數字電視工作模式中的參數MER、BER解析

鄒敦疆

我國地面數字標準，已成為國際第四標準，地面數字電視標準具有先進的技術優勢，在衛星數字電視、有線數字電視和地面數字電視三大傳輸方式中，地面數字電視傳輸標準是我國唯一擁有自主知識產權的廣播電視標準。用地面數字電視覆蓋實現戶戶通，不僅能滿足廣大農村收聽收看中央和新疆自治區廣播電視節目，還可以使用雙模機頂盒接收本地的廣播電視節目。

使用地面數字電視傳輸覆蓋，接收信號穩定、傳輸節目套數多、圖像清晰，數據業務和廣播電視傳輸可靠安全，是增強本地廣播電視節目傳輸覆蓋的有效途徑。在使用地面數字電視傳輸覆蓋中，它不同的傳輸工作模式，決定MER、BER的門限。而MER、BER的門限，又是數字電視地面傳輸中的主要技術指標，根據覆蓋范圍大小選擇合適的工作模式，可以保證廣播電視的有效覆蓋。

1 數字電視地面傳輸系統中的MER、BER

1.1 MER、BER

MER反映了數字接收機還原二進制數碼的能力，近似于基帶信號的信噪比S/N。MER是射頻參數，它包括接收信號的擾動，精確體現了接收機對信號的解調能力，MER決定著傳輸覆蓋范圍及邊緣的接收效果。數字電視地面傳輸系統中的MER值越大，說明調制的準確率越高，碼流出現的BER誤碼越小，圖像質量越好，它是綜合衡量傳輸網絡的線性，非線性失真的指標。調制誤差率MER值包含了信號的所有類型損傷。因此，在數字電視地面傳輸系統中MER的值越大代表系統越好。

BER（比特誤碼率）是指錯誤比特數于全部比特數的比值。BER參數是影響數字電視最終接收效果的，是衡量傳輸系統和接收機品質因數的綜合性參數。載噪比C/N是RF接口參數，誤碼率BER是解碼器輸入端口參數。但二者一一對應，對于不同的調制方式，在BER相同時，對應的C/N是不一樣的。

如：BER=10E-8時，16QAMC/N=17.5dB64QAMC/N=25.5dB256QAMC/N=33.5dB。

1.2 數字電視地面傳輸工作模式決定MER、BER門限

數字電視地面傳輸系統具有強大的傳輸能力，可以支持打包為MPEG2、MPEG4、H.264、AVS+，傳輸格式在4.8Mbps到32.4Mbps之間的數據碼流（包括HDTV高清電視節目）。可以實現固定、移動、便攜電視的所有業務需求，提高了頻譜利用率，為多種類多模式的業務提供可靠的技術手段。數字電視地面傳輸標準的工作模式達330種，根據2007年的實驗結果，國家廣電總局推薦了七種主要傳輸工作模式。模式1、2、3碼率低、傳輸節目少，但接收門限低、移動接收性能好，適用于車載移動接收。模式6、7碼率高、傳輸節目多，但接收門限高、移動接收性能差，適用于固定接收。模式4、5以固定接收為主、適度兼顧移動接收。如哈密市西山鄉德外里克村收轉站的調試：哈密市德外里克村收轉站，該村距離哈密市90km，中間無障礙物阻擋，海拔較高。轉發站設在移動公司機房，接收天線架高8m，發射天線架高25m，接收天線采用三層八木組合天線。當中心臺傳輸工作模式采用64QAM時，其最低門限MER為24dB，那么在德外里克村接收場強為46dBμV，MER為16dB，BER＞2，很顯然MER、BER門限打不開，電視節目解調不出來，也無法收轉。增高接收天線高度，反復調試接收天線的仰角和方位角，甚至加裝天線放大器，但接收效果始終沒有改善。當中心臺將電視傳輸工作模式改為16QAM時，電視接收場強為48dBμV，MER為25dB，BER＜1，接收門限一下打開，信號非常好，且圖像清晰、穩定。在同等信號強度下，MER越高則接收效果越好，MER過低則可能出現馬賽克、靜幀，甚至接收信號中斷等問題。BER、MER門限如表1。

表1 BER、MER門限

地面數字電視收轉站，接收傳頻信號采用無線方式。距離主臺比較遠，接收信號不好。可通過改變主臺傳輸工作模式，對同一符號率進行設置，QAM模式越高，其傳輸效率越高，傳輸廣播電視節目多，所承載的TS流碼率越高。由于所承載的信息量高，相應的信號的抗干擾能力則會下降。所以，現行的無線網絡一般都采用不超過16QAM模式。目前，大部分收轉站的變頻器采用數字再生技術，即它在接收到信號后，不是直接放大，而是重新在有脈沖的位置制作一個形狀完全相同的脈沖，恢復信號且清除了噪聲，即再生技術。使用的數字變頻器，可以將接收到信號MER的門限電平再生提高。地面數字電視的傳輸工作模式，都有一個最低門限電平要求，接收端門限必須達到，方可接收。地面數字電視MER、BER是最重要的指標。在利用光纖網絡傳輸數字電視時，如果傳輸距離較遠，在連續四級放大后，實際光功率變化不大，且數字信號的傳輸指標將變差，尤其是數字信號的MER的下降、誤碼率BER增加，將導致功能無法使用。可以在第四級放大器后面加裝色散補償器，其實，色散補償就是利用數字電視的再生技術，將MER門限指標再生提高，再加一利用。

2 結語

人們原來采用的地面數字電視傳輸標準，其主要指標為64QAM，系統凈碼率為24.365dBps，最低門限MER為24dB。改用16QAM時，系統凈碼率為21.658dBps，最低門限MER為17.5dB，門限電平MER提高了6.5dB，這對于在新疆地區人口居住極其分散、地理環境較復雜、距離發射臺較遠的環境中開展電視工作顯得尤為重要。當前，哈密中心臺傳輸的廣播電視節目為中央電視臺一套、七套、新疆電視臺一套、二套、哈密市電視臺一套、二套共六套電視節目和兩套哈密廣播節目。在兩縣一區建設28座地面數字廣播電視站，基本解決了農村群眾收聽收看廣播電視難的問題，尤其是解決了當地廣播電視的有效覆蓋。目前系統運行穩定，各項技術指標滿足要求，廣播電視收視效果令人滿意，為傳播黨及政府政策、維護社會穩定和國家長治久安發揮著極其重要的作用。