采用頻譜分析儀測量CATV載噪比（C/N）的方法

1、 CATV載噪比（C/N）的定義：

系指圖像載波電平有效值與規(guī)定帶寬內(nèi)系統(tǒng)噪聲電平均方根值之比，用dB表示，即：

噪聲帶寬BW=5.75MHz（中國）

2、 測量步驟

1） 測量方框圖如圖1所示

2） 調(diào)諧頻譜分析儀找到被測的圖像載波，置于屏幕的中心

3） 調(diào)整頻譜分析儀處于如下狀態(tài)，并測量圖像載波電平

中頻分辨率帶寬： 300kHz

視頻濾波器帶寬： 300kHz最小

對數(shù)標(biāo)度： 2dB/div

掃頻寬度： 1MHz/div

掃描時間： 自動

4） 微調(diào)頻譜分析儀，使圖像載波位于顯示屏的中心。

5）調(diào)整基準(zhǔn)電平控制使圖像載波峰位于頻譜分析儀的頂刻度線下，此時的基準(zhǔn)電平，即圖像載波電平值，記為A。

注: 加擾電視設(shè)備影響載波電平的測量，應(yīng)該關(guān)掉加擾功能。

6） 測量噪聲，調(diào)整頻譜分析儀處于如下狀態(tài)：

中頻分辨率帶寬： 30kHz（寬帶也可以用）

視頻濾波器帶寬： 100Hz（不能大于300Hz）

對數(shù)標(biāo)度： 10dB/div

掃頻寬度： 1MHz/div

掃描時間： 自動

7） 必要時課重新調(diào)諧圖像頻率使信號位于中心。

注：未使用帶通濾波器，可調(diào)整頻譜分析儀的衰減器防止過載，但重返回到上述的3），重新測量圖像載波電平。

8）在頻道內(nèi)測量，應(yīng)從被測頻道上去掉調(diào)制信號，保留有源設(shè)備的供電以便保證全部前端信道噪聲處在正常狀態(tài)。對于開路頻道，從信號處理器輸入端或預(yù)放輸入端取下天線的引線，輸入端口給予終接。對于其它頻道，應(yīng)斷開基帶視頻信號，并且給予終接。不得采用關(guān)掉處理器、預(yù)放、調(diào)制器供電的方法。

9） 調(diào)頻譜分析儀使被測的噪聲位于顯示屏的中央，即移動載波向左2—3MHz。

測到的噪聲電平，記為B，于是：

（C/N） =A-B （1）

未修正

當(dāng)有視頻調(diào)制使得在規(guī)定的帶寬范圍內(nèi)分不清噪聲時，應(yīng)去掉視頻調(diào)制或者在頻道的邊緣進(jìn)行測量，可用實(shí)際噪聲相加的方法來解決。

近來有些頻譜分析儀智能化程度比較高，可以自動進(jìn)行計量和修正某些或全部結(jié)果，詳細(xì)情況應(yīng)查詢儀器使用說明書，測試起來更為方便。

3、 C/N比計算

從以上測量的結(jié)果減去如下的修正系數(shù)：

1） 帶寬修正系數(shù)應(yīng)按下式計算：

式中：B1——規(guī)定的噪聲帶寬，（對于PAL-D為5.75MHz）

　　　B2——測量儀器的中頻分辨帶寬

2） 對數(shù)檢波瑞利（Rayieigh）噪聲： C2=+2.5dB

3） 中頻等效噪聲帶寬差異修正系數(shù)C3，可參閱使用儀器說明，如中頻帶寬是下降3dB處的帶寬時，則： C3= -0.52dB

4） 被測噪聲與頻譜分析儀底噪聲相差小于10dB時的修正系數(shù)C4，C4可從圖2修正曲線上查出，也可查C4修正系數(shù)表

5） 載噪比修正按下式計算：

C/N = （C/N）未修正 — （C1+C2+C3+C4）

對于CATV 300MHz系統(tǒng)至少應(yīng)測量6個頻道，450MHz系統(tǒng)應(yīng)測7個頻道，550MHz系統(tǒng)應(yīng)測8個頻道。其中應(yīng)包括系統(tǒng)最高和最底頻道。

底部/被測噪聲差值

圖2 修正系數(shù)C4曲線

C4修正系數(shù)表

4、 實(shí)例舉例：

采用頻譜儀測量結(jié)果如圖3所示

圖 3采用頻譜儀測C/N比特性曲線

由圖3可見圖像載波電平C = -30dBm ，噪聲電平 N = -90dBm

即：N =（Nsys+Na）=-90dBm 式中：Nsys—被測系統(tǒng)的噪聲 Na_—頻譜分析儀的底噪聲

Nsys與Na之差在頻譜分析儀上表現(xiàn)為5dB，根據(jù)這個差值可在修正曲線上找到修正量C4為1.7dB，所以系統(tǒng)噪聲應(yīng)為：

Nsys = N - Nc

　　　= -90 dBm - 1.7dB

　　　= -91.75dBm

假定頻譜分析儀測量C/N時的IF帶寬為300KHz時，那么帶寬修正系數(shù)C1，如下：

因此，5.75MHz 帶寬內(nèi)的噪聲如下：

Nsys – 12.8dB = -91.7dBm + 12.8dB

　　　　　　　　= -78.9 dBm

頻譜分析儀垂直標(biāo)度為對數(shù)，修正系數(shù)C2為-2.5dB；等效噪聲帶寬與理想的矩形帶寬不同，其修正系數(shù)C3為+1dB，最終的噪聲應(yīng)是：

N = -78.9+2.5+1.0 = -75.4dB

經(jīng)過上述修正。最終的載噪比C/N是：

C/N = -30dBm—（—75.4dBm）= 45.4dBm

從以上分析看出，用普通的頻譜分析儀測載噪比時，絕不是顯示屏上顯示的（如以上例子）60dB，而是45.4dB。有的頻譜分析儀能自動進(jìn)行上述修正，但是應(yīng)注意帶寬。