南邮广播电视工程广测实验四-数字电视基带串行信号SDI测量

通信与信息工程学院

2016 / 2017 学年第一学期

《广播电视测量技术》

实验报告

实验名称数字电视基带串行信号（SDI）测量专业广播电视工程

学生班级B130114

学生学号B1311413

学生姓名陈超

指导教师姚锡林

日期：2016 年9 月21 日

一、SDI波形

1.实验目的：

在了解SDI传输协议之后，利用VM700T和信号发生器等基本测试仪器，对基带SDI信号波形进行定性的测量。

2.实验内容：

SDI波形方式中，通过已解码视频波形的实时显示和分析，进一步扩展了VM70 0TSDI选件的功能。与模拟形式等效的单一视频行的重叠、并列和叠层式显示，允许以传统方式对包括辅助数据区域在内的视频信号进行全面的评估。这样，设置数字源就好象它们是模拟源一样地容易。波形能以"条状"显示，看上去与逻辑分析仪显示相似；或者用插入方式，提供平滑的模拟感觉。

3.实验仪器:

Tektronix TSG 273 PAL信号发生器

VM700T

电视显示器

视频测试通道（实验室提供，视频设备或视频传输系统）

Tektronix TSG 273 VM700T 电视显示器视频环通口视频测试通道

4.实验仪器与被测设备连线

5.实验过程及数据

1）在TG700TV上选择测试信号75%彩条信号；

2）在Picture方式下，选择测试信号所在行，Ln80；

3）在Waveform方式下观察测试信号波形；

图1 75%彩条信号

4）按Measure键，在“SDI”方式下，选择触屏上测试指标“SDI-Waveform”；5）在Menu键下，选择“Cursors/Units”按键；

6）在“Cursors/Units”模式下，选择“Sample Cursors”模式；

7）选择光标，逐频点移动光标，分别读取上升、下降时Cb、Y0、Cr、Y1值。

从上图可以看出：频率上升时，Cb：200 Y0：35f Cr:200 Y1:3ac

从上图可以看出：频率下降时，Cb:19d Y0:39a Cr:210 Y1:333

二、SDI眼图

1.实验目的：

在了解SDI传输协议之后，利用VM700T和信号发生器等基本测试仪器，对基带SDI信号眼图进行定性的测量。

2.实验原理：

眼图是传输数据的示波器显示。信号应当被接收端可靠地检测并给出无差错的实时数据。利用眼图显示测量的基本参数是信号幅度、上升时间和过冲。也可通过眼图来测量抖动，但应对时钟作出规定。

信号抖动：是指信号在传输过程中，由于各种因素的影响，使数据彼此之间出现不规则的前后移动，使在解码过程中带来对数据的误判。不正确的上升时间会引起信号失真，如振铃和过冲。

眼图是信号到达时的显示波形，而不应经过任何均衡。正因为如此，大多数眼图测量是在信号源附近进行的，这样被测信号就不会受到噪声和频率衰落的影响。

3.实验步骤：

1）在TG700TV上选择测试信号75%彩条信号；

2）在Picture方式下，选择测试信号所在行，Ln80；

3）在Waveform方式下观察测试信号波形；

图4 75%彩条信号

4）按Measure键，在“SDI”方式下，选择触屏上测试指标“SDI-Eye Diagram”；5）在Menu键下，选择“Cursors/Units”按键；

6）选择光标，逐频点移动光标测量“上升和下降过冲”、“直流偏移”、“信

号电平”。

图5 眼图

图6 数据表格显示（1）

图7 数据表格显示（2）

从上图可以看出：上升过冲：0.0% 下降过冲：0.0% 直流偏移：-10mV

信号电平：779mV

4.实验小结：

实验利用VM700T和信号发生器对基带SDI信号波形进行定性测量，对SDI 传输协议有了基本的认识和了解，通过SDI波形方式，更是直挂深刻地了解到已解码视频波形信息与相关测试数据；SDI眼图的测量能够直观反馈出信号的噪声干扰特性，同时逐频点测量“上升和下降过冲”等定性地得出信号的性能，从中可以容易分析得出眼图上升或下降时间越短越好。本次实验在基于课本理论的同时实践操作，是对理论知识的一次巩固与提升，也是对动手能力和仪器熟悉能力

的一次锻炼。

实验一数字基带信号

20090401310074 实验一数字基带信号 一、实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。 3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。 二、实验内容 1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI 码及整流后的HDB3 码。 2、用示波器观察从HDB3 码中和从AMI 码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB3、AMI 译码输出波形。 三、基本原理 本实验使用数字信源模块和HDB3 编译码模块。 1、数字信源 本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V 电压，其原理方框图如图1-1 所示，电原理图见附录一。本单元产生NRZ 信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2 所示。帧长为24 位，其中首位无定义，第2 位到第8 位是帧同步码（7 位巴克码1110010），另外16 位为2 路数据信号，每路8位。此NRZ 信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1 码，熄状态表示0 码。 图 1-1 数字信源方框图 图 2-2 帧结构

