有線電視系統(tǒng)..ppt

建筑物信息設(shè)施系統(tǒng) 第七章有線電視及衛(wèi)星接收系統(tǒng) 2 第7章有線電視及衛(wèi)星接收系統(tǒng) 有線電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)衛(wèi)星電視接收工程設(shè)計(jì)測試與驗(yàn)收 3 重點(diǎn)與難點(diǎn) 第7章有線電視及衛(wèi)星接收系統(tǒng) 有線電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有線電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) 4 7 1概述 有線電視也叫電纜電視 CableTelevision 是采用電纜或光纜作為傳輸介質(zhì)將電視信號通過電視分配網(wǎng)絡(luò)傳送給用戶的電視系統(tǒng)由早期的共用天線電視系統(tǒng)發(fā)展而來 利用電纜傳送電視臺發(fā)射的開路電視信號衛(wèi)星信號微波信號錄像和攝像自辦節(jié)目等對信號進(jìn)行處理和放大 英文名稱 cabletelevision縮寫 CATV 5 7 1概述 續(xù) 有線電視系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)圖像質(zhì)量好 沒有開路發(fā)射的重影和空間雜波干擾等問題 節(jié)目源豐富 不僅可轉(zhuǎn)播當(dāng)?shù)亻_路電視節(jié)目 可以自辦節(jié)目 還可轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星電視節(jié)目等 能雙向傳輸數(shù)字化信息 使電視系統(tǒng)向著雙向交互式 多功能 多媒體信息通信網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展 6 7 1概述 續(xù) 有線電視系統(tǒng)分類按系統(tǒng)傳輸方式全頻道傳輸系統(tǒng)鄰頻道傳輸系統(tǒng)按系統(tǒng)規(guī)模特大型 傳輸距離 20km 人口 100萬 大型 傳輸距離 15km 人口 100萬 中型 傳輸距離 10km 人口 50萬 小型 傳輸距離 1 5km 人口約幾萬 按傳輸介質(zhì)同軸電纜光纜同軸電纜 光纜 HFC 7 國家規(guī)定信號頻率范圍 48 5 958MHz 共68個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道用DS表示VHF頻段 DS1 DS12UHF頻段 DS13 DS68增補(bǔ)頻道 用Z表示 國家規(guī)定的68個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道的頻率不連貫 系統(tǒng)內(nèi)部就利用這些不連續(xù)部分的頻率來設(shè)置增補(bǔ)頻道 8 我國電視廣播的頻率范圍及頻道劃分 VHF 甚高頻頻段 48 5 92MHz 頻段 S1 S5頻道167 223MHz 頻段 S6 S12頻道UHF 特高頻頻段 470 566MHz 頻段 S13 S24頻道606 958MHz 頻段 S25 S68頻道電纜電視可用的增補(bǔ)頻道111 167MHz A1頻段 Z1 Z7頻道 223 447MHz A2頻段 Z8 Z35頻道 國標(biāo)頻道劃分1 12 按系統(tǒng)傳輸方式分類 全頻道系統(tǒng)300MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)450MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)550MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)750MHz鄰頻傳輸系統(tǒng) 13 全頻道傳輸 14 全頻道傳輸 續(xù) 將電視信號直接放大混合后傳送到用戶終端 該方式頻道不需變換 技術(shù)簡單 