载波复合三次差拍比和载波复合二次差拍比测量.docx

载波复合三次差拍比和载波复合二次差拍比测量.docx

《载波复合三次差拍比和载波复合二次差拍比测量.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《载波复合三次差拍比和载波复合二次差拍比测量.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

载波复合三次差拍比和载波复合二次差拍比测量

载波复合三次差拍比（C/CTB）和载波复合二次差拍比（C/CSO）测量

一、概述

     一个具有非线性失真的设备在正常使用的情况下，它的输出电压与输入电压之间的关系可近似地表示为：

U0＝K1Ui+K2Ui2+K3Ui3+……

     通常四次方以后的各项可忽略不计。

     根据此式，当输入信号是两个以上频率信号的叠加时，输出信号将产生包括许多项的二阶和三阶干扰信号，当干扰信号的频率落入正常频道内，就会形成相互调制干扰，其表现为在画面上出现斜网纹干扰。

干扰频率越接近图像载频，斜网纹就越粗。

     根据对多频信号传输过程中产生非线性失真的分析可知，不同类型的非线性失真产物数量与输入信号的数目有关，当输入信号数目增多时，则非线性失真产物数量将迅速增加，但不同类型的非线性失真产物所增加的数量是不同的，并且相同次失真中互调与谐波产物的幅度也是不等的。

分析结果表明，在非线性失真产物中，互调幅度大于同次谐波失真幅度，因此，可以认为组合差拍干扰是由两次互调失真和三次互调失真引起的。

为了便于分析和采取对策，将组合差拍分为组合二次差拍（CSO）和组合三次差拍（CTB）。

在有级联放大器的传输系统中，采用推挽式放大电路的放大器，可以使组合二次差拍的电平降低，因此在多频道传输系统中，组合三次差拍成为主要干扰。

组合三次差拍（CTB）是在本频道图像载频附近产生的一簇或几簇单频干扰，对图像质量产生不良的影响，在电视图像上表现为水平间隔条纹。

     在有线电视系统中减少组合三次差拍的办法主要有两条，首先是选用质量较高，组合三次差拍少的放大器，其次是在有线电视系统中适当降低射频信号输出电乎，也可以适当降低放大器的增益。

二、C／CTB和C／CS0的测量：

     我们以采用频谱分析仪进行测量的方法为例来说明C/CTB或C/CSO的测量。

1.测量步骤

（1）测量方框图见下图：

图1C/CTB与C/CSO测量方框图

（2）在前端调整各频道的载波电平，使各频道的载波电平相等。

（3）调整频谱分析仪如下，测量载波电平：

中频分辨率带宽：

30KHz

视频滤波器带宽：

30KHz

扫频带宽：

0.5MHz/div

垂直标度：

10dB/div

扫描时间：

自动

（4）调谐频谱分析仪，使被测载波到显示屏中心

（5）关掉被测频道的调制信号。

测量图像的载波电平，记为A

（6）设置频谱分析仪的扫频宽度为8MHz，分辨带宽为30KHz，图象带宽为30Hz，设置频谱分析仪的检测器为取样检测方式。

（7）在频道内寻找差拍（BEAT）。

（8）根据载波电平的提高或降低与C/CTB或C/CSO的关系，判断差拍（BEAT）是CTB还是CSO。

（9）关掉载波，测量在载波点是否有差拍，如有再判断是CTB还是CSO。

（10）用断开法进行测试，判断所测的CTB或CSO是否要加修正电平。

2.需要说明的几个问题：

（1）所测的差拍信号是复合差拍信号。

电缆系统的CSO和CTB不是准确的某一频率的单一失真信号，它由许多失真信号叠在一起或相互靠得很近，以致无法用频谱分析仪或信号电平表区分开，因此，我们需要测量在一个带宽内的多个信号复合的结果。

（2）整个系统的差拍数量与系统的频道数有很大关系，但具体在哪个频道有多少差拍，则与系统的频率配置有关，不同的频率配置使得同一频道有不同的差拍数，因此，在测量C/CTB或C/CSO时，应注明频率配置（载波怎么配置，哪些频道被使用）。

（3）测量的复合差拍应象噪声一样被平均。

在标准频率配置下的有线电视系统，其载波没有锁定在同一个振荡器上，因而随着时间、温度及设备条件的变化，载波将在几百赫兹内浮动，每个信号频率的这些轻微变化意谓着失真产物不会相互直接重合在一起。

另外，决定图像载波电平的行同步脉冲不同相，因而即使失真产物的频率完全相同，同步脉冲也只偶尔相遇。

落在一个很小频率范围内，并在各自的频率和同步相位上伴有轻微变化的所有差拍信号，其结果构成了一个象噪声的连续波复合信号。

由于信号的幅度在不断地改变，因此在测量的过程中，对于这些所有参与复合的信号的相位同步或不同步带来的幅度变化，用分析仪的图像带宽滤波器进行平均。

为了保证测量的一致性，我们一般把分辨带宽加宽到30KHz，它足以捕获复合失真信号且又窄到使邻近信号功率被滤除在外。

同时我们降低频谱分析仪的图像滤波器带宽，使幅度变化得到平均，一般设置图像滤波器带宽为30Hz。

另外，对待差拍应像对待其它与噪声相象的信号一样，频谱分析仪的检测器应被设置成随机（或取样）方式，而不能被设置成峰值检测方式，以免信号的随机幅度变化被曲解成某个最高的峰值。

