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有线电视系统的失真特性

      在有线电视系统中，有许多干线放大器、变换器等有源设备，当信号通过它们时都不可避免地要产生各种失真。失真可分为两类，即线性失真和非线性失真。

1、线性失真

        所谓线性失真，是指由于电路的幅频特性和相频特性的不均性而造成的各频率信号的比例失调，但并不产生新的频率成分。线性失真指标主要包括频道内幅频特性、色/亮度时延差等。

                                                             图1-1 画面失真

（1）频道内幅频特性。频道内幅频特性是指在某规定频道的频带范围内，系统输出端与输入端之间信号的增益随频率的变化情况。通常取图像载波频率处的幅度作为基准点（0dB），其他频率点的信号幅度用相对于基准点的分贝数表示。**规定频道内幅度频特性的不平度在整个频道范围内不超过±2dB，在任意的0.5MHz范围内不超过±0.5dB。

（2）色/亮度时延差。色/亮度时延差是指彩色电视信号中的色度信号和亮度信号经系统传输时由于时延不一致而存在的时延差。一般说来，色度与亮度信号之间的时延差总是难免的，但只要这个差值足够小，使彩色图像与黑白图像之间的间隔不为人眼所觉察就可以了。**规定色/亮度时延差不得大于100ns。

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2、非线性失真

                                                                图1-2 正常画面

       非线性失真是因信号通过非线性元件时，不仅使各频率分量的幅度和相位发生变化，而且还产生了新的频率成分，对有用信号形成干忧。在有线电视系统中，因为要同时传输多套节目，甚至几十套节目，在高频传输通道中还存在交调、互调、复合三次差拍失真等非线性失真，这些失真对有线电视系统的质量会产生很大的影响。

       非线性失真的产物很多。二次失真产物有二次谐波干扰是指任意两个频率之和或差的总和（故又称为差拍项）。在二次失真产物中，二次互调干扰项的振幅是二次谐波项振幅的2倍，项数是二次谐波干扰项数的N倍，因而其干扰更为重要。在频道数较多的系统中，仅仅考虑差拍项，并把所有二次差拍项的总和称为复合二次差拍（CSO）。

       三次失真的产物主要有输入信号的三次谐波失真，任意两个频率的和、差组合而成的三阶互调失真，任意三个频率的和、差形成的三次差拍失真等。如果有三次互调、三次谐波、三次差拍的频率落入有用频道内，就会对该频道的图像产生斜纹状干扰。

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       三次失真产物的数量随频道数的增加而增加，个数*多的是三次差拍，个数*少的是三次谐波。一般都忽略三次谐波的影响。研究*多的是三次差拍和三次互调产物的组合，称为复合三次差拍（CTB）。

（1）载波交扰调制比（CM）。载波交扰调制比是指在系统给定点、指定频道上已调载波的有用调制信号峰-峰值与其他频道引入本频道的调制信号峰-峰值之比，通常用分贝表示，即

      CM=20lg(指定频道上有用调制信号峰-峰值/引入本频道交扰信号峰-峰值)

（2）载波互调比（IM）。载波互调比是指在系统给定点，传输载波电压与落入该频道的某一类互调产物电压之比，通常用分贝表示，即

   IM=20lg（指定频道上的图像载波电压/落入该频道的互调产物电压）

载波互调比是用来描述射频信号非线性失真的一个重要指标。由于系统的非线性失真，而出现了一些由有用频率的和、差及其倍频等组成的新的频率成分，其中落入有用频道中的频率成分将对有用信号造成干扰。

（3）载波复合二次差拍比（C/CSO）。载波复合二次差拍（CSO）是指落入某一频道内二阶项引起的所有互调产物的总合。载波复合二次差拍比（C/CSO）是指在系统给定点上，图像载波电压与落入该频道内成簇集聚的二次差拍产物的复合电压之比，通常用分贝表示，即

C/CSO=20lg（指定频道上图像载波电压/落入该频道内成簇集聚的二次差拍产物的复合电压）

（4）载波复合三次差拍比（C/CTB）。复合三次差拍（CTB）是指落在某一频道内的所有三次差拍成分的总和。在频道数较多时，它是影响图像质量的主要因素。载波复合差拍比（C/CTB）是指在系统给定点，图像载波电压与围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差产物的峰值电压之比，通常用分贝表示，即

C/CTB=20lg（指定频道上图像载波电压/围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差拍产物的峰值电压）

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非线性失真可分为交扰调制比（CM）和载波互调比（IM）。

       交扰调制比是一个信号被另一个信号的振幅调制，并落在调制载波的同一个频道内，形成两个信号的相互干扰，它没有产生新的频率成分，俗称为“雨刷干扰”或“鬼影干扰”。

       载波互调比是多个信号的载波互调后，落入某一个电视频道中对视频信号形成斜纹干扰，条纹的疏密与干扰频率离被干扰的频道的图像载频的远近有关（近稀远密），也称为“网纹干扰”。

       互调干扰可适当地通过频道选择来减轻，但是很有限；交调干扰是无法靠改变工作频道消除的。在载波互调产物中影响**的是二阶和三阶互调产物。组合二次差拍CSOn是指二谐波和二次互调产物的总合称；组合三次差拍CTBn指三次谐波和多信号载波互调产生的三次项总和统称。非线性失真的大小与网络中传输频道数、放大器的输出电平和放大器的串联级数n密切相关。输出电平每提高1dB，非线性失真就劣化1～2dB。

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