文档介绍：数字HFC信道非线性产物对SNR的影响
——关于欧盟ReDesign对HFC信道非线性研究的探讨
姚永
(中广协会技术工作委员会,北京 100866)
摘要:根据欧盟ReDesign的DVB-C2项目对HFC信道非线性研究的一些结论,特别是对4阶、5阶产物超过低阶产物的结论进行了理论探讨,指出其研究的价值和某些错误,并根据我国信道仿真,提出了可能的结论。对实际应用环境提出了测试验证方案。最后,对我国加强基础研究提出了建议。
关键词:信道;HFC;非线性;DVB-C2;基础理论;验证
中图分类号: A
0 引言
最近看了一些资料,发现欧盟对数字化以后如何改善HFC网络性能做了大量基础研究。ReDesign的DVB-C2项目从信道模型开始,到信道编码、调制方式都提出了许多新思路。反观国内,虽然提出了NGB,但相应的基础研究实在太少。笔者愿以一孔之见引起业界重视,共同推动HFC网络的基础理论研究。
1 欧盟对非线性的研究
关于非线性,欧盟在ReDesign项目中进行了大量调研和信道测试、评估、仿真。根据他们的研究,有一个惊人的结论:影响数字信道总信噪比的非线性产物,不仅包括IM2(2阶互调非线性产物)和IM3(3阶互调非线性产物),还包括IM4和IM5,甚至起主导作用的是后者,如图1[1][1] for specifying works ponents [EB/OL].[2011-02-02].-.
所示。
图1 不同信道下载波电平对DVB-C2信噪比的影响
ReDesign在原图没有标明是什么测量点的电平,因其代表相对值,以下假定是系统输出端电平。
图1清楚地表明了各类非线性产物对SNR的影响,每条曲线的上升沿是热噪声主导的,弯曲以后是非线性主导的。非线性主导表明放大器有大量非线性产物产生。综上所述,总信噪比可表示为
SNR总=-10lg(10-SNR热/10+10-SNR非/10) (1)
单级放大器SNR热(R)=Si--(笔者假定的放大器噪声系数)=Si-10。5级放大器SNR=Si-10-10lg5=Si-17,15级放大器SNR=Si-10-10lg15=Si-22,即相同输入电平下,15级放大器SNR热比5级低10lg3= dB。
同样的,15级放大器比5级放大器IM3组合产物高20lg3= dB,即非线性噪声的SNR非低20lg3(忽略IM2组合产物,笔者曾经证明过[] 姚永. 电缆电视传输系统非线性产物分布[J].电视技术,1994,18(4):11-16.
[2],当不包含光纤系统时,影响电缆电视系统非线性的主要是IM3,IM2可以忽略;在频道数很大时,落入一个频道的3阶非线性产物大体上跟频道数的平方成正比,2阶产物与频道数成正比)。
以上两点是基本常识。根据上面的研究,有两点值得探讨:
⑴由于非线性和线性噪声都是15级放大器比5级差,因此总信噪比15级放大器永远比5级差。 dBμv处15级与5级相等,之后15级反而好于5级,这肯定不对。15级放大器曲线应该如图1下方紫色细线所示