專利名稱：監(jiān)測數(shù)字化信號傳輸質(zhì)量的方法
發(fā)明涉及的是監(jiān)測數(shù)字化信號傳輸質(zhì)量的方法，數(shù)字化信號被量子化。
現(xiàn)有技術(shù)對于信號噪聲比，例如數(shù)字化電視圖象信號噪聲比的測量，可以考慮用檢驗信號，例如電視圖象中的測試格。但是，這種方式是以耗時和昂貴的校驗接收機(jī)以及相應(yīng)的測量技術(shù)為前提的。控制信號的監(jiān)測需要類似的費用。
發(fā)明的優(yōu)點根據(jù)主要要求的特征，在傳輸過程中，用發(fā)明的措施可以以簡單的方式來評價數(shù)字化信號即其傳輸質(zhì)量，且不需中斷工作。還可以簡單的方式評價通信線路中的D/A換器是否正常工作。
發(fā)明基于下述知識可獲得的數(shù)字化信號(例如信號噪聲比)的傳輸質(zhì)量與通信線路中D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率及其質(zhì)量參數(shù)的保持成正比。發(fā)明的出發(fā)點在于，在A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行足夠控制的情況下(對于正弦載波或多頻道信號，通常＞6Bit，如在電視中出現(xiàn)的那樣)，當(dāng)模擬信號均勻地量子化時，通過量子級的最后數(shù)量產(chǎn)生帶有白色高斯形噪音特性的錯誤。這一白色噪音通過尼奎斯特波譜均勻分配，即分配到那些不傳輸有用信號的頻率范圍內(nèi)。通過量子化干擾功率的測量，尤其是其平均值的測量，在這些頻率范圍內(nèi)對于D/A轉(zhuǎn)換器可以確定量子化級a，并將其與期望值進(jìn)行比較。如果在測得的量子化級a和期望值之間出現(xiàn)了不能接受的大的偏差，那么處理錯誤信號，錯誤信號例如通過遙控裝置在中心公布。
這樣，就傳輸質(zhì)量來說，可以監(jiān)測工作時例如電視分配網(wǎng)內(nèi)的許多D/A轉(zhuǎn)換器，同時，還可通過D/A轉(zhuǎn)換器的長時間穩(wěn)定性獲得經(jīng)驗。
附圖借助附圖來進(jìn)一步說明發(fā)明的實施例。

圖1顯示了D/A轉(zhuǎn)換器質(zhì)量檢測的框圖，圖2是一寬頻帶通信網(wǎng)中的無線電廣播和電視頻道的位置。
描述在無線電廣播和電視信號的分配網(wǎng)中，廣播和電視信號例如以數(shù)字化多頻道選擇制信號形式通過玻璃纖維GF傳輸，在用戶TLN處借助于快速D/A轉(zhuǎn)換器將其再轉(zhuǎn)變?yōu)槟M多頻道選擇制信號，這一信號可由商用廣播和/或電視接收器進(jìn)一步處理。在圖2中介紹了這一多頻道選擇制信號的例子。
由于數(shù)字化、量子化傳輸信號的信號噪音比直接與D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率成正比，可以將質(zhì)量檢測限制在這一參數(shù)上。如前面已提到的那樣，其出發(fā)點在于，在發(fā)射端的A/D轉(zhuǎn)換(圖1中的ADC1)時進(jìn)行足夠的控制(對于正弦載波或多頻道信號，通常＞6Bit)，當(dāng)模擬信號均勻地量子化時，通過數(shù)字轉(zhuǎn)換級a的最后數(shù)量產(chǎn)生帶有白色高斯形噪音特性的錯誤。通常，對于平均的量子化干擾功率或量子化噪音功率有(W.K aiser教授的講座講義，傳輸技術(shù)II，斯圖加特大學(xué)，1982年，229-230頁)Pq=a212]]>a為量子化級。
由此引起的噪音(當(dāng)然與其他噪音源如熱噪音相疊加)在尼奎斯特波譜上均勻分配，也在那些不傳輸有用信號的位置上分配。通過測量平均的量子化干擾功率，它當(dāng)然要大于其他的噪音分量，可以確定量子化級a。