對中小型系統(tǒng) 圖象質(zhì)量好 系統(tǒng)造價(jià)低 但不適宜大系統(tǒng)使用 全頻道傳輸方式對邊帶及帶外信號的抑制能力不夠 相鄰頻道間有干擾 因而相鄰頻道和鏡像頻道都不能使用 所以采用間隔頻道傳輸方式 使頻道使用效率大大降低 15 鄰頻傳輸 16 鄰頻傳輸 續(xù) 鄰頻傳輸方式依靠前端的頻道處理器和調(diào)制器對信號進(jìn)行處理 一方面抑制帶外成份 消除鄰頻道干擾 另一方面使伴音副載波電平可調(diào) 即圖像伴音功能比可調(diào) 以減小伴音載波對相鄰頻道圖像的干擾 17 鄰頻傳輸 續(xù) 300MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)48 5 300MHz 鄰頻傳送 系統(tǒng)容量達(dá)28個(gè)頻道 有DS1 DS12 Z1 Z16 適合中范圍 中短距離450MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)48 5 450MHz 鄰頻傳送 系統(tǒng)容量達(dá)47個(gè)頻道 有DS1 DS12 Z1 Z35 適合大范圍 長距離550MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)48 5 550MHz 鄰頻傳送 系統(tǒng)容量達(dá)59個(gè)頻道 有DS1 DS22 Z1 Z37 適合大范圍 長距離750MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)48 5 750MHz 鄰頻傳送 系統(tǒng)容量達(dá)79個(gè)頻道 有DS1 DS42 Z1 Z37 適合大范圍 長距離 18 7 1概述 續(xù) 有線電視系統(tǒng)的發(fā)展趨勢大規(guī)模 多頻道多功能 多媒體收費(fèi)節(jié)目播出觀眾收視率調(diào)查觀眾參入性節(jié)目利用系統(tǒng)購物觀眾點(diǎn)播節(jié)目光纖傳送數(shù)字電視高清 19 7 2有線電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 信號源前端系統(tǒng)干線傳輸系統(tǒng)分配系統(tǒng) 前端系統(tǒng) 7 2有線電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 續(xù) 21 前端系統(tǒng) 信號源部分為系統(tǒng)提供信號 主要器件有電視接收天線衛(wèi)星天線微波天線攝像機(jī)錄像機(jī)等 信號處理部分對信號源提供的信號進(jìn)行放大 頻道轉(zhuǎn)換 視頻音頻調(diào)制 信號的濾波信號電平的調(diào)整 混合等處理 主要器件有天線放大器 混合器 分波器 頻道轉(zhuǎn)換器 調(diào)制器 衰減器 均衡器 濾波器和導(dǎo)頻信號發(fā)生器等 22 干線傳輸系統(tǒng) 將前端系統(tǒng)接收并處理過的電視信號傳送到各分配網(wǎng)絡(luò)對于雙向傳輸系統(tǒng)還需要把上行信號反饋至前端部分干線部分的主要器件有電纜或光纜干線放大器電源供給器等 23 分配系統(tǒng) 將干線傳輸來的電視信號通過電纜分配到每個(gè)用戶對于雙向電纜電視還需要將上行信號正確地傳輸?shù)角岸朔峙湎到y(tǒng)的主要設(shè)備有分配器 分支器 線路延長放大器 分配放大器和用戶終端對于雙向電視系統(tǒng)還有調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)終端等設(shè)備 24 7 3有線電視系統(tǒng)傳輸介質(zhì) 電纜電視系統(tǒng)中 各種信號都是通過傳輸線 饋線 進(jìn)行傳輸?shù)膽?yīng)用的傳輸線主要有同軸射頻電纜光纜 25 7 3 1同軸射頻電纜 同軸射頻電纜一般由內(nèi)導(dǎo)體 絕緣體 外導(dǎo)體 護(hù)套四部分構(gòu)成 一 同軸射頻電纜的結(jié)構(gòu) 1 內(nèi)導(dǎo)體 一般為實(shí)芯導(dǎo)體 