數字電視技術(shù)及其應用

圖5 脈沖編碼調制信號的最高頻率

在接收端，為了沒(méi)有差錯地恢復脈沖編碼信號，只需要在圖5中箭頭所示的每個(gè)時(shí)刻正確區別是1還是0（圖中是用脈沖的正負來(lái)分別代表1和0的）。若將信號通過(guò)一個(gè)低通濾波器，該低通濾波器的帶寬恰好能夠讓圖所示的正弦波通過(guò)，該正弦波的頻率等于圖中脈沖波形的重復頻率，即二進(jìn)制數字0和1出現的頻率的一半。這時(shí)，接收端就可以根據濾波器所輸出的正弦波正確區別1和0。因此，為了能夠在接收端無(wú)錯誤地恢復原波形，所需頻帶寬度至少應等于二進(jìn)制數字出現的頻率的一半。

在比較數字系統效率時(shí)，單看傳送速率是不行的，因為采用不同的調制方式，即使傳送速率相同，所占用的帶寬也不相同，見(jiàn)表1。

4、比特差錯率和誤碼率

當發(fā)送端發(fā)“1”，接收端收到“0”；或當發(fā)射端發(fā)“0”，接收端卻收到“1”。這種收發(fā)碼不一致的情況叫誤碼。

誤碼產(chǎn)生的原因很多，包括噪聲和脈沖抖動(dòng)的影響，工業(yè)干擾和雷電干擾等等。影響誤碼率大小的因素很多，如信號調制方式，判別門(mén)限值的高低。誤碼率越小，要求視頻信噪比越高。比如，為了使某數字系統的誤碼率達到10-9，要求信噪比為21.6dB左右。

（1）比特差錯率 用來(lái)衡量數字系統正確傳送信號的可靠程度，指二進(jìn)制碼元被傳錯的概率，常用Pe表示。在傳送大量二進(jìn)制碼元的條件下：

Pe=被傳錯的二進(jìn)制碼元數/二進(jìn)制數碼流總的碼元數

（2）誤碼率 也用來(lái)衡量數字系統正確傳送信號的可靠程度，指碼元或符號（可以是二進(jìn)制，也可以是M進(jìn)制）被傳錯的概率，常用Pes表示。

誤碼率和比特差錯率不同，只有在二進(jìn)制時(shí)，兩者數值才相等。數字信號可以用二進(jìn)制表示，也可以用M進(jìn)制表示，由于二進(jìn)制的表示形式有多種，誤碼率和比特差錯率沒(méi)有唯一的對應關(guān)系。

對于自然二進(jìn)制碼，其比特差錯率比誤碼率小，誤碼率和比特差錯率的對應關(guān)系式為：

1/2＜Pe/Pes＜2/3

對于二進(jìn)制格雷碼，誤碼率和比特差錯率的對應關(guān)系式為：

Pe=Pes/n

式中 n=Log2M

調制方式不同，頻帶利用率也不相同，見(jiàn)表2。

由表2知道，2PSK、QPSK、MSK的Pes較小，正確傳送信號的可靠程度高，但頻帶利用率低；其余多電平調制方式提高了頻帶利用率，卻降低了正確傳送信號的可靠程度。

5、抖動(dòng)性能

抖動(dòng)是數字信號傳輸過(guò)程中的一種瞬時(shí)不穩定現象。它表示數字信號的各瞬間對于標準時(shí)間位置的偏差。抖動(dòng)包括兩個(gè)方面，一是輸入信號脈沖在某一平均位置左右變化；二是提取的時(shí)鐘信號在中心位置上的左右變化，這種抖動(dòng)現象相當于對數字信號進(jìn)行了相位調制。如果用示波器觀(guān)察這種信號，則在穩定的脈沖圖樣的前沿和后沿上出現某低頻干擾調制，其頻率一般為0-2KHz。抖動(dòng)嚴重時(shí)，由于脈沖移位使接收機把有脈沖誤認為無(wú)脈沖（或相反）。系統的傳輸速率越高，抖動(dòng)的影響也越大。

產(chǎn)生抖動(dòng)的原因很多，除了與定時(shí)提取電路的性能有關(guān)外，還與輸入信號的狀態(tài)有關(guān)；當輸入碼流中出現長(cháng)連“0”碼時(shí)，定時(shí)提取困難，也會(huì )產(chǎn)生定時(shí)抖動(dòng)；在多級中繼的系統中，每個(gè)中繼器產(chǎn)生的抖動(dòng)還會(huì )出現積累，使性能更加惡化。

由于抖動(dòng)難以完全消除，因此在實(shí)際工程中，往往提出一些系統容許的最大抖動(dòng)指標，作為對抖動(dòng)的限制條件。