本模块有以下测试点及输入输出点： ?CLK 晶振信号测试点 ?BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点（2个） ?FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ?NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点（4个）图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下： ?晶振 CRY 晶体；U1：反相器7404 ?分频器 U2 计数器74161；U3：计数器74193；U4：计数器40160 并行码产生器 K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次 与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管：左起分 别与一帧中的24位代码相对应 ?八选一 U5、U6、U7：8位数据选择器4512 ?三选一 U8：8位数据选择器4512 ?倒相器 U20：非门74HC04 ?抽样 U9：D触发器74HC74 下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。 （1）分频器 4161进行13分频，输出信号频率为341kHz。74161是一个4位二进制加计数器，预置在3状态。 74193完成÷2、÷4、÷8、÷16运算，输出BS、S1、S2、S3等4个信号。BS 为位同步信号，频率为170.5kHz。S1、S2、S3为3个选通信号，频率分别为BS信号频率的1/2、1/4和1/8。74193是一个4位二进制加/减计数器，当CPD= PL =1、MR=0时，可在Q0、Q1、Q2及Q3端分别输出上述4个信号。 40160是一个二一十进制加计数器，预置在7状态，完成÷3运算，在Q0和Q1端分别输出选通信号S4、S5，这两个信号的频率相等、等于S3信号频率的1/3。 分频器输出的S1、S2、S3、S4、S5等5个信号的波形如图1-4（a）和1-4（b）所示。 图 1-4 分频器输出信号波形 （2）八选一 采用8路数据选择器4512，它内含了8路传输数据开关、地址译码器和三态驱动器，其真值表如表1-1所示。U5、U6和U7的地址信号输入端A、B、C并连在一起并分别接S1、S2、S3信号，它们的8个数据信号输入端x0 ~ x7分别K1、K2、K3输出的8个并行信号连接。由表1-1可以分析出U5、U6、U7输出信号都是码速率为

论数字电视信号的指标与监测

论数字电视信号的指标与监测 (唐山有线电视网络公司,河北唐山063000) 主要介绍了有线数字电视系统中的信号技术指标和具体的监测方法。 标签：TS码流;QAM;监测;码流分析仪 1传输网络技术参数 经过MPEG-2信源编码和MPEG-2TS传输流复用后生成的MPEG-2传输复用包经过扰码、RS编码及卷积交织后,进行64QAM调制形成中频调制信号,中频调制信号经过上变频转为射频信号然后送入HFC网传送到用户。 数字电视和模拟电视的频谱结构及能量分布完全不同。由于QAM中的调幅是平衡调幅,抑制了载波,因而从频谱分析仪上看,一个数字频道的已调信号,像一个抬高了的噪声平台,均匀地平铺于整个限定带宽内。伴音信号在MPEG-2编码时,已经与图像信号以包的形式复用到了一起,因而,一个数字电视频道,不但没有所谓图像载波,也没有伴音载波。 1.1数字电视的信号电平 数字电视信号没有图像载波电平可取,整个限定的带宽内是平顶的,无峰值可言。所以,QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的,称为数字频道平均功率。在用户端电缆信号系统出口处要求:信号电平为47dBμV-67dBμV(比模拟电视信号的要求低10dB),数字相邻频道间最大电平差为≤3dB,数字频道与相邻模拟频道间最大电平差为≤13dB。 1.2数字电视的噪声电平 测量模拟频道噪声时,在模拟频道取噪声测试点,只要偏离图像载频即可。但是数字电视的频谱分布决定了测量数字频道噪声不能使用模拟频道的测量方法。数字频道内有用能量也像噪声,没有什么特点把它们分开,所以测量噪声,要到被测频道的邻频道去取样,并且这个邻频道应当是空闲的。 1.3误码率 数字电视信号是离散的信号,接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像,要么就是中断(包括马赛克、静帧),具有“断崖效应”的特点。信号的这种变化,只与传输的误码率有关,所以把误码率作为衡量系统信号质量劣变程度的最重要

(精选)眼图观察测量实验

实验12 眼图观察测量实验 一、实验目的 1.学会观察眼图及其分析方法，调整传输滤波器特性。 二、实验仪器 1. 眼图观察电路（底板右下侧） 2． 时钟与基带数据发生模块，位号：G 3． 噪声模块，位号E 4． 100M双踪示波器1台 三、实验原理 在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。 我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。 眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。 什么是眼图? 所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。 在图12-1中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。 图12-1中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。眼图中央的垂直线表示取样时刻。当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。这样，保证

