II. Nhiễu Noise:
3. Nhiễu trong Headend:
Tại Headend, thiết bị gõy nhiễu(noise) chủ yếu là những bộ điều chế Modulator. Những thiết bị này luụn gõy ra 2 nguồn nhiễu:
- Nhiễu trong băng tần hoạt động( In-band noise) gõy ảnh hưởng chất lượng tớn hiệu của chớnh kờnh thiết bị điều chế.
- Nhiễu ngoài băng tần hoạt động( Out-band noise) gõy ảnh hưởng chất lượng tớn hiệu cho toàn bộ cỏc kờnh khỏc trong dải thụng.
Tăng số lượng kờnh phỏt cũng là tăng số lượng Modulator, vỡ vậy, nhiễu ngoài băng tần tăng theo và ảnh hưởng vụ cựng lớn. Như vậy, nhiễu của một kờnh sau khi ra khỏi HE là tổng nhiễu trong băng tần và nhiễu ngoài băng tần do cỏc khuếch đại khỏc gõy ra. Vỡ vậy, càng tăng kờnh thỡ nhiễu trờn cỏc kờnh càng tăng.
Tỉ số súng mang trờn tạp õm của 1 kờnh sau khi ra khỏi HE được xỏc định như sau:
CNR(dB) = -10log + − − − 10 ) ( 10 ) ( 10 10 sum ouband CNR inband CNR
CNRoutband-sum= C/Noutband – 10log(n-1)
Trong đú:
CNRinband :Tỉ số súng mang trờn nhiễu trong băng tần hoạt động do 01 Modulator gõy ra.
CNRoutband:Tỉ số súng mang trờn nhiễu ngoài băng tần hoạt động do 01 Modulator gõy ra.
CNRoutband-sum: Tỉ số súng mang trờn nhiễu ngoài băng tần hoạt động do cỏc Modulator gõy ra.
n: Số lượng modulator điều chế tớn hiệu tại HE
Trong thực tế, cú thể làm giảm nhiễu trờn 1 kờnh tại HE bằng cỏch sử dụng cỏc bộ lọc tại đầu ra cỏc Modulator để hạn chế ảnh hưởng của nhiễu ngoài băng tần.( Phương phỏp này đang được sử dụng tại HE của Truyền hỡnh cỏp Hà nội và mang lại hiệu quả rất cao)
III. Mộo hài:
Khụng giống như nhiễu nhiệt chỉ phụ thuộc đặc tớnh hệ thống truyền dẫn và băng thụng kờnh, mức mộo hài phụ thuộc vào số lượng tớn hiệu kờnh trờn mạng. Mộo hài sinh ra khi tớn hiệu kờnh qua cỏc phần tử khụng tuyến tớnh (phần tử tớch cực) cụ thể là khuếch đại. Mộo hài là kết quả của sự tương tỏc (tổng và hiệu) giữa cỏc súng mang khỏc nhau khi đi qua khuếch đại. Chớnh vỡ vậy, mức mộo hài của thụng số kỹ thuật khuếch đại thường được xỏc định dưới một hoặc hai điều kiện về tải kờnh. Trong cỏc loại mộo hài, mốo hài bậc 2,3 là tớn hiệu mộo cú cường độ lớn nhất và xuất hiện thường xuyờn trờn dải thụng hệ thống, ảnh hưởng đến chất lượng tớn hiệu vỡ vậy được quan tõm xem xột tỡm cỏch khắc phục. Dưới đõy là phần giới thiệu tổng quan tớnh chất, phương phỏp tớnh mộo hài bậc 2 (CSO) và mộo hài bậc 3 (CTB)
Ghi chỳ: đơn vị của CSO, CTB là dBc, dBc cú ý nghĩa là tỉ số mộo hài trờn súng mang. Một số tài liệu mụ tả giỏ trị dBc dương nghĩa là tỉ số súng mang trờn mộo hài (C/CSO, C/CTB). Trong tài liệu này sử dụng cỏch mụ tả tiờu chuẩn theo SCTE, vỡ vậy, CSO, CTB luụn cú giỏ trị dBc õm.
a. Mộo hài bậc 2 (CSO):
Mộo hài bậc 2 là tổng và hiệu giữa hai súng mang bất kỳ, f1 + f2 và f1 - f2, khi tớn hiệu kờnh qua cỏc phần tử khụng tuyến tớnh tạo ra súng mang thứ 3 cú biờn độ nhỏ hơn f1 , f2. Mộo hài bậc 2 tuõn theo nguyờn tắc 10log - (nguyờn tắc cụng suất), với thay đổi 1dB mức tớn hiệu đầu ra của khuếch đại dẫn đến thay đổi 1dB của mức tớn hiệu mộo hài bậc 2. Cụ thể, nếu mức tớn hiệu đầu ra khối khuếch đại tăng 1dB thỡ mộo hài tăng 1dB, nếu mức tớn hiệu đầu ra giảm đi 1dB thỡ mức mộo hài được cải thiện 1dB.
Trong thiết kế mạng cỏp phõn phối đồng trục, việc tớnh CSO qua cỏc tầng khuếch đại là rất cần thiết, cụng thức tổng quỏt tớnh CSO của nhỏnh cú n tầng khuếch đại như sau:
CSO (dBc) = -10log + + + − − − 10 10 10 10 ... 10 10 2 1 CSO CSOn CSO Trong đú:
CSO1 là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại thứ 1 CSO2 là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại thứ 2
……..
