浅谈hfc回传通道的非线性失真噪声

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1、HFＣ回传通道的非线性失真噪声 摘要：本文对ＨＦＣ网络回传通道的噪声作了简单的概述，并依据广州市有线电视网络上的情况，重点讨论了激光器削波和公共路径失真两种非线性失真。NonlineardistortioninHFCnetworkReturnPathAbstract：ThispapersummarizesbrieflythenoiseinHFCnetworkreturnpath．AndstressesLaserclippingandCPD，accordingasGuangZhouCATVnetwork． 一、引言　　如何对付回传噪声是困

2、扰回传业务发展的主要技术难点。作者认为，在众多的噪声分类方法中，按噪声的来源进行分类对实际工作最具指导意义，而研究噪声对通信质量的影响则按噪声的波形进行分类。下面依据广州市广播电视网络有限公司的网络情况，对其存在的噪声进行简单的归类：〈一〉光纤链路噪声。目前大多数的城市都使用短距离光纤，因此主要是选购相关强度噪声较小的激光器，如IFP。〈二〉放大器等设备的热噪声。〈三〉侵入噪声。（1）来自周围的空间。通过一些密封性不好的地方侵入HFC系统，如：松动的接头、松动的设备外壳、电缆破损或老化后屏蔽性下降、没加终端负载的分支分配、非法的线路等。

3、（２）来自用户家里。主要源头是电视机、计算机、ＶＣＤ机、电机、家用放大器等设备。为了区分这些侵入噪声对ＣＭ通信质量的影响，我们需要按这些干扰的波形进行分类：（Ａ）脉冲噪声。通常为人造源：电视等家用电器的开关切换，带电机的家用电器的使用。出现频率一般为每秒几次到几十次，它导致掉包率上升。由于长度大的包更容易比脉冲噪声破坏，所以我们可以减少数据包的长度，同时增大FEC的能力，将获得很好的抵抗能力。在实际的使用和测试中（BW3240和ArrisC3），采用S-CDMA方式比A-TDMA和TDMA有更强的抵抗能力。（Ｂ）稳定的单载波干扰。如电视

4、图象中频泄露：３８ＭＨZ或45.75ＭＨz（ＮＴＳＣ，出现在兼容机和改装机）；57.75MHz的开路电视信号等。ArrisC3最新的CMTS采用电子抵消技术，能很好地识别这些幅度稳定的干扰。此外对信号进行分割并放在几个副载波（而不是一个）上传送（OFDM技术）也是一种很好的方法。当然，来自常见设备的泄露和稳定的空中电波的单载波干扰，最好的方法还是避开该频率。（C）频谱比较连续的类高斯噪声干扰。最常见的是由于电缆破损、老化、中心和外皮有短路，而接收下来的自然环境噪声。入侵噪声是双向业务开展初期影响回传系统稳定的主要因素。但运行一段时间后，

5、经过各种处理的HFC回传系统开始趋向于稳定，维护人员也积累了丰富的经验，入侵噪声的影响程度开始下降，而回传激光器削波失真和公共路径失真等由系统里非线点引起的噪声变得越来越重要。 二、非线形失真的基本理论非线性系统的输出电压和输入电压的关系可用下式来表示：Uo=K1Ui+K2Ui2+K3Ui3+……当输入只有一个载波时候，输出也只有其基波和谐波。当输入信号为2个载波时，Ui=ACOSωat+BCOSωbt,代入上式并化成一次三角函数的形式：Uo=K1(ACOSωat+BCOSωbt)+K2[½(A2＋B2)+½A2COS2ωat+½B2C

6、OS2ωbt+ABCOS(ωa+ωb)t+ABCOS(ωa-ωb)t]+K3[¾A3COSωat+¾B3COSωbt+¼A3COS3ωat+¼B3COS3ωbt+¾A2BCOS(2ωa+ωb)t+¾A2BCOS(2ωa-ωb)t+¾AB2COS(2ωb+ωa)t+¾AB2COS(2ωb-ωa)t+½3AB2COSωat+½3A2BCOSωbt]　　式中的Ｋ１项是我们所需要的信号。Ｋ２项为二次失真的产物：第1项是直流分量；第２、３项为二次谐波项；第４、５项是拍频项。Ｋ３项为三次失真的产物：第1，2项为基本频率项，但存在幅度失真；第3，4项

7、是三次谐波项；第5--8项是拍频项；第9，10项的为交调失真项。交调失真是一种幅度失真，其频率仍是基本频率但却叠加了多个频道的幅度。互调失真是属于频谱失真，如第３～８项。 三、回传光发射机削波失真加到激光器上的RF信号足够大，在负方向上使驱动电流低于驱动门限时，将会引起削波失真。（1）     各种信号引起激光器削波的特征（Ａ）稳定的单载波引起的激光器削波上图中频谱分析仪的分辨带宽是375KHz，单载波信号的频率为15.5MHz。特征：i)                   回传通道内总功率很大，用测到的功率减去到激光器的链路损耗得出

8、的值应该比阀值电平要高。ii)                  根据前面提到非线性失真理论，失真的产物主要集中在2次谐波（31MHz）、３次谐波(46.5MHz)等等。iii)