正确判决所容许的噪声电平就减小了。换言之，在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。 为便于说明眼图和系统性能的关系，我们将它简化成图12-2的形状。 由此图可以看出：(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻；(2)眼睛闭合的速率，即眼图斜边的斜率，表示系统对定时误差灵敏的程度，斜边愈陡，对定位误差愈敏感； (3)在取样时刻上，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量； (4)在取样时刻上，上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决；(5) 阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围，它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响。实验室理想状态下的眼图如图12-3 所示。 衡量眼图质量的几个重要参数有： 1．眼图开启度(U-2Δ U)/U 指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。无畸变眼图的开启度应为100%。

实验6.数字基带信号的眼图实验

实验六 数字基带信号的眼图实验 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB 语言编程。 二、实验原理和电路说明 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 图3-1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为()n s n a t nT δ-∑，s T 为基带信号的码元周期，则经过 基带传输系统后的输出码元为 ()n s n a h t nT -∑。其中 1()()2j t h t H e d ωωωπ +∞ -∞ = ? （3-1） 理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =?=? ? ， 为其他整数 (3-2) 频域应满足： ()0,s s T T H πωωω? ≤ ?=? ?? ，其他 (3-3)

图3-2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格 定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππ π π ωωωωω?????? +=-+++=≤ ? ? ??????? ∑ (3-4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。 (1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1) 0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω???-+--≤≤??? ??? ?-? =≤≤?? ?+>? ?? (3-5) 这里α称为滚降系数，01α≤≤。 所对应的其冲激响应为： ()222sin cos()()14s s s s t T t T h t t t T T παππα= - (3-6) 此时频带利用率降为2/(1)Baud/Hz α+，这同样是在抽样值无失真条件下，所能达到的最 高频率利用率。换言之，若输入码元速率' 1/s s R T >，则该基带传输系统输出码元会产生码

通信原理 数字基带传输实验报告

基带传输系统实验报告 一、 实验目的 1、 提高独立学习的能力； 2、 培养发现问题、解决问题和分析问题的能力； 3、 学习matlab 的使用； 4、 掌握基带数字传输系统的仿真方法； 5、 熟悉基带传输系统的基本结构； 6、 掌握带限信道的仿真以及性能分析； 7、 通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。 二、 实验原理 在数字通信中，有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。 基带传输系统方框图如下： 基带脉冲输入 噪声 基带传输系统模型如下： 信道信号 形成器 信道 接收 滤波器 抽样 判决器 同步 提取 基带脉冲

各方框的功能如下： （1）信道信号形成器（发送滤波器）：产生适合于信道传输的基带信号波形。因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码，相应的基本波形通常是矩形脉 冲，其频谱很宽，不利于传输。发送滤波器用于压缩输入信号频带，把传输 码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。 （2）信道：是基带信号传输的媒介，通常为有限信道，如双绞线、同轴电缆等。信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。另 外信道还会引入噪声n（t），一般认为它是均值为零的高斯白噪声。 （3）接收滤波器：接受信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 （4）抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。 （5）定时脉冲和同步提取：用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取。 三、实验内容 1采用窗函数法和频率抽样法设计线性相位的升余弦滚讲的基带系统(不调用滤波器设计函数,自己编写程序) 设滤波器长度为N=31，时域抽样频率错误!未找到引用源。o为4 /Ts，滚降系数分别取为0.1、0.5、1， （1）如果采用非匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。 （2）如果采用匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。 （1）非匹配滤波器 窗函数法： 子函数程序： function[Hf,hn,Hw,w]=umfw(N,Ts,a)

数字电视信号的误码测量

数字电视信号的误码测量 时间：2005-6-3 15:50:00 来源：依马狮网作者：程实中国国际广播电台电视中心阅读2573次 数字视音频的大潮已扑天盖地将我们淹没，尤其是电视制作专业领域，采、录、编、播的全程数字化已逐渐成为标准配置。数字技术的运用，解决了长期以来电视图像质量因后期制作而下降的问题，但又带来了数字电视信号误码的新问题。在信号源和接收机之间存在任何一个数据字的数值改变称之为误码，这是数字信号独有的。让我们从数字视频信号的标准、格式、编码说起。 一. 数字视频信号的标准和格式 CCIR-601（也称ITU－R601）标准定义了数字视频的信号标准（见下表）。

