位相雑音解析を使用したDVB-Tトランスミッターの信号品質の最適化

課題

開発や製造を行うメーカーも、試運転や保守を行うネットワーク事業者も、効率的で信頼性の高いテレビ放送を実現するには、DVB-Tトランスミッターの品質をテストする必要があります。

干渉の影響を受けた信号が送信された場合には、信号のエネルギーが伝搬中に減少するため、DVB-Tの前方誤り訂正（FEC）が当初の予定より速く限界に達します。

範囲外のエリアをカバーするには、効率を犠牲にするしかありません。FECを強化するほどデータレートは低下し、プログラム容量は減少します。さらに、伝送パワーを上げると運用コストが増加します。

実証済みのMER測定によってDVB-Tトランスミッターの内の1台の品質が不十分であることがわかった場合は、適切な対策を講じるために、原因を特定することに特に関心があるはずです。ネットワーク事業者にとって、この解析のために送信信号を中断する必要のないことが重要です。

電子計測ソリューション

MERは信号に含まれるすべての不要な干渉の総和の指標なので、重要な品質基準となります。このような総和のエラー値の場合は、各干渉要因を解析することは通常できません。しかし、R&S®ETLでは、新しい測定手法（特許出願中）を用いてMER位相雑音を計算できます。この値はdB単位ですが、一般的なMER値とは異なり、位相雑音成分だけに基づいています。この新しい測定値が一般的なMER値をわずかに上回っている場合は、変調器の位相雑音が品質を低下させる主な要因となります。

この新しい測定手法では、位相雑音自体の原因を検出することも可能です。統合された画像表示は、位相雑音干渉のスペクトラム分布を示します。例えば、干渉が変調器の内部基準周波数上の主電源周波数のクロストークに起因する場合は、50/60 Hzの明確なピークとして、すぐに画像で確認できます。

スペクトラム解析では、さらに高い干渉周波数を検出できます。8kモードにおける8 MHz幅のDVB-T信号の上限は、ガードインターバルに応じて、446 Hz～540 Hzの範囲になります。2Kモードにおいては、最大4倍の高い周波数（最大2.1 kHz）も検出できます。

アプリケーション

測定例は、2.6 Hz～446 Hzの干渉周波数レンジへの位相雑音の影響を示しています。全位相雑音のMERは30.3 dBです（スクリーンショットの表を参照）。

位相雑音のスペクトラム分布からは、位相雑音のエネルギーが50 Hzであることがはっきりわかります。この周波数の干渉は、50 Hzの欧州の主電源周波数と相関関係にあります。

この例からは、以下の3つの結論が導かれます。

• 位相雑音がDVB-T信号を著しく劣化させています。位相雑音は、29.9 dBの全MERの内の30.3 dBに寄与しています（スクリーンショットの一番下のステータスバー）。位相雑音は、最も重要な品質係数です。
• 干渉固有の周波数は50 Hzです。
• 図によると、この50 Hzの干渉は全MERの内の30.3 dBを占めています。全体の干渉に大きく寄与する周波数は他にありません。

この例では、修正作業を行う必要があります。テスト結果／測定結果は非常に役立ちます。新しいDVB-T MER位相雑音測定機能は、ファームウェアバージョン2.32以降のすべてのR&S®ETL アナライザ（「変調解析」）で追加料金なしでご利用いただけます。