一种有线电视系统交流声调制度的测量方法

技术领域

本发明涉及一种有线电视系统的测量方法，具体地说，涉及有线电视系统交流声调制度测量领域。

技术背景

交流声是一种存在于有线电视系统中的由电源或其他低频信号引起的低频干扰，交流声会对电视图像产生不良的影响，通常我们用交流声调制度(HUM)来表征交流声的强弱，即由低频干扰引起的交流声幅度调制等于信号振幅峰—峰值变化量与信号的最大峰值之比，如图1所示。

此比值用百分比表示，公式如下：

交流声调制度(HUM)＝(峰—峰变化值/最大峰值)×100％    (1)

在模拟电视网络中，过大的HUM干扰会对电视图像产生不良影响，一般大于2％时就会在电视屏幕上出现滚动横道，由于早期有线电视网络中放大器级数较多，复合二阶失真(CSO)/复合三次差拍(CTB)等非线性失真，信道干扰大，载噪比恶化等的影响非常突出，HUM对用户接收质量的影响并不明显；模拟电视转向数字电视后，传输网络中光纤被大量采用，系统中放大器级数已经越来越少，HUM对电视接收质量的影响越来越突出，对HUM测量功能的需要越来越迫切，交流声干扰会影响数字信号的幅频特性，过大的HUM干扰会导致机顶盒出现马赛克。

目前测量交流声调制的方法：

1，使用模拟硬件方法实现：

在检波芯片后采用模拟滤波器来提取交流声干扰中的50Hz、100Hz干扰信息，要提取几组干扰分量就要采用几组模拟低通滤波器来进行切换，对于使用60Hz市电的国家(如美国)就要使用另外两套模拟低通滤波器参数，这种方式实现起来复杂，调试难度大，一致性差。

2，使用数字、软件方式实现：

利用高速模/数转换器(A/D)来直接实现对中频信号的采样，并且通过纯数字的方法实现数据转换、低通滤波、傅立叶变化等处理得到交流声调制度测试结果。但是该方案要求高速的A/D以及高速的数字信号处理器(DSP)进行数据处理。成本较高，系统较复杂。

发明内容

本发明方案采用数字与模拟结合的方式实现交流声调制度测试。

一种有线电视系统交流声调制度的测量电路，包括以下部分：

(1)模拟中频解调电路：用来将中频信号转换为连续的解调载波电平。是由中频解调芯片及外围电路构成，中频解调芯片响应时间小于64微秒；

(2)峰值检波电路：峰值检波电路原理图如图3，由运算放大器及电阻R1、电容C1、二极管D1、三极管及微控制器组成；运算放大器的输出端与电阻R1的一端相连；电阻R1的另一端与二极管D1的阳极连接；二极管的阴极与电容C1的正极相连；电容C1负极端接地，同时，电容C1正极与运算放大器的负输入端连接；三极管集电极连接电容C1的正极；三极管发射极接地；三极管基极连接微控制器的通用输入/输出端口(I/O)；微控制器的模/数转换器连接电容C1的正极；二极管D1和电容C1组成检波电路，运算放大器用作比较器，当解调载波电平大于电容正极电压时，二极管导通，电容充电，检波电路工作在跟随状态，当解调载波电平小于电容正极电压时，二极管截止，检波电路工作在保持峰值状态；

模拟中频解调电路与峰值检波电路依次电气连接。

一种利用上述电路的有线电视系统交流声调制度的测量方法，包括如下步骤：

1)微控制器通过通用输入/输出端口(I/O)由软件控制三极管导通、截止；当三极管截止时，检波电路进行峰值检波，当电容充到峰值后，模/数转换器进行采样；三极管导通时，三极管集电极与发射极导通并对地短接，电容迅速放电；此时即完成了一次峰值检波；由软件设定峰值检波周期为T，并连续进行N次峰值检波；微控制器得到N个峰值电平采样值，这N个峰值电平采样值是对数值；由软件利用对数与线性转换公式：

峰值电平采样线性值＝10^{(峰值电平采样对数值/20)}μV，

计算得到峰值电平采样线性值，这些峰值电平采样线性值将组成载波电平的峰值包络；

2)数字低通滤波：对得到的N个峰值电平采样线性值做低通滤波；通过数字低通滤波可以滤掉信号中的高频信息，得到有效的交流声调制信息；

3)时域处理：提取数字低通滤波后的载波峰值电平中的交流声调制信息，得到所有低频干扰产生的交流声调制度；通过软件对低通滤波之后得到的N个数据进行分析，计算出最大值峰，以及最大峰值与最小峰值的差值，由交流声调制度计算公式：

交流声调制度(HUM)＝(峰—峰变化值/最大峰值)×100％

计算出数字低通滤波后的交流声调制度；

4)频域处理：对得到的N个峰值电平采样线性值做离散傅里叶变换得到交流声调制中的频率成分。

本发明通过一种快速的峰值检波电路，在每个有线电视信号场周期内，获得N个连续峰值电平采样值，通过数字低通滤波后得到此峰值电平的包络曲线，并计算出最大峰值及峰—峰变化值。然后通过公式(1)得到交流声调制度。该方案系统框图如图2所示。本发明的有益效果：

充分利用了集成电路与数字信号处理算法的优势，在较低成本的数字电视测试仪器方案中实现对交流声信息的测试功能。降低了产品的成本和开发难度。

附图说明

图1交流声调制度示意图

图2交流声调制度测量系统框图

图3峰值检波电路原理图