卫星数字电视接收器测量方法

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卫星数字电视接收器测量方法
SJ 目 次 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 测试信号 1 4.1 MPEG-2活动序列 1 4.2 伪随机序列 1 4.3 数字视频测试信号 1 4.4 图像格式测试信号 2 4.5 数字音频测试信号 2 4.6 音视频同步测试信号 2 4.7 图像质量系数测试序列 3 5 测试仪器 3 6 测量条件和测量状态 3 6.1 测量条件 3 6.2 仲裁条件 4 6.3 预热 4 6.4 测量状态 4 7 测量项目和方法 4 7.1 接收性能 4 7.2 AV输出端特性 12 7.3 Y/C分离端子输出特性 16 7.4 分量输出端特性 18 7.5 R、G、B输出特性 21 7.6 图像质量系数 22 7.7 输出的同步信号特性 23 7.8 图像格式 24 7.9 射频输出端特性 24 7.10 TS流输出口特性 25 7.11 电源适应性 26 7.12 消耗功率 27 7.13 待机消耗功率 27 附录A (规范性附录) 视频测试信号波形 28 附录B (资料性附录) 供测量用的滤波器的参数及其特性 32 附录C (资料性附录) 数字电视接收设备测试方法标准工作组 32 前 言 本标准的附录A为规范性附录,附录B、附录C为资料性附录。 本标准由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会归口。 本标准由数字电视接收设备功能和性能测试方法工作组起草。 本标准起草单位:参见附录C。 本标准主要起草人: 本标准由全国音、视频及多媒体系统与设备标准委员会归口。 本规范主要起草人李剑、阮卫泓、佘智勇、陈科、王海燕、徐永生。 卫星数字电视接收器测量方法 范围 本标准规定了卫星数字电视接收器电性能的测量条件、测量项目和测量方法。 本标准适用于标准清晰度卫星数字电视接收器。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件, 其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根 据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文 件,其最新版本适用于本标准。 GB 3659-1983 电视视频通道测试方法 GB 3174-1995 PAL-D制式电视广播技术规范 GB/T 17700-1999 卫星数字广播信道编码和调制标准(eqv ITU-R BO.1211:1995) GB/T 17975.1-2000 信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码 第1部分:系统(idt ISO/IEC 13818-1:1996) GB/T 17975.2-2000 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第2部分:视频(idt ISO/IEC 13818-2:1996) GB/T 17975.3-2003 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第3部分:音频(idt ISO/IEC 13818-3:1998) GB/T 18472 数字编码彩色电视系统用测试信号(neq ITU-R BT.801-1) SJ/T ×××××-×××× 数字电视接收设备术语 GB/T XXXXX-XXXX 数字电视标准术语 术语和定义 SJ/T ×××××-×××× 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 图像质量系数 Picture Quality Ratio PQR 一种利用仪器模拟人眼视觉特性客观测定图像损伤的参数。 射频 radio frequency RF 卫星接收的第一中频(950MHz~2150MHz)。 测试信号 MPEG-2活动序列 a) 传送流符合GB/T 17975.1-2000、GB/T 17975.2-2000、GB/T 17975.3- 2002的规定; b) 单路视频码率6.11Mbps; c) 图像周期为60s,无缝循环播放; c) 伪随机序列 伪随机序列多项式为:G(15)=x15+x14+1 数字视频测试信号 数字视频测试信号符合GB/T 17975.1-2000、GB/T 17975.2-2000、GB/T 17975.3- 2002和GB/T 18472-2001的规定。 视频测试信号符合GB/T 3174-1995的规定。 