按照CCIR601标准，模拟电视信号以4:2:2取样，取样后进行8比特量化和线性PCM编码，即可得到符合数字演播室标准的基带数字信号，其比特流为：（13.5×8＋6.75×8×2）Mbit/s=216Mbit/s。这种速率在一般计算机上很难处理。每分钟数字视频所占用的空间为：216Mbit/s×60s/8=1620MB，如果把这种视频流存放在650MB的光盘中，一张光盘只能存放20多秒，而一块10GB的硬盘也存储不了几分钟的视频图像。因此必须对数字视频图像进行压缩，用尽可能少的数据来表达信息，节省传输和存储的开销。 于是，数字视频码率压缩得以普及，JPEG、M-JPEG、MPEG-2、MPEG-4等压缩标准、小波编码和帧间压缩为各界广泛接受。数字设备也从天价的非压缩D1、D2、D3、D5发展到现在广为使用的索尼 Digital-Betacam、Betacam SX、MPEG IMX、DVCAM；松下公司的DVCPRO25、DVCPRO50；JVC公司的Digital-S 等（见下表）。

基带信眼图实验m精编b仿真

基带信眼图实验m精编 b仿真 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

数字基带信号的眼图实验——m a t l a b 仿真 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB 语言编程。 二、实验预习要求 1、复习《数字通信原理》第七章节——奈奎斯特第一准则内容； 2、复习《数字通信原理》第七章节——数字基带信号码型内容； 3、认真阅读本实验内容，熟悉实验步骤。 三、实验原理和电路说明 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 图3-1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为()n s n a t nT δ-∑，s T 为基带信号的码元周期， 则经过基带传输系统后的输出码元为()n s n a h t nT -∑。其中 1 ()()2j t h t H e d ωωωπ +∞ -∞ = ? （3-1） 理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =?=? ? ， 为其他整数 (3-2) 频域应满足：

()0,s s T T H πωωω? ≤?=? ?? ，其他 (3-3) 图3-2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此 在得不到严格定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππ π π ωωωωω?????? +=-+++=≤ ? ? ???? ?? ? ∑ (3-4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜 的。 (1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1) 0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω???-+--≤≤??? ??? ?-? =≤≤?? ?+>? ?? (3-5) 这里α称为滚降系数，01α≤≤。 所对应的其冲激响应为： ()222sin cos() ()14s s s s t T t T h t t t T T παππα= - (3-6)

数字电视基础技术要点

数字电视基础技术 一、数字电视系统概述 电视技术的迅速发展，使它的使用范围早已超越了广播娱乐界，被广泛地应用到文化教育、科研管理、医疗卫生、公安交通、军事宇航和人们日常生活的各个领域。随着信息和知识时代的到来，信息和数字技术取得了巨大的发展，电视技术在经历了从无到有、从黑白电视到彩色电视的革命性转变后，自然而然的进入了从模拟电视到数字电视的第二次革命。 1.1数字电视的概念 所谓数字电视，就是将传统的模拟信号经过抽样、量化和编码转换成由二进制数组成的数字式信号，然后对数字式信号进行各种功能的传输、存储、记录和接收等各种处理的电视技术。 信号的数字化，将非常有利于用计算机对其进行处理、控制、监测。这个良好的技术平台将为新业务的开发提供非常大的发挥空间。数字电视系统简图如下图。 1.2 数字电视的优点: 频率利用率高：采用了先进的图像压缩编码技术，使每套节目占用的频带变窄，一个模拟电视频道可传送6～8套标准清晰度数字电视节目；对于用户来说，意味着可供选择的节目将更加丰富，同时，大容量的节目、低廉的传输成本和广泛的收视将使网络运营费用大幅度降低。 抗干扰力强：数字电视信号的信号噪声比与连续处理的次数无关，在传输过程中，无噪声积累，不会降低信噪比，它不受地理因素的限制，几乎可以无限扩大覆盖面。 清晰度高：接收端画质接近演播室水平；

音频效果良好：可提供5.1的环绕立体声； 服务类型多样：包括传统广播类基本业务、广播电视增值业务和数据通信类新业务； 可控可管理：利用CA系统对节目进行加密控制，SMS系统进行用户管理； 扩展性强：开放的业务平台，适合大规模业务经营，符合未来技术发展趋势。 1.3 数字电视的意义 数字电视的技术优势，无论是对于消费者，还是对于相关企业，甚至是对于整个电子产业、广播行业，都意味着一场巨大的变革。对于消费者而言，数字电视不只是图像更清晰、声音更逼真、屏幕更大及频道更多，而且集电视、电脑、电信的功能为一体，使电视的用途由单一性向多元化发展，成为千家万户进入信息高速公路的便捷通道。对于电视机厂家、电视台、电视制作和传播媒体而言，数字电视的出现既是一种挑战又是一种机遇，它所带来的电视市场的扩容潜力将无可估量，利用数字电视的交互式特点，开展各项增值业务，将推动多种行业的发展。 二、数字电视DVB系统 DVB-C系统原理图 DVB-C系统主要由信源系统、EPG管理系统、复用和加扰系统、编码和调制系统、条件接收系统、运营支撑系统、存储播出系统、回传处理系统、其它辅助系统等几个部分组成。 2.1信源系统 数字电视信源系统：包括数字卫星信号的接收，模拟信号的编码，SDH网络信号的分

