淺談數(shù)字電視故障的檢查和維修

劉新亮

近幾年，數(shù)字電視作為一種新鮮事物，形式多樣，發(fā)展迅速。伴隨著廣播電視的全面數(shù)字化，傳統(tǒng)的電視媒體將在技術(shù)功能上逐步與信息、通信領(lǐng)域的其他手段相互融合，從而形成全新的、龐大的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)。采用數(shù)字技術(shù)可使電視技術(shù)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。

“數(shù)字電視”并不是指我們一般人家中的電視機(jī)，而是指電視信號(hào)的處理、傳輸、發(fā)射和接收過(guò)程中使用數(shù)字信號(hào)的電視系統(tǒng)或電視設(shè)備。其傳輸過(guò)程：由電視臺(tái)送出的圖像及聲音信號(hào)，經(jīng)數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后，形成數(shù)字電視信號(hào)，經(jīng)過(guò)衛(wèi)星、地面無(wú)線(xiàn)廣播或有線(xiàn)電纜等方式傳送，由數(shù)字電視接收后，通過(guò)數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出原來(lái)的圖像及伴音。

數(shù)字電視信號(hào)在調(diào)制和傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生這樣那樣的故障，而這些故障現(xiàn)象反映到用戶(hù)端又比較單一，大多數(shù)表現(xiàn)為馬賽克和停屏現(xiàn)象。要對(duì)表征單一的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析和排除，除了借助儀器儀表的測(cè)量外，還需要積累一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對(duì)故障的判斷分析能力。在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中，要經(jīng)過(guò)各種有源和無(wú)源器件的放大和衰減，會(huì)產(chǎn)生非線(xiàn)性失真、阻抗失配、衰減過(guò)大以及各種干擾等。本人結(jié)合近兩年在工作實(shí)踐中遇到的典型維修案例，對(duì)數(shù)字電視信號(hào)出現(xiàn)的故障做了簡(jiǎn)要的分析，希望能給大家一些幫助。

在數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字電視信號(hào)的平均功率、調(diào)制誤差率、誤碼率和星座圖等從多個(gè)角度描述了數(shù)字電視信號(hào)的傳輸質(zhì)量。只有當(dāng)以上所有技術(shù)指標(biāo)都同時(shí)得到滿(mǎn)足且符合數(shù)字電視機(jī)頂盒的接收要求時(shí)，電視機(jī)上的圖像才能得到正常接收。例如，在和諧小區(qū)13號(hào)樓的住戶(hù)普遍反映數(shù)字電視有馬賽克現(xiàn)象，測(cè)量用戶(hù)端電平在70dBμV左右，屬正常范圍，而誤碼率MER卻達(dá)到了10-4，低于用戶(hù)端接收要求。測(cè)量該單元的放大器后發(fā)現(xiàn)，該放大器輸出電平達(dá)到了115dBμV，超出了該放大器的額定輸出電平要求，遂將其降至98dBμV，再測(cè)用戶(hù)端誤碼率時(shí)，已經(jīng)降到了10-8水平，馬賽克現(xiàn)象消失?？偨Y(jié)該故障原因，是由于放大器輸出電平超出指標(biāo)要求，使其工作在非線(xiàn)性區(qū)，產(chǎn)生了非線(xiàn)性失真所致。在數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)中會(huì)使用大量的有源器件，而且網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)念l道數(shù)較多，在電平處理的過(guò)程中極易產(chǎn)生非線(xiàn)性失真，當(dāng)非線(xiàn)性失真落到收視頻道上就會(huì)形成干擾。對(duì)于64QAM調(diào)制的數(shù)字電視信號(hào)而言，單個(gè)64QAM信號(hào)在頻譜儀上看是在中心頻率兩側(cè)、均勻分布在限定寬帶內(nèi)，頂部有細(xì)小幅度跳動(dòng)的，就像一個(gè)被抬高的噪聲平臺(tái)。由于它是平衡調(diào)幅，抑制掉了載波，所以它沒(méi)有模擬信號(hào)中的圖像、伴音載波及色副載波，其能量也不像模擬電視信號(hào)那樣在譜線(xiàn)上呈離散簇狀群聚于圖像載頻附近，而是平均彌散于整個(gè)限定的寬帶內(nèi)。由于這個(gè)特點(diǎn)，在有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)中存有非線(xiàn)性失真的情況下，所產(chǎn)生的交互調(diào)產(chǎn)物落在數(shù)字電視頻道時(shí)，它就不再是以離散簇狀群聚于帶內(nèi)某處，而是呈白噪聲性質(zhì)，在被干擾頻道內(nèi)彌散分布，從譜線(xiàn)上可見(jiàn)到彌散著新的頻率成分，使被干擾頻道噪聲增加，劣化了載噪比。雖然這時(shí)被干擾頻道的信號(hào)電平并沒(méi)有降低，但誤碼率已升高。使得數(shù)字電視節(jié)目中出現(xiàn)馬賽克或圖像停頓現(xiàn)象。引起非線(xiàn)性失真的主要原因往往是網(wǎng)絡(luò)中的有源器件接口電平配置不當(dāng)或其性能欠佳，工作在非線(xiàn)性區(qū)域。