视频测试信号波形见附录A。 视频测试信号类型如下: a) 平场信号; b) c) 2T脉冲、调制的20T脉冲和条信号; d) 色度副载波调制的阶梯信号; e) 亮度五阶梯信号; f) 亮度小斜坡信号; g) 红场信号; h) 绿场信号; i) 蓝场信号; j) sinx/x信号; k) l) 彩条信号; m) 亮度多波群信号。 n) 图像格式测试信号 信号格式及参数见表1。 | |隔行比 |扫描行数 |行频 |场频 |幅型比 | |输入信号格式 | | |kHz |Hz | | |720×576 i |2︰1 |625 |15.625 |50 |4︰3 | |720×576 p |1︰1 |625 |31.25 |50 |4︰3 | |1280×720 p |1︰1 |750 |45 |60 |16︰9 | |1280×720 i |2︰1 |750 |37.50 |50 |16︰9 | |1920×1080 i |2︰1 |1125 |28.125 |50 |16︰9 | |1920×1080 i |2︰1 |1125 |33.75 |60 |16︰9 | |1920×1080 i |2︰1 |1250 |31.25 |50 |16︰9 | 数字音频测试信号 数字音频测试信号符合GB/T 17975.1-2000、GB/T 17975.2-2000、GB/T 17975.3- 2002的规定。 a) 立体声20Hz、31.5Hz、63Hz、125Hz、500Hz、1kHz、2kHz、6.3kHz、10kHz、12.5 kHz、16kHz、18kHz、20kHz、0dBFS正弦波信号; b) c) d) 左通道1kHz、0dBFS正弦波信号,右声道数字无声; e) 右通道1kHz、0dBFS正弦波信号,左声道数字无声; f) 左、右声道数字无声; g) 立体声1kHz、-60dBFS正弦波信号; h) 立体声20Hz、31.5Hz、63Hz、125Hz、500Hz、1kHz、2kHz、6.3kHz、10kHz、12.5 kHz、16kHz、18kHz、20kHz、-12dBFS正弦波信号。 i) 音视频同步测试信号 视频为100%和0%平场信号,每2s跳变一次; 音频为0dBFS 1kHz和数字无声信号,每2s跳变一次; 音视频同步如图1所示。 [pic] 音视频同步测试信号 图像质量系数测试序列 测试序列包含一定数目的相对静止图像和含运动物体的图像序列,每个序列持续大约 5s左右。 测试素材应包含对各种评价因素,如图像空间分辨率、亮度、彩色和运动再现等具有 比较敏感特点,并能代表电视节目的典型内容: a) 花园; b) 足球; c) 帆船; d) 乒乓球; e) 滑雪。 测试仪器 数字信号发生器 含有本标准中测量项目所用的测试信号序列。 数字卫星测试发射机 a) 模拟信道符合GB/T 17700-1999的要求; b) 载波频率和幅度可调; c) I、Q分量的相位不平衡和幅度不平衡可调。 误码分析仪 按照广播制式发送伪随机序列,分析信号传输过程中产生的误码。 高斯噪声发生器 噪声功率可调。 高清监视器 视频分析仪 可自动分析视频幅度、频率响应、亮度信噪比、色度信噪比、K系数、微分增益和微分 相位、亮-色时延差、亮-色增益差、同步行前沿抖动和亮度非线性等视频指标。 音频分析仪 可实现音频测量放大器、失真仪等功能,且有1kHz、1/3oct带通滤波器、符合O型容差的 A计权滤波器。滤波器的参数及其特性参见附录B。 频率计 脉冲干扰发生器 可设置脉冲干扰的频率、宽度和幅度。 示波器 示波器带宽应覆盖视频频率范围。 测量条件和测量状态 测量条件 温度:15℃~35℃; 相对湿度:25%~75%; 大气压力:86kPa~106kPa。 仲裁条件 温度:18℃~22℃; 相对湿度:60%~70%; 大气压力:86kPa~106kPa 预热 为保证测量的稳定性,被测接收器应在额定测量条件下工作15min以上。 测量状态 测试信道的编码和调制符合GB/T 17700-1999的要求。 a) 单路视频码率:6.11Mb/s; b) 符号率:30MS/s; c) 包长:188byte; d) 内码码率:3/4; e) 卷积交织深度:I=12; f) 滚降系数:α=0.35; g) 射频频率:1550MHz; h) 被测接收器的输入电平:-40dBm; i) 噪声带宽:信号占用带宽/(1+α); j) 被测接收器音频输出音量调至最大; k) 音频测试负载阻抗:10kΩ。 l) 测量项目和方法 接收性能 载噪比门限 概述 本条是测量接收器能够正常工作的最低载噪比,以分贝(dB)表示。 所采用的测量方法,取决于被测接收器是否具有TS流输出接口。如果被测接收器具有 TS流输出接口,则优先采用误码分析测量法。如果被测接收器中无TS输出接口,则采用 主观法测量。 