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反向通路NPR测试研究 ? 摘要：本文提出了一种简单的反向NPR测试方法，成本低廉但非常有效,对反向设备的NPR进行了较为全面的测试，总结出了反向光设备选择的一些重要原则。 ? 在双向HFC网中，经过多年的实践，正向信号的传输质量比较容易控制，但反向传输相对较难，尤其是反向载噪比的指标较难保证，成为开展双向业务的重要制约因素。为彻底解决这一问题，有必要对反向通路的载噪比进行测试，以求逐步解决传输中存在的问题。 一、噪声功率比NPR 在有线电视模拟系统的正向传输中，有三个关键指标：C/N、CTB和CSO。信号电平过低，C/N下降，信号出现雪花。信号电平过高，放大器和激光器的非线性失真会使C/CTB和C/CSO的指标迅速劣化。在反向系统中，信号均为数字调制信号，在频域上类似噪声，二次失真和三次失真的产物仍然类似噪声，因此非线性失真会使整个上行系统的噪声升高，从而降低系统的载噪比。在模拟系统中CNR是表示载波与噪声功率之比，但是在数字系统中，这种方法不能准确科学地表示系统中的数字信道功率与噪声功率比，因为在数字系统中噪声包括各种失真，噪声和非线性失真产生同一种现象，很难进行严格区分，于是采用噪声功率比（NPR）表示数字系统中的载噪比和非线性失真。 激光器即将产生削波但又未出现削波现象的驱动电平称为最大驱动电平。在一般情况下，随着激光器驱动电平的提高，系统的NPR会逐步提高，但当驱动电平高于削波值时，由于产生削波失真系统的NPR开始下降，光发射机进入非线性区，数字信号的误码率将会急剧上升。一个运行良好的双向系统，要尽量避免出现信号过低和过高造成NPR下降的情况，因此我们决定首先对反向通路无论是正向还是反向，如果光发射机被过高的射频电平驱动，则会削波失真,的NPR进行测试，包括光设备、放大器和整个链路的指标进行测试，目的是找出反向光发射、反向光接收机和放大器的最佳工作点。 二、NPR的测试方法 测试目的是对通路指标进行测试，不是测试设备的最高指标，因此测试方法只要满足一定的精度，能解决实际问题即可。查阅产品资料，DFB反向光发射机的NPR为40dB，FP发射机为35-37dB，且实际应用中从成本角度考虑一般都选用FP光机。因此，测试信号源的NPR只要为50dB左右即可。 宽带噪声发生器产生的信号经过低通滤波器，形成一个5-40MHz带状信号模拟反向业务的全部信号，再经过一个中心频率为30MHz、带宽为5MHz左右的带阻，形成一个槽状的信号，这就是进行NPR测试的信号源，其NPR值为49dB。信号源再经过一个可变衰减器调节信号幅度，然后将其送入光节点。经过一段光纤连接到光接收机，光接收机输出的射频信号输入到频谱分析仪，进行NPR的测量。 由于测试要搭建一个链路，因此NPR的测量结果实际上是整个链路的NPR。在这个链路中，影响NPR的有光发射机、光纤、光接收机，因此需分步测量： ⑴当光接收功率一定、光接收机的射频放大量一定时，改变光发射机的驱动电平测量链路的NPR，确定光发射机的最佳驱动电平。 ⑵光接收机的射频放大量一定，改变光的接收功率，再测量链路的NPR，看当光功率改变时，最佳驱动电平是否改变。 ⑶当光的接收功率一定，改变接收机的射频放大量，再测量链路的NPR，看当接收机的射频放大量改变时，最佳驱动电平是否改变。 ⑷结合上面三个步骤，确定反向光发射机的最佳工作范围。 为使数据更准确，测试中选择了两个厂家的产品，每个厂家又分别选择若干个主流产品进行测试。 ? 三、反向NPR测试过程 实验一：反向光接收功率对光节点最佳工作点的影响??????????? 实验器材：TAK正向光发射机TLL、TAK DT10光节点，反向光发模块FPL（不制冷FP），TAK反向光接收机LR（射频放大增益置于最小处） 反向接收光功率 (dBm) 光激励功率 (dBμV) 接收信号功率 (dBμV/Hz) 接收噪声功率 (dBμV/Hz) NPR （dB） -8.76 ? 81.3 14.1 -8.9 23.0 83.7 15.6 -8.4 24.0 85.7 17.5 -8.3 25.8 88.2 18.7 -7.6 26.3 90.1 20.4 -6.1 26.5 91.0 21.2 -5.0 26.2 92.8 23.0 0.2 22.8 -6.75 ? 82.9 16.1 -6.1 22.2 84.6 18.3 -5.6 23.9 86.9 20.5 -3.9 24.4 89.8 23.2 -3.1 26.3 91.0 24.3 -1.3 25.6 94.2 28.0 5.1 22.9 -4.95 ? 82.1 18.8 -2.3 21.1 84.6 21.7 -1.8 23.5 86.7 24