干擾信號記錄裝置及有線電視網損傷點定位的系統和方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及通信技術領域，特別設及干擾信號記錄裝置及有線電視網損傷點定位 的系統和方法。
【背景技術】
[0002] 光纜電纜混合有線電視網（HFC，HybridFiberCoaxial)的各種損傷主要發生在其 中的電纜網中。電纜網中經常發生的損傷種類有電纜變形、電纜屏蔽層破損，連接件的接觸 點腐蝕、連接件間的接觸不良，終端輸出口開路等。各種損傷的損傷點均會產生干擾信號， 對有線電視網的運行造成不良影響，對寬帶接入業務的影響尤為嚴重。
[0003] 有線電視網損傷點定位技術可從=個方面改善有線電視網的性能，一是及早發現 損傷，使損傷在對業務造成影響之前得到修復；二是及早修復損傷，縮短每一處損傷的存續 時間；=是伴隨每處損傷存續時間的縮短，網中同時存在的損傷點的數量減少，干擾信號的 幅度降低。
[0004] 因損傷種類的不同，損傷點可產生=種干擾信號。一是外來信號，是電纜網所處環 境中的電磁信號經損傷點進入有線電視網的信號。二是共通道失真信號。接插件中被腐蝕 的接觸界面會形成非線性的電壓電流特性，有線電視網中的下行信號在經過該界面時產生 非線性失真信號，W二次項失真信號和=次項失真信號為主。=是反射信號，是在阻抗失配 點產生的，向信號的來源方向反射的信號。
[0005]目前使用較多的損傷點定位技術是受控開關法。在網絡的上游安裝頻譜監測設 備，監測上行通道的上行信號頻譜。在網絡下游的多個電纜支路中安裝受控開關，受控開關 可衰減上行信號的幅度。當某一受控開關進行開合變動時，若上游設備監測到干擾信號的 幅度W受控開關的開合規律變化，則判定該受控開關的下游存在損傷點。受控開關法可對 產生任何一種干擾信號的損傷點進行定位。美國專利"定位有線電視網損傷的方法和裝置 (申請號為US20080320541)"是W受控開關法對損傷點定位的一個例子。受控開關法定位 技術的第一個缺點是，當受控開關的安裝位置偏向于電纜網的上游時，受控開關下游的電 纜網規模就會較大，不利于損傷點的現場查找；當受控開關的安裝位置偏向于電纜網的下 游時，受控開關上游的不在定位范圍內的線路長度就會較大。
[0006] 美國專利"用于檢測和定位數字信號泄漏的方法和裝置（申請號為 US2110043640)"介紹了一種針對產生外來信號的損傷點進行定位的方法。該方法通過一系 列空間無線電定位的方法測定電纜網的信號泄漏點。該方法在檢測泄漏信號和測量時延的 過程中，使用了將接收的泄漏信號與一個生成的參考信號進行互相關函數計算的方法。由 于產生泄漏信號的損傷點同時也是產生外來信號的損傷點，則該方法的定位結果自然也是 對產生外來信號的損傷點的定位結果。該方法在電纜網附近的道路中進行信號檢測，需要 較大的人工工作量。該方法的另一個缺點是無法對建筑物內部的損傷點進行定位。
[0007] 美國專利"共通道失真定位的方法與裝置（申請號為US20060248564)"介紹了一 種針對產生共通道失真信號的損傷點進行定位的方法。在該方法中，在網絡上游利用下行 信號生成一個共通道失真信號，w其為參考信號；在參考信號生成點接收上行通道中的共 通道失真信號；計算兩個信號間的互相關函數，得到干擾信號的傳播時長，進而計算得到參 考信號生成點至損傷點的距離。由于電纜網是多分支網，在同一個距離上會存在多條電纜 支路，于是該定位方法無法確知損傷點存在于哪一條電纜支路中。
[000引美國專利"確定網絡中微反射信號的方法與裝置（申請號為US20080140823)"介 紹了一種針對產生反射信號的損傷點進行定位的方法。該方法由用戶端設備發射上行方向 的測試信號，由上游的檢測設備接收測試信號，計算反射信號與直達信號的幅度比與時間 差，從而確定哪一臺用戶端設備的上行信號傳輸路徑中存在損傷點。該方法存在的主要缺 點是，無法確知損傷點在路徑中的具體位置。
[0009] 美國專利"用于鑒別有線電視網中噪聲源的電纜調制解調器、系統和方法（申請 號為US6772437B1)"介紹了一種帶有功率測量電路的電纜調制解調器。該電纜調制解 調器安裝于有線電視網的一個用戶端口，可測量沿電纜線路傳播至該端口的干擾信號的功 率。該功率值被傳輸給一個噪聲源識別系統，噪聲源識別系統據此判斷該電纜調制解調器 安裝位置附近的電纜線路中是否存在損傷點。在一個用戶戶內，有線電視網通常會有多個 用戶端口。由于連接不同端口的各分支電纜之間具有很大的信號隔離度，相比于與電纜調 制解調器連接的分支電纜產生的干擾信號，其他端口的分支電纜產生的干擾信號在傳播至 調制解調器時，信號幅度衰減很大，而不同分支電纜產生的干擾信號對上行信號的干擾特 性卻相同。此點嚴重降低了定位結果的可靠度。
【發明內容】
[0010] 本發明提供一種干擾信號記錄裝置及有線電視網損傷點定位的系統和方法。
[0011] 本發明所提供的一個干擾信號記錄裝置，其組成包括：
[0012] 一個射頻端口，用于與有線電視網的電纜線路連接；