在一未被有用波譜占用的位置上可提供10.7MHz的頻率(或者5.5MHz或450KHz)。因為可得到相應(yīng)的過濾器，所以在這些頻率位置上可以容易地布置一敏感的、高選擇性的放大器。下述數(shù)值適用于實現(xiàn)的電視分配系統(tǒng)。對于分辨率為12Bit，電阻為50歐姆時出口電壓為1V ss的D/A轉(zhuǎn)換器量子化級a=1Vss212=244μV]]>相應(yīng)地，平均量子化干擾功率Pq=a212=4.9e-9W=-76dBm]]>這一干擾功率分布在整個尼奎斯特頻帶寬度上，因此，半掃描頻率為452MHz2=226MHz]]>由于只在300kHz的帶寬內(nèi)測量到10.7MHz，5.5MHz或450kHz的頻率，所以將期望的干擾功率修正為10log300kHz226MHz=-28.7dBm]]>在300kHz帶寬上期望的干擾功率總計為Pq300＝-76dBm-28.7dBm＝-104.7dBm在實現(xiàn)的分配系統(tǒng)中，應(yīng)識別出8Bit上D/A轉(zhuǎn)換器的變壞，一8BitD/A轉(zhuǎn)換器的期望干擾功率總計為-104.7dBm+4.dBm＝-80.7dbm(譯注數(shù)值計算有誤)。通過預(yù)選擇VS，DAC的出口信號先到達(dá)放大器V1，然后到達(dá)第一陶瓷過濾器KF1。在放大器級V2和V3內(nèi)出現(xiàn)電平升高并與第二陶瓷過濾器KF2匹配。在經(jīng)放大V4后，在整流器和積分電路GF上電平為+4dBm的噪音信號等候處理。A/D轉(zhuǎn)換器ADC2計算了干擾電壓，并通過系統(tǒng)控制上相應(yīng)的交叉點將其傳送給數(shù)據(jù)處理A。
在最簡單的情況下，比較電路適于數(shù)據(jù)處理，該比較電路將被測信號與在D/A轉(zhuǎn)換器上測得的期望值進(jìn)行比較。如果在實施例中這一差異≥4，即分辨率a＝12的期望值低于4或4以上，那么，將錯誤信號進(jìn)行處理并公布。
建議的解決方法可以簡單易行地監(jiān)測工作中D/A轉(zhuǎn)換器的信號噪音比。通過用商用的ZF放大器替代單個放大器可進(jìn)一步節(jié)省費用，通過替換陶瓷過濾器還可改變測量頻率。如果用振蕩器和混頻級取代圖1中可連續(xù)調(diào)諧的前置濾波器，那么可以檢測任意的頻譜范圍。
權(quán)利要求
1.監(jiān)測被量子化的數(shù)字化信號質(zhì)量的方法，用下述措施實現(xiàn)-在一不傳輸有用信號的范圍內(nèi)測量量子化干擾功率，-從量子化干擾功率中確定所屬D/A轉(zhuǎn)換器的量子化級，并將其與一期望值進(jìn)行比較，-當(dāng)測得的量子化級與期望值相比超過了預(yù)定允許的偏差時，那么處理錯誤信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是對于數(shù)字化無線電廣播和/或電視信號的傳輸，測得的量子化級與期望值偏差為4或大于4時，將作為錯位信號公布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征是對于10.7MHz處的多頻道選擇制信號，在一電視信號分配網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行量子化干擾功率的測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征是選擇300kHz的測量頻帶寬度。
全文摘要
在一不傳輸有用信號的范圍內(nèi)測量數(shù)字轉(zhuǎn)換干擾功率,以監(jiān)測數(shù)字化信號的傳輸質(zhì)量。對于所屬的D/A轉(zhuǎn)換器,從數(shù)字轉(zhuǎn)換干擾功率中可以測得數(shù)字轉(zhuǎn)換級,并根據(jù)比較來評價D/A轉(zhuǎn)換器是否滿足要求的質(zhì)量參數(shù)。
文檔編號H04L1/24GK1178616SQ96192490
公開日1998年4月8日 申請日期1996年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月9日
發(fā)明者約爾格·邁爾 申請人:羅伯特·博施有限公司