再例如，東順小區(qū)有用戶(hù)反映數(shù)字電視有馬賽克，嚴(yán)重時(shí)圖像停頓，經(jīng)測(cè)量用戶(hù)端電平基本正常，但誤碼率升高。走訪(fǎng)用戶(hù)，判斷故障影響范圍就在這一個(gè)整樓，檢查線(xiàn)路后發(fā)現(xiàn)進(jìn)該棟樓的電纜、F頭以及分支器進(jìn)水，并且老化銹蝕嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)工作人員對(duì)電纜重新布設(shè)，換掉銹蝕的F頭和分支器后，故障消失。究其原因，是網(wǎng)絡(luò)阻抗失配造成的該故障。有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)中的同軸電纜及無(wú)源器件接口的特性阻抗均要求為75Ω。如果網(wǎng)絡(luò)中某處匹配不良，就會(huì)造成信號(hào)在傳輸路徑上的反射，這樣到達(dá)數(shù)字電視機(jī)頂盒的信號(hào)就不止有直射波，還有反射波，且兩者存在一定時(shí)間差。當(dāng)相位相同時(shí)引起幅度上凸現(xiàn)鼓包，使放大器進(jìn)入非線(xiàn)性工作區(qū)域，產(chǎn)生更加有害的非線(xiàn)性失真；當(dāng)相位相反時(shí)又出現(xiàn)幅度下凹，引起載噪比指標(biāo)變壞。這兩者均能引起數(shù)字電視傳輸碼流的誤碼率升高，從頻譜儀上則可觀察到被干擾頻道的譜線(xiàn)頂部不再是平坦?fàn)?，而是凸凹不平。另外，反射波在同頻不同相時(shí)，擾亂了QAM的正確相位。QAM調(diào)制幅度和相位均攜帶有數(shù)字信息，直射波和反射波都運(yùn)載著同一信號(hào)的碼流信息，它們以不同的相位重疊，尤其是高階的64QAM對(duì)鏈路的相位特性十分敏感。相位的準(zhǔn)確性對(duì)解調(diào)時(shí)符號(hào)的正確判定影響極大。另外用戶(hù)不規(guī)范的私拉亂接也能引起該故障的發(fā)生。

個(gè)別用戶(hù)有時(shí)還反映一部分臺(tái)不能正常收看，到用戶(hù)家中檢查發(fā)現(xiàn)，不能收看的這些臺(tái)在同一個(gè)頻點(diǎn)上，該頻點(diǎn)的電平在34dBμV，誤碼率高于10-5，而室外分支器的電平值和誤碼率測(cè)量都正常，這就要懷疑用戶(hù)家中電纜老化或有內(nèi)部損傷，更換電纜后故障消失。

總之，引起數(shù)字電視不能正常收看的原因很多，但是在用戶(hù)端表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象卻很單一，它不像模擬電視信號(hào)表現(xiàn)的故障現(xiàn)象那么多樣，而只是表現(xiàn)出部分臺(tái)或全部臺(tái)有馬賽克和停屏現(xiàn)象；當(dāng)所有臺(tái)有馬賽克時(shí)，測(cè)量其電平一般是不達(dá)標(biāo)（用戶(hù)端要求40dBuv-80dBuv之間）。一般造成全部數(shù)字頻道出現(xiàn)馬賽克或停屏現(xiàn)象的原因有：線(xiàn)路傳輸中的有源設(shè)備或無(wú)源設(shè)備損壞造成的電平過(guò)低，誤碼率和載噪比的參數(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求；有源設(shè)備輸出電平設(shè)置不當(dāng)或設(shè)備損壞產(chǎn)生的非線(xiàn)性失真。部分臺(tái)出現(xiàn)馬賽克或停屏現(xiàn)象的原因是由于線(xiàn)路或用戶(hù)家中的器材、電纜、接頭不標(biāo)準(zhǔn)，使用的連接器不規(guī)范，阻抗不匹配，信號(hào)電平偏低等。為了能比較直觀地對(duì)故障進(jìn)行分類(lèi)和判斷，在模數(shù)共網(wǎng)的系統(tǒng)中，借鑒模擬信號(hào)所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行故障分析、判斷和維修。

    （作者單位：正陽(yáng)縣有線(xiàn)電視臺(tái)）