國內(nèi)產(chǎn)品多為實(shí)芯銅導(dǎo)體 2 絕緣體 材料 聚乙烯或聚氯乙烯 結(jié)構(gòu)形式 實(shí)芯絕緣 半空氣絕緣 空氣絕緣 26 一 同軸射頻電纜的結(jié)構(gòu) 續(xù) 作用 傳輸回路的一根導(dǎo)體和屏蔽作用 3 外導(dǎo)體 4 護(hù)套 結(jié)構(gòu) 金屬管狀 鋁箔縱包搭接 銅網(wǎng)和鋁箔縱包組合 材料 聚乙烯或聚氯乙烯 二 同軸電纜的編號 S 同軸射頻電纜 V 聚氯乙烯 50 75 單位 mm 28 二 同軸電纜的編號 同軸電纜型號中字母代號及其意義詳見表5 1 P 139 29 依據(jù)對絕緣介質(zhì)的處理方法不同 可分為 1 實(shí)芯同軸電纜 2 藕芯同軸電纜 絕緣材料為實(shí)芯聚乙烯材料 此類電纜介電常數(shù)高 傳輸損耗大 高頻特性差 為早期產(chǎn)品 現(xiàn)已基本淘汰 絕緣為藕芯狀半空氣絕緣介質(zhì) 缺陷 防潮防水性能差 到九十年代后期逐步淘汰 三 同軸電纜的種類 30 三 同軸電纜的種類 續(xù) 優(yōu)點(diǎn) 不易受潮 傳輸損耗小 目前應(yīng)用較多 4 竹節(jié)電纜 將聚乙烯絕緣介質(zhì)材料中注入氣體 使介質(zhì)發(fā)泡 使之形成很小的互相封閉的小孔 3 物理高發(fā)泡同軸電纜 31 四 同軸電纜的基本參數(shù) 一 特性阻抗 D 同軸電纜外導(dǎo)體的內(nèi)直徑 mm 電纜電視系統(tǒng)常用Zc為50 和75 的同軸電纜 d 同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體的外徑 mm r 絕緣層的相對介電常數(shù) 32 四 同軸電纜的基本參數(shù) 續(xù) 二 衰減常數(shù) 內(nèi)導(dǎo)體的傳輸損耗 工程計(jì)算上 通常認(rèn)為 近似與f的平方根成正比 絕緣材料的介質(zhì)傳輸損耗 頻率較低時(shí) 此項(xiàng)可以忽略 33 34 7 3 2光纜 以光波作為載體傳送信號損耗小傳輸距離遠(yuǎn)通信容量大不受電磁干擾抗干擾性強(qiáng)信號質(zhì)量好保真度高目前光纜 同軸電纜混合組網(wǎng) HFC 方式已成為有線電視系統(tǒng)干線傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù) 35 7 3 2光纜 續(xù) 36 7 3 2光纜 續(xù) 37 7 3 2光纜 續(xù) 38 7 3 2光纜 續(xù) PC APC 39 7 3 2光纜 續(xù) 多模光纖50 125 m62 5 125 m單模光纖模場直徑8 10 m 40 7 4有線電視干線傳輸系統(tǒng) 放大器前端放大器天線放大器頻道放大器線路放大器干線放大器分配放大器線路延長放大器樓層放大器電源供給器 前端系統(tǒng) 分配系統(tǒng) 41 天線放大器 又叫低電平放大器或前置放大器 用來放大微弱信號 提高信號電平 改善輸入信號載噪比當(dāng)信號電平小于60dB v時(shí)考慮使用室外安裝 結(jié)構(gòu)要考慮防水 42 頻道放大器 置于混合器前 選頻放大具有AGC功能 43 干線放大器 主要作用 補(bǔ)償傳輸電纜衰耗主要特點(diǎn) 增益不高 其最高頻道增益一般為22 40dB有 功能 ALC 自動電平控制 44 干線放大器 續(xù) 45 線路延長放大器 通常安裝在支干線上 用來補(bǔ)償分支器的插入損耗和電纜損耗特點(diǎn)輸出電平較高 103 105dB v具有一個(gè)輸入和一個(gè)輸出端 外形也比效小不具備AGC和ALC功能 46 分配放大器 多端口輸出增益比干線放大器高一般不具備AGC和ASC功能 47 樓層 分支 放大器 最后一級放大器 位于分配系統(tǒng)的末端具有信號分配功能 多端口寬頻帶高電平輸出 通常為等電平的回路輸出 其輸出電平約105 110dB V 48 樓層 分支 放大器 49 電源供給器 向干線放大器提供低壓交流電源工作原理將220V交流電源變成36V交流電 然后通過阻流圈送上干線 地線直接連通同軸插座的外殼 50 7 