专利名称：监测数字化信号传输质量的方法
发明涉及的是监测数字化信号传输质量的方法，数字化信号被量子化。
现有技术对于信号噪声比，例如数字化电视图象信号噪声比的测量，可以考虑用检验信号，例如电视图象中的测试格。但是，这种方式是以耗时和昂贵的校验接收机以及相应的测量技术为前提的。控制信号的监测需要类似的费用。
发明的优点根据主要要求的特征，在传输过程中，用发明的措施可以以简单的方式来评价数字化信号即其传输质量，且不需中断工作。还可以简单的方式评价通信线路中的D/A换器是否正常工作。
发明基于下述知识可获得的数字化信号(例如信号噪声比)的传输质量与通信线路中D/A转换器的分辨率及其质量参数的保持成正比。发明的出发点在于，在A/D转换进行足够控制的情况下(对于正弦载波或多频道信号，通常＞6Bit，如在电视中出现的那样)，当模拟信号均匀地量子化时，通过量子级的最后数量产生带有白色高斯形噪音特性的错误。这一白色噪音通过尼奎斯特波谱均匀分配，即分配到那些不传输有用信号的频率范围内。通过量子化干扰功率的测量，尤其是其平均值的测量，在这些频率范围内对于D/A转换器可以确定量子化级a，并将其与期望值进行比较。如果在测得的量子化级a和期望值之间出现了不能接受的大的偏差，那么处理错误信号，错误信号例如通过遥控装置在中心公布。
这样，就传输质量来说，可以监测工作时例如电视分配网内的许多D/A转换器，同时，还可通过D/A转换器的长时间稳定性获得经验。
附图借助附图来进一步说明发明的实施例。
图1显示了D/A转换器质量检测的框图，图2是一宽频带通信网中的无线电广播和电视频道的位置。
描述在无线电广播和电视信号的分配网中，广播和电视信号例如以数字化多频道选择制信号形式通过玻璃纤维GF传输，在用户TLN处借助于快速D/A转换器将其再转变为模拟多频道选择制信号，这一信号可由商用广播和/或电视接收器进一步处理。在图2中介绍了这一多频道选择制信号的例子。
由于数字化、量子化传输信号的信号噪音比直接与D/A转换器的分辨率成正比，可以将质量检测限制在这一参数上。如前面已提到的那样，其出发点在于，在发射端的A/D转换(图1中的ADC1)时进行足够的控制(对于正弦载波或多频道信号，通常＞6Bit)，当模拟信号均匀地量子化时，通过数字转换级a的最后数量产生带有白色高斯形噪音特性的错误。通常，对于平均的量子化干扰功率或量子化噪音功率有(W.K aiser教授的讲座讲义，传输技术II，斯图加特大学，1982年，229-230页)Pq=a212]]>a为量子化级。
由此引起的噪音(当然与其他噪音源如热噪音相叠加)在尼奎斯特波谱上均匀分配，也在那些不传输有用信号的位置上分配。通过测量平均的量子化干扰功率，它当然要大于其他的噪音分量，可以确定量子化级a。
在一未被有用波谱占用的位置上可提供10.7MHz的频率(或者5.5MHz或450KHz)。因为可得到相应的过滤器，所以在这些频率位置上可以容易地布置一敏感的、高选择性的放大器。下述数值适用于实现的电视分配系统。对于分辨率为12Bit，电阻为50欧姆时出口电压为1V ss的D/A转换器量子化级a=1Vss212=244μV]]>相应地，平均量子化干扰功率Pq=a212=4.9e-9W=-76dBm]]>这一干扰功率分布在整个尼奎斯特频带宽度上，因此，半扫描频率为452MHz2=226MHz]]>由于只在300kHz的带宽内测量到10.7MHz，5.5MHz或450kHz的频率，所以将期望的干扰功率修正为10log300kHz226MHz=-28.7dBm]]>在300kHz带宽上期望的干扰功率总计为Pq300＝-76dBm-28.7dBm＝-104.7dBm在实现的分配系统中，应识别出8Bit上D/A转换器的变坏，一8BitD/A转换器的期望干扰功率总计为-104.7dBm+4.dBm＝-80.7dbm(译注数值计算有误)。通过预选择VS，DAC的出口信号先到达放大器V1，然后到达第一陶瓷过滤器KF1。在放大器级V2和V3内出现电平升高并与第二陶瓷过滤器KF2匹配。在经放大V4后，在整流器和积分电路GF上电平为+4dBm的噪音信号等候处理。A/D转换器ADC2计算了干扰电压，并通过系统控制上相应的交叉点将其传送给数据处理A。
在最简单的情况下，比较电路适于数据处理，该比较电路将被测信号与在D/A转换器上测得的期望值进行比较。如果在实施例中这一差异≥4，即分辨率a＝12的期望值低于4或4以上，那么，将错误信号进行处理并公布。
建议的解决方法可以简单易行地监测工作中D/A转换器的信号噪音比。通过用商用的ZF放大器替代单个放大器可进一步节省费用，通过替换陶瓷过滤器还可改变测量频率。如果用振荡器和混频级取代图1中可连续调谐的前置滤波器，那么可以检测任意的频谱范围。
权利要求
1.监测被量子化的数字化信号质量的方法，用下述措施实现-在一不传输有用信号的范围内测量量子化干扰功率，-从量子化干扰功率中确定所属D/A转换器的量子化级，并将其与一期望值进行比较，-当测得的量子化级与期望值相比超过了预定允许的偏差时，那么处理错误信号。
2.根据权利要求1的方法，其特征是对于数字化无线电广播和/或电视信号的传输，测得的量子化级与期望值偏差为4或大于4时，将作为错位信号公布。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征是对于10.7MHz处的多频道选择制信号，在一电视信号分配网内进行量子化干扰功率的测量。
4.根据权利要求3的方法，其特征是选择300kHz的测量频带宽度。
全文摘要
在一不传输有用信号的范围内测量数字转换干扰功率,以监测数字化信号的传输质量。对于所属的D/A转换器,从数字转换干扰功率中可以测得数字转换级,并根据比较来评价D/A转换器是否满足要求的质量参数。
文档编号H04L1/24GK1178616SQ96192490
公开日1998年4月8日 申请日期1996年3月9日 优先权日1996年3月9日
发明者约尔格·迈尔 申请人:罗伯特·博施有限公司