数字基带信号实验

数字基带信号实验 一、实验目的： 学会利用MATLAB软件对数字基带信号的仿真。通过实验提高学生实际动手 能力和编程能力，为日后从事通信工作奠定良好的基础。 二、实验内容：利用MATLAB软件编写数字基带信号程序，进一步加强对数字基 带信号的理解。 (1)单极性不归零数字基带信号 (2)双极性不归零数字基带信号 (3)单极性归零数字基带信号 (4)双极性归零数字基带信号 三、程序 (1) 单极性不归零数字基带信号程序 function y=zhou(x) t0=200; t=0:1/t0:length(x); for i=1:length(x) if(x(i)==1) for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=1; end else for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=0; end end end y=[y,x(i)]; M=max(y); m=min(y); subplot(1,1,1) plot(t,y);grid on; axis([0,i,m-0.1,M+0.1]); title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1'); (2) 双极性不归零数字基带信号 function y=zhou(x) t0=200; t=0:1/t0:length(x); for i=1:length(x) if(x(i)==1) for j=1:t0

y((i-1)*t0+j)=1; end else for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=-1; end end end y=[y,x(i)]; M=max(y); m=min(y); subplot(1,1,1) plot(t,y);grid on; axis([0,i,m-0.1,M+0.1]); title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1'); (3)单极性归零数字基带信号 function y=zhou(x) t0=200; t=0:1/t0:length(x); for i=1:length(x) if(x(i)==1) for j=1:t0/2 y((2*i-2)*t0/2+j)=1; y((2*i-1)*t0/2+j)=0; end else for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=0; end end end y=[y,x(i)]; M=max(y); m=min(y); subplot(1,1,1) plot(t,y);grid on; axis([0,i,m-0.1,M+0.1]); title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1') (4)双极性归零数字基带信号 function y=zhou(x) t0=200; t=0:1/t0:length(x);

数字电视信号测试要点

数字电视信号测试要点 数字电视信号采用QAM调制方式，没有图像载波电平可取，无峰值，整个限定的带宽内是平顶的。所以，QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的，称为数字频道平均功率。在用户端电缆信号系统出口处要求：信号电平为47～67 dBμV（比模拟电视信号的要求低10 dB），数字相邻频道间最大电平差为≤3 dB,数字频道与相邻模拟频道间最大电平差为≤13 dB。 测量的方法是对整个频道进行扫描、抽样，每一个随机抽样点的功率也是随机分布的，所以把每一个抽样点的功率值取平均。这种测量功能是模拟电平场强仪不具备的，数字电视对线路的要求是阻抗匹配（标称特性阻抗75Ω）。信号电平用户输出口在45～75DBμV左右（用数字场强仪测量）。数字电视对信号电平的要求有一个门限效应，当信号低于门限值则无任何画面，当满足门限范围，就会有相当清晰的画面，当在门限值上下摆动时，就会出现停顿的马赛克现象。数字电视的几项重要指标及其使用方法： 一、测量误码率（BER）及其方法 数字电视信号是离散的信号，接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像，要么就是中断（包括马赛克）。信号的这种变化，只与传输的误码率有关，所以把误码率作为衡量系统信号质量劣变程度的最重要的指标。在RS解码前的TS流的误码率规定为不劣于1×10E -4，其他参数（如载噪比、调制误差率、噪声容量）的限额值都是为了保证该误码率的。比特误码率值高于1×10E -3（临界点）就无法正常收看数字电视，标准值为1×10E -9，BER值越低代表更好的传输质量。

1×10E -3的意思：相当于1000个里面有1个误码无法收看 2×10E -4的意思：相当于10000个里面有2个误码无法连续正常收看3×10E -7的意思：相当于1000万个里面有3个误码正常收看 1×10E -9的意思：相当于10亿个里面有1个误码优 二、载噪比及其测量方法 载噪比C/N是指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比，载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。在调制传输系统中，一般采用载噪比指标，要求用户端C/N＞28 dBμV（64QAM），数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上，载噪比越大，信号质量越好，相反信号质量就差，信号质量差反映为模拟电视会出现“雪花干扰”，数字电视会出现马赛克，严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。 三、调制误差率（MER）及其测量方法 MER的测试结果反映了数字接收机还原二进制数码的能力，它近似于基带信号的信噪比S/N。在用户端电缆信号出口处调制误差比MER要求达到30dB以上，可以采用QAM星座图分析仪和基准接收机来测量系统的调制误差比MER。要求：机房＞38DB；分前端＞36DB；光节点＞34DB；放大器＞32DB；用户＞26DB。 四、无数字电视测试仪器如何测试和判断信号质量 1.了解网络情况，检查从光节点到用户端的主支干线以及进户-5电缆是否有接头，接头是否扭接，如果有，必须按照规范重做接头。 2.从模拟信号质量判断数字电视信号质量。模拟信号电平在60-80 dBμV 时如图像质量较好，各频段信号平坦符合标准，相邻电平差小于3DB，清晰无雪花干扰。

