人电视、卫星、夏重、寺频等多个领域的研讨活动成功举行,枧薏厦团队精心整理并编撰了37篇论文集。

其中,Pc为信号带内功率电平I

P3为载波泄漏信号电平.

田9模拟载渡艟曩的QAM谢翻星座图

2.7相位噪声

QAM调制器的相位噪声描述的是每赫兹噪声功率密度与信号整体功率的比值,这一比值通常伴随着上变频器的载波存在。

由相位或频率波动引起的现象,亦称作残留相位调制,这一现象具体表现为载波相位的不规则移动。在频率域中,相位噪声往往转化为

将载波边带的幅度噪声转化为开yun体育app官网网页登录入口,同时,在时间域中,这种噪声也可能导致波形出现波动。在测量相位噪声的过程中,需要将QAM调制功能关闭,即在

在非业务操作期间进行测量。值得注意的是,相位噪声的计量单位为dBc/Hz。因此,在需要的情况下,必须对测量结果进行带宽的调整。

功率密度以赫兹为换算单位进行衡量。通常,相位噪声是以以下方式用单边带相位噪声来表达的,其单位为分贝每赫兹噪声带宽(dBc/Hz)。

为1Hz):

L(f)=缱童堇号端嚣学塑盟窒

(12)

+十++ ++++ ++++ ++++