（4）在测量C/CTB或C/CSO开始之前，首先要确定一下是做规范测量还是系统性能检查，如果只是观察系统运行情况而非规范测试，可以选择系统中一个空闲频道，这样不存在关调制和载波的问题。

在作规范测量时，由于测试频道较多，而且数据也需要比较准确，因此需要考虑在被测频道关调制信号和载波的问题。

     由于复合二次差拍（CSO）经常出现在载波点附近，因此在对系统进行规范测量时，应关掉被测频道的调制信号，以免影响测量的准确性。

另外，由于复合三次差拍（CTB）经常出现在被测频道的载波点上，因此在测量C／CTB时，应关掉被测频道的载波，但注意，只能关掉被测频道的载波和调制信号，不能把系统有源器件的电源关掉。

（5）我们知道，CSO、CTB经常处在较多频率上，有时我们无法正确判断该差拍是CSO还是CTB，这时，可采用一个简单的办法来进行判断，即根据输入载波电平降低ldB，C/CTB提高2dB，C/CSO提高1dB的原理，具体操作时，应将输入端混合器后的载波电平降低5dB，通过测量C/BEAT（差拍）的值来判断是C/CSO还是C／CTB。

（6）防止分析仪过载情况。

频谱分析仪的输入端有一个宽带混频器，如果信号电平过大，它也会产生非线性失真，产生复合二次差拍和复合三次差拍。

由于差拍很小，使用2dB或3dB的衰减便能判断失真是来自系统还是来自分析仪，如果分析仪没有过载，差拍电平的改变正好与插入衰减器的变化量相等。

分析仪内部衰减器的步进量通常是10dB，多数复合差拍只比分析仪噪声高出5至15dB，衰减量增加10dB则会埋没失真信号，妨碍了准确观察信号变化的幅度。

     我们们可采用外接小步进衰减器的办法来解决这个问题，建议步进大小为2或2Db,虽然测量CSO或CTB通常不需要使用预置放大器，如果用了，则应保证把步进衰减器放在预放的前面，以测量分析仪和预放两者的过载情况。

为了防止失真而加的衰减可能使差拍太接近显示的噪声，而使测量CSO或CTB产生困难，这就必须在信号路径上插入一个带通滤波器（装置见下图所示），带通滤波器必须具有足够的带宽以便能观察到失真信号。

图2预防分析仪失真的装置

     具体测量时，调节步进衰减器，使其衰减2dB，看失真信号是否也与衰减器同步变化2dB，如果同步变化，说明未过载，否则，调节步进衰减器，加大衰减量，进一步判断是否过载，直到不过载为止，再测量C/CSO或C/CTB。

（7）当差拍接近分析仪底噪声时，由于分析仪的检测电路不能区别内部噪声与输入系统的噪声，需进行修正。

这时复合差拍信号将总是比实际值高，因此在系统性能

     检测时，如果此时的差拍检测符合规定指标，就无需进行幅度的修正。

在进行规范测量时，则需进行幅度的修正，具体办法是采用断开法进行修正，与C/N测量方法一致，也可采用下图（图3）进行修正。

图3接近噪声的失真修正曲线

     例如：

一个测量值是-35dBmV的CSO差拍，它比附近显示的噪声高4dB，利用C/N测量方法，当断开系统信号输入时噪声跌落是7dB，这时CSO的幅度可通过查表得到，CSO电平所需修正是ldB，于是CSO幅度为-35dBmV-1dB＝-36dBmV.

三、频道互调演示实验

（1）演示实验一

     如果我们没有频谱分析仪，也可以采用选频电压表做一个频道互调的演示实验。

基本方法是：

输入三个频道信号，已知它们的载波信号频率分别为fa、fb、fc（fa＜fb＜fc），混合后的信号经过系统（主要指有源器件，如放大器）后，产生互调信号，互调产物的频率我们可以计算出来，取频率fa+fb+fc为例，这样我们可以调谐选频电压表测量该频率的信号电平，同时改变输入电平值，可以看出放大器有无进入非线性区，以及互调产物电乎的变化情况。

     具体仪器连接方框图见下图（图4）所示：

（1）同时开通fa、fb、fc三个频道的信号（信号源SGl、SG2、SG3输出信号的频率分别是fa、fb、fc）。

（2）测量频率为fa+fb+fc时信号的电平。

（3）加大fa、fb、fc三个频道的信号电乎，使放大器进入非线性区。

（4）测量频率为fa+fb+fc时的信号电平，此时可看出信号电平较大。

（5）关闭频率为fa的信号（即关闭信号源SGl）

（6）测量频率为fa+fb+fc时的信号电乎，此时可看出信号电乎已测不出来。

由此可见，频率为fa+fb+fc的信号是由前三个信号通过放大器后非线性失真而产生的。

图4演示实验一方框图

（2）演示实验二

     演示实验一证明了三阶交调信号的存在，演示实验二将揭示三阶交调信号或阶交调信号较大时对图像质量的影响。

具体演示实验方框图见下图所示。

图5演示实验二方框图

     演示实验二步骤：

（1）打开多路信号源，但关闭多路信号源中频道调制器所对应的频道（如频道调制器是6频道，则关掉多路信号源的6频道）。

（2）开视频信号源，并打开频道调制器，调到放大器合适输入电平。

（3）提高多路信号源的信号电平，使其高于放大器输入电平，这样则会有非线性失真。

（4）调节衰减器的衰减量，使其输出电乎是电视接收机的合适输入电平。

（5）从电视接收机中观察差拍的现象。

（6）调节多路信号源的电平大小和衰减器的衰减量大小，直到电视机中出现差拍产生的干扰现象。