[0013] 一個信號接收器，連接于所述的射頻端口；
[0014] 一個采樣器，連接于所述的射頻端口；
[0015] 一個微處理器，連接于所述的信號接收器和所述的采樣器，該微處理器設置為，將 所述的采樣器采樣得到的干擾信號的數字樣值序列，與所述的信號接收器接收的一個采樣 定時信號的到達本裝置的時刻發生聯系。
[0016] 由上，所述干擾信號記錄裝置通過采集并記錄有線電視網中的干信號并將干擾信 號與采樣定時信號發生聯系，通過該時間聯系可W實現確定干擾信號進入的位置。
[0017] 另外，本發明還提供一個干擾信號記錄裝置，其組成包括：
[001引一個射頻端口，用于與有線電視網的電纜線路連接；
[0019] 一個信號發射器，連接于所述的射頻端口；
[0020] 一個采樣器，連接于所述的射頻端口；
[0021] 一個微處理器，連接于所述的信號發射器和所述的采樣器，該微處理器設置為，將 所述的采樣器采樣得到的干擾信號的數字樣值序列，與所述的信號發射器發射的一個采樣 定時信號的發射時刻發生聯系。
[0022] 另外，本發明還提供一個有線電視網損傷點定位系統，其組成包括：
[0023] 一個共通道失真參考信號記錄器，連接于有線電視網，用于生成共通道失真參考 信號，對該參考信號采樣，使采樣得到的該參考信號的數字樣值序列，與一個經有線電視網 線路傳輸的采樣定時信號的到達該參考信號記錄器的時刻，或一個自該參考信號記錄器發 射的采樣定時信號的發射時刻發生聯系；
[0024] 一個干擾信號記錄裝置，安裝于有線電視網的下游，用于對有線電視網中的干擾 信號采樣，使采樣得到的該干擾信號的數字樣值序列，與一個經有線電視網線路傳輸的采 樣定時信號的到達該裝置的時刻，或一個自該裝置發射的采樣定時信號的發射時刻發生聯 系；
[0025] 一個損傷點定位計算裝置，利用通信媒介與所述的共通道失真參考信號記錄器， 和所述的安裝于下游的干擾信號記錄裝置連接，用于計算所述的共通道失真參考信號的數 字樣值序列，與所述的干擾信號的數字樣值序列的互相關函數。
[0026] 由上，各個干擾信號記錄裝置在接收到一個指定的同步消息信號的時刻開始對干 擾信號采樣，損傷點定位計算裝置將上游采樣的數字樣值序列分別與下游的各個電纜支路 采樣的數字樣值序列進行互相關函數計算；計算結果的各個互相關函數圖像中含有損傷 點引起的互相關峰的，判定途經相應下游信號禪合器安裝位置的信號傳播路徑上存在損傷 點。
[0027] 可選的，所述系統其組成還包括：
[002引一個干擾信號記錄裝置，安裝于有線電視網的上游，用于對有線電視網中的干擾 信號采樣，使采樣得到的該干擾信號的數字樣值序列，與一個經有線電視網線路傳輸的采 樣定時信號的到達該裝置的時刻，或一個自該裝置發射的采樣定時信號的發射時刻發生聯 系，該干擾信號記錄裝置利用通信媒介與所述的損傷點定位計算裝置連接，由該定位計算 裝置計算所述的干擾信號的數字樣值序列，與所述的共通道失真參考信號的數字樣值序列 的互相關函數。
[0029] 另外，本發明還提供一個有線電視網損傷點定位系統，其組成包括：
[0030] 一個干擾信號記錄裝置，安裝于有線電視網的上游，用于對有線電視網中的干擾 信號采樣，使采樣得到的該干擾信號的數字樣值序列，與一個經有線電視網線路傳輸的采 樣定時信號的到達該裝置的時刻，或一個自該裝置發射的采樣定時信號的發射時刻發生聯 系；
[0031] 一個干擾信號記錄裝置，安裝于有線電視網的下游，用于對有線電視網中的干擾 采樣，使采樣得到的該干擾信號的數字樣值序列，與一個經有線電視網線路傳輸的采樣定 時信號的到達該裝置的時刻，或一個自該裝置發射的采樣定時信號的發射時刻發生聯系；
[0032] 一個損傷點定位計算裝置，利用通信媒介與所述的安裝于上游的干擾信號記錄裝 置，和所述的安裝于下游的干擾信號記錄裝置連接，用于計算所述的安裝于上游的干擾信 號記錄裝置采樣得到的數字樣值序列，與所述的安裝于下游的干擾信號記錄裝置采樣得到 的數字樣值序列的互相關函數。
[0033] 由上，各個干擾信號記錄裝置在接收到一個指定的同步消息信號的時刻開始對干 擾信號采樣，損傷點定位計算裝置將上游采樣的數字樣值序列分別與下游的各個電纜支路 采樣的數字樣值序列進行互相關函數計算；計算結果的各個互相關函數圖像中含有損傷 點引起的互相關峰的，判定途經相應下游信號禪合器安裝位置的信號傳播路徑上存在損傷 點。
[0034] 可選的，其組成還包括：
[0035] 一個信號偶合器，連接于所述的安裝于下游的干擾信號記錄裝置，與有線電視網 的電纜線路之間，用于將該信號偶合器下游和上游兩部分線路產生的干擾信號禪合給所述 的安裝于下游的干擾信號記錄裝置。
[0036] 由上，將信號禪合器的安裝位置設置為一個定位基準點，利用信號禪合器下游線 路產生的上行業務信號或干擾信號作為測試信號，測定信號禪合器的位置在互相關函數圖 像中的互相關峰的時長值，依據損傷點的互相關峰的時長值與信號禪合器所在位置互相關 峰的時長值，計算出損傷點至信號禪合器的電纜長度。
[0037] 另外，本發明還提供一種有線電視網損傷點定位方法，該方法包