CSOn là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại thứ n
Đõy là cụng thức tổng quỏt khi tớnh CSO trong một nhỏnh bao gồm cỏc khuếch đại cú chỉ số CSO khỏc nhau, mức khuếch đại khỏc nhau. Nếu nhỏnh gồm những khuếch đại giống nhau (cú chỉ số CSO giống nhau), suy hao qua đoạn cỏp nối giữa hai khuếch đại bằng mức khuếch đại (gain) của khuếch đại trước, mức tớn hiệu tại đầu ra cỏc khuếch đại giống nhau thỡ cụng thức tổng quỏt sẽ được giản húa như sau:
CSO (dBc) = CSOA + 10log n (phộp cộng do dựng CSO với đơn vị dBc õm)
Trong đú:
CSOA là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại. n là số lượng khuếch đại trờn nhỏnh cần tớnh.
Mỗi khuếch đại trước khi xuất xưởng đều cú ghi chỉ số CSO được đo theo tải kờnh cố định. Tuy nhiờn chỉ số này chưa thể ỏp dụng được vào ngay cụng thức trờn do khụng đỳng với tải kờnh thực tế đang dựng trờn mạng. CSOA là CSO căn cứ theo tải kờnh thực tế và được tớnh theo cụng thức sau:
CSOA = spec + (actlev – reflev)- ( )
ì − − − ) log ( )
(hifreq lowfreq ana lowfreq
refslp actslp
Trong đú:
spec: Giỏ trị CSO do nhà sản xuất đưa ra
actlev: mức tớn hiệu thực tế tại đầu ra khuếch đại (dBmV)
reflev: mức tớn hiệu tham khảo tại đầu khuếch đại (dBmV) do nhà sản xuất đưa ra actslp: độ dộc (slope) được sử dụng thực tế (dB) trong khuếch đại
refslp: độ dộc (slope) tham khảo trong khuếch đại (dB) do nhà sản xuất đưa ra hifreq: tần số lớn nhất trờn dải thụng thiết kế
lowfreq: tần số nhỏ nhất trờn dải thụng thiết kế analog: tần số kờnh analog cuối trờn dải thụng
b. Mộo hài bậc 3 (CTB):
Mộo hài bậc 3 là tổng và hiệu giữa ba súng mang bất kỳ, f1± f2± f3, sẽ tạo ra cỏc súng mang cú biờn độ nhỏ hơn f1 , f2 , f3. Mộo hài bậc 3 tuõn theo nguyờn tắc 20log - (nguyờn tắc điện ỏp), với thay đổi 1dB mức tớn hiệu đầu ra của khuếch đại dẫn đến thay đổi 2dB của
mức tớn hiệu mộo hài bậc 3. Cụ thể, nếu mức tớn hiệu đầu ra khối khuếch đại tăng 1dB thỡ mộo hài tăng 2dB, nếu mức tớn hiệu đầu ra giảm đi 1dB thỡ mức mộo hài được cải thiện 2dB.
Trong thiết kế mạng cỏp phõn phối đồng trục, việc tớnh CTB qua cỏc tầng khuếch đại là rất cần thiết, cụng thức tổng quỏt tớnh CTB của nhỏnh cú n tầng khuếch đại như sau:
CTB (dBc) = -20log + + + − − − 20 20 20 10 ... 10 10 2 1 CTB CTBn CTB Trong đú:
CTB1 là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại thứ 1 CTB 2 là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại thứ 2 ……..
CTB n là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại thứ n
Đõy là cụng thức tổng quỏt khi tớnh CTB trong một nhỏnh bao gồm cỏc khuếch đại cú chỉ số CTB khỏc nhau, mức khuếch đại khỏc nhau. Nếu nhỏnh gồm những khuếch đại giống nhau (cú chỉ số CTB giống nhau), suy hao qua đoạn cỏp nối giữa hai khuếch đại bằng mức khuếch đại (gain) của khuếch đại trước, mức tớn hiệu đầu ra tại cỏc khuếch đại giống nhau thỡ cụng thức tổng quỏt sẽ được giản húa như sau:
CTB (dBc) = CTB A + 20log n (phộp cộng do dựng CTB với đơn vị dBc õm)
Trong đú:
CTBA là mức mộo hài bậc hai khi tớn hiệu chỉ đi qua khuếch đại. n là số lượng khuếch đại trờn nhỏnh cần tớnh.
Mỗi khuếch đại trước khi xuất xưởng đều cú ghi chỉ số CTB được đo theo tải kờnh cố định. Tuy nhiờn chỉ số này chưa thể ỏp dụng được vào ngay cụng thức trờn do khụng đỳng với tải kờnh thực tế đang dựng trờn mạng. CTBA là CTB căn cứ theo tải kờnh thực tế và được tớnh theo cụng thức sau:
CTB A = spec + 2 x (actlev – reflev) - ( )
ì − − − ) log ( )
(hifreq lowfreq ana lowfreq
refslp actslp
Trong đú:
spec: Giỏ trị CTB do nhà sản xuất đưa ra
reflev: mức tớn hiệu tham khảo tại đầu khuếch đại (dBmV) do nhà sản xuất đưa ra actslp: độ dộc (slope) được sử dụng thực tế (dB) trong khuếch đại
refslp: độ dộc (slope) tham khảo trong khuếch đại (dB) do nhà sản xuất đưa ra hifreq: tần số lớn nhất trờn dải thụng thiết kế
lowfreq: tần số nhỏ nhất trờn dải thụng thiết kế analog: tần số kờnh analog cuối trờn dải thụng