基带信号眼图实验——matlab仿真

数字基带信号的眼图实验——matlab 仿真 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB 语言编程。 二、实验预习要求 1、复习《数字通信原理》第七章7.1节——奈奎斯特第一准则容； 2、复习《数字通信原理》第七章7.2节——数字基带信型容； 3、认真阅读本实验容，熟悉实验步骤。 三、实验原理和电路说明 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 图3-1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为 ()n s n a t nT δ-∑，s T 为基带信号的码元周期，则经过基带传输系统后的输出码元为()n s n a h t nT -∑。其中 1()()2j t h t H e d ωωωπ+∞-∞=? （3-1） 理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =?=?? ，为其他整数 (3-2) 频域应满足：

()0,s s T T H πωωω?≤?=??? ，其他 (3-3) 图3-2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππππ ωωωωω??????+=-+++=≤ ? ? ???????∑ (3-4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。 (1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1)0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω???-+--≤≤???????-?=≤≤???+>??? (3-5) 这里α称为滚降系数，01α≤≤。 所对应的其冲激响应为： ()222sin cos()()14s s s s t T t T h t t t T T παππα=- (3-6)

通信原理实验报告systemview-数字信号的基带传输

通信原理实验报告 实验名称：数字信号的基带传输 一．实验目的 （1）理解无码间干扰数字基带信号的传输； （2）掌握升余弦滚降滤波器的特性；

（3）通过时域、频域波形分析系统性能。 二、仿真环境 SystemView 仿真软件 三、实验原理 （1）数字基带传输系统的基本结构 它主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。 1.信道信号形成器 把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的。 2.信道 是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随机变化的。另外信道还会进入噪声。 3.接收滤波器 滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 4.抽样判决器 在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。而用来抽样的位定时脉冲则依靠同步提取电路从接收信号中提取。 (2) 奈奎斯特第一准则 奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变， 即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号， 因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。 奈奎斯特准则要求在波形成形输入到接收端的滤波器输出的整个 传送过程传递函数满足： 令k′=j -k ， 并考虑到k′也为整数，可用k 表示： 在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，升余弦滤波器 是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件，已获得广泛应用的滤波 器。 升余弦滤波器满足的传递函数为： ???=+-0)(1])[(0或其它常数t T k j h b k j k j ≠=???=+0 1)(0t kT h b 00≠=k k

数字电视主要测试指标

1.1.数字电视的主要测量技术指标 1.1.1引言 我们要准确把握数字电视传输网络质量的好坏，应该分三步。第一步：对平均功率，MER,BER这三个指标进行测量。 MER、BER测量门限（实际经验总结）

第二步：当这些指标恶化的时候，应该对其它指标进行详细的测量，判断造成网络质量恶化的原因。因为MER的恶化是最主要的因素，它将直接导致BER的下降并最终影响用户接收机的接收效果。所以因主要测试调制质量参数，找出问题原因。 调制质量参数主要有：调制误差率、载波抑制、幅度不平衡、正交误差、相位抖动，RS解码前误码率等。其中调制误差率反映了调制的总体质量；载波抑制、幅度不平衡等反映调制中可能引起误差的主要原因；RS解码前误码率则反映了整个信道的可靠性的性能。对数字调制的直接测量是找到信号失真源头的有用工具。调制质量的估价是放在数字解调之后，自适应均衡器附近. 第三步：利用星座图进行逐级排查。 当然我们一般的测试工作只需要做第一步就可以，当网络有问题的时候做第二，三步；而且绝大多数时候我们第二，三步是同时进行的。建议即使网络正常也因该定时在网络前端执行第二，三步操作便于防范问题于未然。 1.1.1.平均功率 1.1.1.1.数字信号电平和模拟信号电平的区别

