數字電視技術及其應用

圖5 脈沖編碼調制信號的最高頻率

在接收端，為了沒有差錯地恢復脈沖編碼信號，只需要在圖5中箭頭所示的每個時刻正確區別是1還是0（圖中是用脈沖的正負來分別代表1和0的）。若將信號通過一個低通濾波器，該低通濾波器的帶寬恰好能夠讓圖所示的正弦波通過，該正弦波的頻率等于圖中脈沖波形的重復頻率，即二進制數字0和1出現的頻率的一半。這時，接收端就可以根據濾波器所輸出的正弦波正確區別1和0。因此，為了能夠在接收端無錯誤地恢復原波形，所需頻帶寬度至少應等于二進制數字出現的頻率的一半。

在比較數字系統效率時，單看傳送速率是不行的，因為采用不同的調制方式，即使傳送速率相同，所占用的帶寬也不相同，見表1。

4、比特差錯率和誤碼率

當發送端發“1”，接收端收到“0”；或當發射端發“0”，接收端卻收到“1”。這種收發碼不一致的情況叫誤碼。

誤碼產生的原因很多，包括噪聲和脈沖抖動的影響，工業干擾和雷電干擾等等。影響誤碼率大小的因素很多，如信號調制方式，判別門限值的高低。誤碼率越小，要求視頻信噪比越高。比如，為了使某數字系統的誤碼率達到10-9，要求信噪比為21.6dB左右。

（1）比特差錯率 用來衡量數字系統正確傳送信號的可靠程度，指二進制碼元被傳錯的概率，常用Pe表示。在傳送大量二進制碼元的條件下：

Pe=被傳錯的二進制碼元數/二進制數碼流總的碼元數

（2）誤碼率 也用來衡量數字系統正確傳送信號的可靠程度，指碼元或符號（可以是二進制，也可以是M進制）被傳錯的概率，常用Pes表示。

誤碼率和比特差錯率不同，只有在二進制時，兩者數值才相等。數字信號可以用二進制表示，也可以用M進制表示，由于二進制的表示形式有多種，誤碼率和比特差錯率沒有唯一的對應關系。

對于自然二進制碼，其比特差錯率比誤碼率小，誤碼率和比特差錯率的對應關系式為：

1/2＜Pe/Pes＜2/3

對于二進制格雷碼，誤碼率和比特差錯率的對應關系式為：

Pe=Pes/n

式中 n=Log2M

調制方式不同，頻帶利用率也不相同，見表2。

由表2知道，2PSK、QPSK、MSK的Pes較小，正確傳送信號的可靠程度高，但頻帶利用率低；其余多電平調制方式提高了頻帶利用率，卻降低了正確傳送信號的可靠程度。

5、抖動性能

抖動是數字信號傳輸過程中的一種瞬時不穩定現象。它表示數字信號的各瞬間對于標準時間位置的偏差。抖動包括兩個方面，一是輸入信號脈沖在某一平均位置左右變化；二是提取的時鐘信號在中心位置上的左右變化，這種抖動現象相當于對數字信號進行了相位調制。如果用示波器觀察這種信號，則在穩定的脈沖圖樣的前沿和后沿上出現某低頻干擾調制，其頻率一般為0-2KHz。抖動嚴重時，由于脈沖移位使接收機把有脈沖誤認為無脈沖（或相反）。系統的傳輸速率越高，抖動的影響也越大。

產生抖動的原因很多，除了與定時提取電路的性能有關外，還與輸入信號的狀態有關；當輸入碼流中出現長連“0”碼時，定時提取困難，也會產生定時抖動；在多級中繼的系統中，每個中繼器產生的抖動還會出現積累，使性能更加惡化。

由于抖動難以完全消除，因此在實際工程中，往往提出一些系統容許的最大抖動指標，作為對抖動的限制條件。