浅谈数字电视故障的检查和维修

刘新亮

近几年，数字电视作为一种新鲜事物，形式多样，发展迅速。伴随着广播电视的全面数字化，传统的电视媒体将在技术功能上逐步与信息、通信领域的其他手段相互融合，从而形成全新的、庞大的数字电视产业。采用数字技术可使电视技术进入一个全新的时代。

“数字电视”并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其传输过程：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。

数字电视信号在调制和传输过程中会产生这样那样的故障，而这些故障现象反映到用户端又比较单一，大多数表现为马赛克和停屏现象。要对表征单一的故障现象进行分析和排除，除了借助仪器仪表的测量外，还需要积累一定的实践经验和对故障的判断分析能力。在数字电视网络传输的过程中，要经过各种有源和无源器件的放大和衰减，会产生非线性失真、阻抗失配、衰减过大以及各种干扰等。本人结合近两年在工作实践中遇到的典型维修案例，对数字电视信号出现的故障做了简要的分析，希望能给大家一些帮助。

在数字电视传输网络中，数字电视信号的平均功率、调制误差率、误码率和星座图等从多个角度描述了数字电视信号的传输质量。只有当以上所有技术指标都同时得到满足且符合数字电视机顶盒的接收要求时，电视机上的图像才能得到正常接收。例如，在和谐小区13号楼的住户普遍反映数字电视有马赛克现象，测量用户端电平在70dBμV左右，属正常范围，而误码率MER却达到了10-4，低于用户端接收要求。测量该单元的放大器后发现，该放大器输出电平达到了115dBμV，超出了该放大器的额定输出电平要求，遂将其降至98dBμV，再测用户端误码率时，已经降到了10-8水平，马赛克现象消失。总结该故障原因，是由于放大器输出电平超出指标要求，使其工作在非线性区，产生了非线性失真所致。在数字电视传输网络中会使用大量的有源器件，而且网络传输的频道数较多，在电平处理的过程中极易产生非线性失真，当非线性失真落到收视频道上就会形成干扰。对于64QAM调制的数字电视信号而言，单个64QAM信号在频谱仪上看是在中心频率两侧、均匀分布在限定宽带内，顶部有细小幅度跳动的，就像一个被抬高的噪声平台。由于它是平衡调幅，抑制掉了载波，所以它没有模拟信号中的图像、伴音载波及色副载波，其能量也不像模拟电视信号那样在谱线上呈离散簇状群聚于图像载频附近，而是平均弥散于整个限定的宽带内。由于这个特点，在有线电视网络中存有非线性失真的情况下，所产生的交互调产物落在数字电视频道时，它就不再是以离散簇状群聚于带内某处，而是呈白噪声性质，在被干扰频道内弥散分布，从谱线上可见到弥散着新的频率成分，使被干扰频道噪声增加，劣化了载噪比。虽然这时被干扰频道的信号电平并没有降低，但误码率已升高。使得数字电视节目中出现马赛克或图像停顿现象。引起非线性失真的主要原因往往是网络中的有源器件接口电平配置不当或其性能欠佳，工作在非线性区域。

再例如，东顺小区有用户反映数字电视有马赛克，严重时图像停顿，经测量用户端电平基本正常，但误码率升高。走访用户，判断故障影响范围就在这一个整楼，检查线路后发现进该栋楼的电缆、F头以及分支器进水，并且老化锈蚀严重，经过工作人员对电缆重新布设，换掉锈蚀的F头和分支器后，故障消失。究其原因，是网络阻抗失配造成的该故障。有线电视网络中的同轴电缆及无源器件接口的特性阻抗均要求为75Ω。如果网络中某处匹配不良，就会造成信号在传输路径上的反射，这样到达数字电视机顶盒的信号就不止有直射波，还有反射波，且两者存在一定时间差。当相位相同时引起幅度上凸现鼓包，使放大器进入非线性工作区域，产生更加有害的非线性失真；当相位相反时又出现幅度下凹，引起载噪比指标变坏。这两者均能引起数字电视传输码流的误码率升高，从频谱仪上则可观察到被干扰频道的谱线顶部不再是平坦状，而是凸凹不平。另外，反射波在同频不同相时，扰乱了QAM的正确相位。QAM调制幅度和相位均携带有数字信息，直射波和反射波都运载着同一信号的码流信息，它们以不同的相位重叠，尤其是高阶的64QAM对链路的相位特性十分敏感。相位的准确性对解调时符号的正确判定影响极大。另外用户不规范的私拉乱接也能引起该故障的发生。

个别用户有时还反映一部分台不能正常收看，到用户家中检查发现，不能收看的这些台在同一个频点上，该频点的电平在34dBμV，误码率高于10-5，而室外分支器的电平值和误码率测量都正常，这就要怀疑用户家中电缆老化或有内部损伤，更换电缆后故障消失。

总之，引起数字电视不能正常收看的原因很多，但是在用户端表现出的故障现象却很单一，它不像模拟电视信号表现的故障现象那么多样，而只是表现出部分台或全部台有马赛克和停屏现象；当所有台有马赛克时，测量其电平一般是不达标（用户端要求40dBuv-80dBuv之间）。一般造成全部数字频道出现马赛克或停屏现象的原因有：线路传输中的有源设备或无源设备损坏造成的电平过低，误码率和载噪比的参数达不到标准要求；有源设备输出电平设置不当或设备损坏产生的非线性失真。部分台出现马赛克或停屏现象的原因是由于线路或用户家中的器材、电缆、接头不标准，使用的连接器不规范，阻抗不匹配，信号电平偏低等。为了能比较直观地对故障进行分类和判断，在模数共网的系统中，借鉴模拟信号所表现出的故障现象来进行故障分析、判断和维修。

    （作者单位：正阳县有线电视台）