因为模拟电视图像内容是通过幅度调制来传送的，图像的内容是随时变化的，所以模拟电视的信道的功率取决于图像内容，根据图像的内容的不同，信道功率不断的变化。由于模拟电视行/场同步脉冲电平相对稳定，故我们把测量峰值电平作为判别模拟电视信号强弱的测量标准。 所有的数字调制信号都有类似噪声的特性，信号在调制到射频载波之前被进行了随机化处理，所以当发送一个数字信号时，无论它是否传送数据，在频域中观察一般都是相同的。而且在频域中观察这样的信号通常也说明不了有关的调制方式，例如是QPSK，16QAM，还是64QAM，它只能说明信号的幅度、频率、平坦度、频谱再生等等。 噪声信号的最大响应与噪声信号的功率没有关系。因为数字信号也是以噪声的形式出现，但它更像是随机加入到分析仪检测仪中的一组组脉冲，所以采用平均值作为功率系数更有价值。 因为数字电视信号的信道功率相对稳定，不随内容而随机变化，所以数字电视用信道平均功率来表示本频道的功率。数字电视信号的平均功率电平也称作信道功率，这与模拟电视电平是完全不同的概念。数字信号的功率不能用峰值功率测量来完成，因为信道功率是和带宽有关的，带宽越宽，信道的平均功率越高。数字信号载波功率是正确接收的关键性因素之一，适当提高数字信号载波电平就可较大地提高抗干扰的能力。 1.1.1. 2.数字信号电平的测量方法 当用DVB-C描述QAM信号和用DVB-S描述QPSK信号时，都称调制的RF/IF信号为“载波”（C），主要是把它与来自用作有关基带解调“信号”（S）相区别。严格的说把数字信号描述为“载波”是不正确的，因为QPSK，QAM 调制是抑制载波的调制机制。然而，工程师们继续使用“载波”作为该参数的称呼，特别是谈论“载”噪比时。其实载波说成像要信息功率更为恰当，确切的说应为RF/IF功率，是调制RF/IF信号的总功率。 1.1.1.3.数字调制信号的测量方法不同于模拟信号的原因 （1）在数字调制信号中不出现载波（使用QPSK调制的DVB-S和使用QAM 调制的DVB-C系统），或是有上千个载波（使用OFDM调制的DVB-T系统），所以不能测量载波。 （2）带内的调制信号有平坦的频谱，非常类似于噪声。如果从频谱以上观察，则数字调制信号的频谱像噪声一样充满整个频道。

实验四 眼图

实验四 数字基带信号的眼图实验 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MA TLAB 语言编程。 二、实验器材 计算机，MATLAB 软件 三、实验原理 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 图1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为()n s n a t nT δ-∑，s T 为基带信号的码元周期，则经过 基带传输系统后的输出码元为 ()n s n a h t nT -∑。其中 1()()2j t h t H e d ωωωπ +∞ -∞ = ? （1） 理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =?=?? ， 为其他整数 (2) 频域应满足： ()0,s s T T H πωωω?≤?=? ?? ，其他 (3)

图2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格 定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππ π π ωωωωω?????? +=-+++=≤ ? ? ??????? ∑ (4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。 (1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1) 0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω???-+--≤≤??? ??? ?-? =≤≤ ?? ?+>? ?? (5) 这里α称为滚降系数，01α≤≤。 所对应的其冲激响应为： ()222sin cos() ()14s s s s t T t T h t t t T T παππα= - (6) 此时频带利用率降为2/(1)Baud/Hz α+，这同样是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。换言之，若输入码元速率' 1/s s R T >，则该基带传输系统输出码元会产生

数字电视信号电平的测试心得

数字电视信号电平的测试心得 根据GY/T170—2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》规定数字电视信号RMS（均方根）的电平值应低于模拟信号峰值电平0~10dB。但在绝大多数经营有线电视网络的营运单位，并不具有测量RMS电平值的测试手段。一般的情况下绝大多数中小有线网络营运单位只有简单的模拟信号测试手段，这就提出了一个问题：在数字电视信号（DVB—C）快速发展的今天，如何以现有的测试手段去完成数字信号的测量？为了说明问题，我们可以用一般的场强仪和频谱分析仪去进行模拟信号和数字电视信号电平的测试，并进行对比分析。先假设在网络中传输的模拟信号的电平值与数字电视信号的RMS电平值之差为零。这时用一般的场强仪去分别测量模拟信号和数字电视信号的电平值，就会发现数字电视信号的电平值会比模拟电视的电平值低十几个dB；更奇怪的是如果用频谱分析仪进行此类测试时，会发现对应于不同的中频扫描带宽（RBW），模拟信号电平与数字电视信号电平之间呈现出不同的电平差。为什么这样？要回答这个问题，首先要回答模拟信号与数字电视信号在频谱上的差异。模拟信号的峰值出现在载频点，而数字电视信号在频谱上是看不出载频点的。在一个合适的频段内，数字电视信号的电平谱更类似于噪声的频谱。这是由于数字电视信号的频谱是由无数不断变动的载波组成，所以在一个合适的频段内更象是一段噪声频谱。所以对数字电视信号的测量更适合的方式应为类似于噪声的测量。我们可以回忆一下模拟信

