傳輸系統的調制方式

在衛星、有線和地面數字電視傳輸系統中，信號的調制方式通常為正交調制，用已調制信號波形的相位和幅度來代表數據符號。在數字電視傳輸系統中，最常用的調制方式是正交幅度調制（QAM）。

例如，在廣泛使用的地面數字調制方式中，COFDM 采用的是16-QAM 或64-QAM 調制方式，8VSB 使用的是8 列系統。在衛星數字系統中，所采用的數字調制方式是四相或正交相移鍵控（QPSK），它等效于4-QAM。QPSK 是一種非常可靠的調制方式，它已經使用很多年了。QPSK 也常用于分配饋送系統中，它可以有效地利用可用帶寬，但需要較高的載噪比。

有線傳輸系統也是以QAM為基礎，有著更多的調制方式，現在仍在開發之中。在有線系統中，增加了調制狀態數（16-QAM、64-QAM、256-QAM 和1024-QAM），改善了頻譜利用率。這樣，在給定的帶寬內，可以容納更多的電視頻道。

在美國的數字傳輸系統中，采用64-QAM 每秒可以傳送27Mb的數據，這相當于在6MHz的帶寬內可以傳送6至10個SD 電視頻道或1 個HD 電視頻道。而256-QAM 的數據率為38.8Mbps，它等效于在6MHz 帶寬內傳送11 至20 個SD電視頻道或兩個HD電視頻道。采用新的壓縮技術，通過256-QAM調制方式可進一步增加到三個HD頻道。在歐洲的數字傳輸系統中，使用256-QAM調制方式，8MHz 帶寬內的數據率可達56 Mbps。

在ITU.J83 規范中，規定了三種區域性的QAM 有線標準，它們是：
·附錄A －歐洲
·附錄B －北美
·附錄C －亞洲

在MTM400 中，備有RF 接口選項，可以測量上述的全部QAM調制標準，還可測量衛星數字傳輸應用中的QPSK調制方式。

圖5. 數字傳輸系統中的調制方式

星座顯示

數字調制系統的星座顯示圖形相當于矢量儀中的矢量顯示，可用來表示QAM信號中的同相(I)分量和正交分量(Q)。符號是給定調制系統中傳輸信息的最小部分，一個符號在星座圖中可描繪為一單個點。這些符號比特是通過復雜的代碼轉換過程由原始的MPEG-2傳輸流中導出的。這一轉換過程包括了里德－索羅門編碼、交織、隨機化處理，北美地區的QAM和格形編碼或QPSK系統中的卷積(維特比)編碼。人們希望能對系統的傳輸提供防護并能糾正比特錯誤，抵御脈沖噪聲，將傳輸能量平均地分布于整個頻譜。解碼器端所采取的處理方式與上述過程相反，應能恢復基本上無差錯的比特流。由于采取了誤碼校正，僅對傳輸流進行檢查并不能提供傳輸通道或調制器和處理放大器包含有錯誤的任何指示，使得系統靠近“數字崩潰點”。

一旦MPEG 碼流中的傳送錯誤標志(TEF) 作出報告，這時再采取校正措施常常是太遲了。

星座圖

可以把星座圖認為是一種數字信號“2 維眼圖”的陣列，在星座圖中標出了符號的著陸點，并給出了著陸的允許范圍和判決邊界。符號著陸點愈是靠近而聚集在接收符號的“云層”中，那么信號質量就愈佳。由于星座圖映射為屏幕上信號的幅度和相位，因此可以利用該陣列的形狀來判斷和確定傳輸系統或傳輸通道中故障和失真的嚴重程度，有助于阻止傳輸質量的下降。

圖6. 星座圖顯示

利用上述星座圖，可以判斷下述調制問題：
·幅度不平衡
·正交錯誤
·相干干擾
·相位噪聲，幅度噪聲
·相位錯誤
·調制誤差比

星座圖的遙控顯示

在MTM400 中，采用了特有的網絡瀏覽器（Web-browser）技術，可通過因特網或專用網絡在各個不同地點甚至不同國家觀察到無人監測點處的星座圖顯示。可以調整用戶界面的余輝特性，使得先前接收的載波顯示點逐漸減弱，就象傳統的顯示儀器一樣。

說明：以下的MTM400 屏幕快照是按照儀器的測試設置顯示的，這樣在所有情況下的MER 和EVM 都是相似的。僅星座圖形不同。

正交誤差

傳輸系統中的正交誤差使得符號著陸點靠近邊界容限，因而降低了噪聲余量。當I信號和Q信號彼此間的相位差不是準確的90 度時就會出現這種情形。正交誤差使星座圖失去了“方形”結構而呈現為平行四邊形或呈菱形。

圖7. 星座圖中同相軸和正交軸間的正交誤差使得圖形不是方形而呈菱形

圖8. MTM400 中的屏幕俘獲顯示，說明IQ 間有5 度的正交相位差。

圖9. 信號的同相分量和正交分量間的增益差使得星座圖不為方形而為矩形。

圖10. MTM400 顯示出IQ 間的幅度不平衡為10%。