5有線電視分配系統(tǒng) 分配器分支器 51 7 5 1分配器 將一路輸入的電視信號平均分成幾路輸出主要應(yīng)用于前端 干線 分支線和用戶分配網(wǎng)絡(luò)常用分配器二分配器 三分配器 四分配器和六分配器分配器的輸出端不能開路 不接負(fù)載 否則會造成輸入端的嚴(yán)重失配 同時(shí)還會影響到其他輸出端 因此 當(dāng)分配器有輸出端空余時(shí) 需接75歐負(fù)載電阻 52 7 5 1分配器 續(xù) 作用 1 分配作用 將輸入信號的功率平均地分成幾路 2 隔離作用 一個(gè)輸出端的信號對另一個(gè)輸出端無影響 3 匹配作用 輸出端 輸入端的阻抗均是75歐姆 53 7 5 1分配器 續(xù) 54 7 5 2分支器 一 作用 主路信號輸入eI 主路信號輸出eO 支端信號輸出ezO 分支器 從干線上取出一小部分信號送給支線 作用 以較小的插入損耗從傳輸干線或分配線上分出部分信號 經(jīng)衰減后送至各用戶 55 56 57 58 7 5衛(wèi)星電視接收系統(tǒng) 59 7 6有線電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB50200 94 60 7 6有線電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) 續(xù) 61 7 6有線電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) 續(xù) 62 前端系統(tǒng)設(shè)計(jì) 明確系統(tǒng)的傳輸方式 根據(jù)已知設(shè)計(jì)條件 即接收頻道及各頻道場強(qiáng) 自辦節(jié)目和衛(wèi)星頻道接收數(shù) 預(yù)留頻道數(shù) 傳輸距離及總用戶數(shù) 進(jìn)行前端設(shè)計(jì)目前 有線電視系統(tǒng)普遍采用鄰頻傳輸技術(shù) 并開發(fā)利用增補(bǔ)頻道作為系統(tǒng)內(nèi)部擴(kuò)展頻道容量的新途徑 對于衛(wèi)星 微波 錄像等輸出的視頻信號源 都要用調(diào)制器轉(zhuǎn)換成射頻信號 然后從前端輸出 對于開路射頻信號源 要先經(jīng)過解調(diào) 調(diào)制方式的處理 使之成為符合鄰頻傳輸?shù)纳漕l信號后 再從前端輸出 63 前端設(shè)計(jì)步驟 1 選擇自辦節(jié)目的頻道調(diào)制器 變換器 頻道處理器等設(shè)備 2 按系統(tǒng)總體分配到前端的載噪比 計(jì)算天線最小輸出電平 根據(jù)實(shí)際場強(qiáng)及天線最小輸出電平 選擇各頻道天線 3 按前端輸出電平要求及各天線實(shí)際輸出電平 確定天線放大器 頻道放大器和混合放大器的增益 并按載噪比的要求確定各放大器的型號 4 計(jì)算前端電平及載噪比 若不符合要求 改用其它型號放大器 64 干線系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 干線采用同軸電纜根據(jù)干線傳輸?shù)木嚯x 確定傳輸電纜和放大器的型號及實(shí)用增益 求出每條干線總的電長度 干線距離 km 電纜損耗 dB km 需要串接的放大器的臺數(shù) 干線電長度 dB 放大器實(shí)用增益 dB 放大器的間距 放大器使用增益 dB 電纜損耗 dB m 等2 干線采用光纜 傳輸光波長的選擇 確定光纖路由和光接收機(jī)的型號和數(shù)量 繪出主干線網(wǎng)絡(luò)圖 計(jì)算光鏈路損耗并確定光發(fā)射機(jī)的輸出功率 確定光纜纖芯數(shù) 光纜干線技術(shù)指標(biāo)計(jì)算 65 分配系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分配系統(tǒng)是CATV系統(tǒng)的最末端 是直接為用戶服務(wù)的部分 分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù) 一是根據(jù)分配系統(tǒng)應(yīng)滿足的指標(biāo)要