号载噪比的定义：C/N=20lg 由此我们可以初步的理解到，均方根值的测量是与测量带宽有关的。其实我们大可以这样理解数字电视信号RMS 值的含义为“带内功率电平值”。其所指“带内”是指-3dB 带宽内，“带内功率”是指-3dB 带宽内信号功率之和。有了这样的认识，我们就可以理解模拟信号和数字电视信号在测量中所呈现的差异。一般的场强仪均具有一个固定的中频扫描带宽，大约为300KHz 左右，在测模拟信号时，出现在300KHz 扫描带宽内的只有一个载波的峰值功率电平，不存在多个峰值电平之和；而测量数字电视信号电平时，所显示的是在300KHz 扫描带宽内的功率电平之和，而非完整的数字电视信号功率电平。这也就能解释在用频谱分析仪进行测量时，对应不同的中频扫描带宽，测同一个数字电视信号的电平会出现差异的原因。理论上，数字电视信号的带宽与QAM 调制的阶数、符号率及滚降系数有关，具体公式为： 信号带宽=符号率×（1+α） 在QAM64的调制方式中，设定符合率为6.875，α=0.15时，信号带宽为7.90625MHz 又假定某测量仪器的中频扫描带宽为300KHz 。而测试某数字电视信号电平为S 。，则总的数字电视信号电平S 则为： S=S 。+10lg K 为修正系数，有资料介绍为1.7dB. 代入上述各值：S=S 。+10lg + 1.7 +K 数字电视信号带宽 0.3

关于数字电视信号电平的测试心得与分析

关于数字电视信号电平的测试心得与分析 根据GY/T170—2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》规定数字电视信号RMS（均方根）的电平值应低于模拟信号峰值电平0~10dB。但在绝大多数经营有线电视网络的营运单位，并不具有测量RMS电平值的测试手段。 一般的情况下绝大多数中小有线网络营运单位只有简单的模拟信号测试手段，这就提出了一个问题：在数字电视信号（DVB—C）快速发展的今天，如何以现有的测试手段去完成数字信号的测量？为了说明问题，我们可以用一般的场强仪和频谱分析仪去进行模拟信号和数字电视信号电平的测试，并进行对比分析。 先假设在网络中传输的模拟信号的电平值与数字电视信号的RMS电平值之差为零。这时用一般的场强仪去分别测量模拟信号和数字电视信号的电平值，就会发现数字电视信号的电平值会比模拟电视的电平值低十几个dB；更奇怪的是如果用频谱分析仪进行此类测试时，会发现对应于不同的中频扫描带宽（RBW），模拟信号电平与数字电视信号电平之间呈现出不同的电平差。为什么这样？要回答这个问题，首先要回答模拟信号与数字电视信号在频谱上的差异。 模拟信号的峰值出现在载频点，而数字电视信号在频谱上是看不出载频点的。在一个合适的频段内，数字电视信号的电平谱更类似于噪声的频谱。这是由于数字电视信号的频谱是由无数不断变动的载波组成，所以在一个合适的频段内更象是一段噪声频谱。所以对数字电视信号的测量更适合的方式应为类似于噪声的测量。我们可以回忆一下模拟信号载噪比的定义：C/N=20lg（图像载波电平有效值/噪声电平均方根值（规定带宽内）） 其中“规定带宽内”的带宽为5.75MHz 由此我们可以初步的理解到，均方根值的测量是与测量带宽有关的。其实我们

基带信号眼图实验

实验三 数字基带信号的眼图实验 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB 语言编程。 二、实验预习要求 1、复习《数字通信原理》第七章7.1节——奈奎斯特第一准则内容； 2、复习《数字通信原理》第七章7.2节——数字基带信号码型内容； 3、认真阅读本实验内容，熟悉实验步骤。 三、实验原理和电路说明 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 图3-1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为()n s n a t nT δ-∑，s T 为基带信号的码元周期，则经过 基带传输系统后的输出码元为 ()n s n a h t nT -∑。其中 1()()2j t h t H e d ωωωπ +∞-∞ = ? （3-1） 理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =?=? ? ， 为其他整数 (3-2) 频域应满足：

()0,s s T T H πωωω? ≤?=? ?? ，其他 (3-3) 图3-2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格 定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππ π π ωωωωω?????? +=-+++=≤ ? ? ??????? ∑ (3-4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。 (1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1) 0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω???-+--≤≤??? ??? ?-? =≤≤ ?? ?+>? ?? (3-5) 这里α称为滚降系数，01α≤≤。 所对应的其冲激响应为： ()222sin cos() ()14s s s s t T t T h t t t T T παππα= - (3-6)