测量方法 误码分析测量法 [pic] [pic] 误码分析测量法载噪比门限测量框图 测量方法按以下几步进行: a) 按图2连接系统,误码分析仪输出伪随机序列,调整被测接收器工作正常; b) 接通高斯噪声发生器,增加高斯噪声的功率,直至接收器不能正常工作; c) 减小高斯噪声功率,直至60s内的误码率不超过一个3E- 6,再将高斯噪声功率减小0.1dB,则认为被测接收器达到门限; d) 此时的载噪比即载噪比门限。 [pic] …………………………………(1) 式中: C——测试发射机载波功率,单位为分贝(dB); N——高斯噪声功率,单位为分贝(dB)。 主观测量法 主观法测量载噪比门限测量框图 测量步骤如下: a) 按图3连接系统,数字信号发生器输出活动序列,调整被测接收器使监视器显示正常 图像; b) 接通高斯噪声发生器,增加高斯噪声的功率,直至接收器不能正常工作; c) 减小高斯噪声的功率,直至监视器上图像在60s内出现的马赛克不超过一个,再将高 斯噪声功率减小0.1dB,则认为被测接收器达到门限; d) 此时的载噪比即为载噪比门限。 解调门限 解调门限的计算方法如下式所示: [pic] …………………(2) 式中: m=2; RS ——符号率; BW——噪声带宽。 传送流误码率 概述 本条是测量接收器工作在规定载噪比条件时的误码率。 测量方法 测量方法按以下几步进行: a) 按图2连接系统,误码分析仪输出伪随机序列,调整被测接收器工作正常; b) 接通高斯噪声发生器,增加高斯噪声的功率,直至接收器达到规定的载噪比; c) 在误码分析仪上读出误码率。 频率范围 概述 表明被测接收器能够正常接收的载波频率范围,以兆赫(MHz)表示。 测量方法 频率范围、输入电平范围、频率捕捉范围、符号率范围、 I/Q分量解调能力、业务转换建立时间测量框图 测量方法按以下几步进行: a) 按图4连接系统,数字信号发生器输出活动序列,调整被测接收器使监视器显示正常 图像; b) 逐步减小测试发射机的载波频率,同时调整被测接收器的接收频率,使监视器显示 正常图像,直至被测接收器的接收频率与测试发射机的载波频率相同,但接收器 不能正常工作,此时载波频率为频率范围低端频率,记为f1; c) 逐步增加测试发射机的载波频率,同时调整被测接收器的接收频率,使监视器显示 正常图像,直至被测接收器的接收频率与测试发射机的载波频率相同,但接收器 不能正常工作,此时载波频率为频率范围高端频率,记为f2; d) 频率范围的表示方法:f1~f2。 输入电平范围 概述 本条是测量接收器能够正常接收的载波功率范围,以分贝(dBm)表示。 测量方法 测量方法按以下几步进行: a) 按图4连接系统,数字信号发生器输出活动序列,调整被测接收器使监视器显示正常 图像; b) 减小测试发射机的载波功率至接收器不能正常工作; c) 逐步增大测试发射机的载波功率,直至监视器显示正常图像,此时载波功率为输入 电平范围低端功率,记为L1; d) 增大测试发射机的载波功率至接收器不能正常工作; e) 逐步减小测试发射机的载波功率,直至监视器显示正常图像,此时载波功率为输入 电平范围高端功率,记为L2; f) 输入电平范围为L1~L2。 频率捕捉范围 概述 本条是测量接收器对载波频率偏差的适应能力,以赫兹(Hz)表示。 测量方法 测量方法按以下几步进行: a) 按图4连接系统,数字信号发生器输出活动序列,调整被测接收器使监视器显示正常 图像; b) 减少测试发射机的载波频率至接收器不能正常工作。 c) 逐步增大测试发射机的载波频率,直至监视器显示正常图像,此时载波频率为频率 捕捉范围的低端频率,记为f1; d) 增大测试发射机的载波频率至接收器不能正常工作。逐步减小测试发射机的载波频 率,直至监视器显示正常图像,此时载波频率为频率捕捉范围的高端频率,记为 f2; e) 频率范围的表示方法:Δf1=f1-f0、Δf2=f2-f0。 符号率范围 概述 本条是测量接收器能够正常工作的符号率范围。 测量方法 测量方法按以下几步进行: a) 按图4连接系统,数字信号发生器输出活动序列,调整被测接收器使监视器显示正常 图像; b) 不断减小测试发射机的符号率,同时调整被测接收器的符号率,使监视器显示正常 图像,直至被测接收器的符号率与测试发射机的符号率相同,但接收器不能正常 工作,将此符号率记为低端符号率RS1; c) 不断增加测试发射机的符号率,同时调整被测接收器的符号率,使监视器显示正常 图像,直至被测接收器的符号率与测试发射机的符号率相同,但接收器不能正常 工作,将此符号率记为高端符号率RS2; d) 符号率范围为RS1~RS2。 a) b) c) d) 将此时的载噪比门限记为(C/N) ...
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