有限電視信號-1ppt課件

1、第五章第五章 有線電視系統(tǒng)有線電視系統(tǒng)51 概概 述述 511定義與分類定義與分類 1定義定義 有線電視系統(tǒng)是采用纜線有線電視系統(tǒng)是采用纜線(電纜或光纜電纜或光纜)等作為傳輸媒質(zhì)來傳送電等作為傳輸媒質(zhì)來傳送電視節(jié)目的一種閉路電視系統(tǒng)視節(jié)目的一種閉路電視系統(tǒng)CCTV(Closed-circuit television) 用用CCTV 稱呼有線電視系統(tǒng)，容易與中國中央電視臺的簡稱稱呼有線電視系統(tǒng)，容易與中國中央電視臺的簡稱CCTV (China Central Television)，所以國內(nèi)常常使用，所以國內(nèi)常常使用 CATV這個詞這個詞(共用天共用天線系統(tǒng)線系統(tǒng)/有線電視有線電視Communi

2、ty Antenna Television)，它以有線的方式，它以有線的方式在電視中心和用戶終端之間傳遞聲、像信息。所謂閉路，是指不向在電視中心和用戶終端之間傳遞聲、像信息。所謂閉路，是指不向自由空間輻射，可供電視接收機(jī)通過無線接收方式直接接受的電磁自由空間輻射，可供電視接收機(jī)通過無線接收方式直接接受的電磁波。波。 隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是光纜技術(shù)和雙向傳輸技術(shù)，以及衛(wèi)星隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是光纜技術(shù)和雙向傳輸技術(shù)，以及衛(wèi)星和微波通信技術(shù)的發(fā)展，打破了傳統(tǒng)閉路與開路的界限，其傳輸媒和微波通信技術(shù)的發(fā)展，打破了傳統(tǒng)閉路與開路的界限，其傳輸媒質(zhì)包括從平衡電纜、同軸質(zhì)包括從平衡電纜、同軸(射頻射頻)電

3、纜到光纜，再到衛(wèi)星和微波；提供電纜到光纜，再到衛(wèi)星和微波；提供的節(jié)目從一般的電視廣播到寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的節(jié)目從一般的電視廣播到寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)，都有了，都有了長足的發(fā)展。有線電視網(wǎng)通過信息高速公路的主干線與世界各地相長足的發(fā)展。有線電視網(wǎng)通過信息高速公路的主干線與世界各地相連，是實現(xiàn)全球個人通信連，是實現(xiàn)全球個人通信(PC)的一條重要途徑。的一條重要途徑。 (2) 分類分類 按照用途分，有線電視系統(tǒng)有廣播有線電視和專用有線電視按照用途分，有線電視系統(tǒng)有廣播有線電視和專用有線電視(即即應(yīng)用電視應(yīng)用電視)兩類。應(yīng)用電視在緒論課中已作了簡單的介紹，這里只介兩類。應(yīng)用電視在緒論課中

4、已作了簡單的介紹，這里只介紹廣播有線電視系統(tǒng)。紹廣播有線電視系統(tǒng)。 廣播有線電視的雛形是共用天線電視系統(tǒng)廣播有線電視的雛形是共用天線電視系統(tǒng)(Community Antenna Television ，簡稱，簡稱CATV)。它是在有利位置架設(shè)高質(zhì)量接收天線，經(jīng)。它是在有利位置架設(shè)高質(zhì)量接收天線，經(jīng)有源或無源分配網(wǎng)絡(luò)，將收到的電視信號送到眾多電視機(jī)用戶，解有源或無源分配網(wǎng)絡(luò)，將收到的電視信號送到眾多電視機(jī)用戶，解決在難以接收電視信號環(huán)境中收看電視的問題。決在難以接收電視信號環(huán)境中收看電視的問題。 共用天線電視系統(tǒng)的分配系統(tǒng)一般較小，多是為公寓大樓、賓共用天線電視系統(tǒng)的分配系統(tǒng)一般較小，多是為公寓

5、大樓、賓館、飯店以及小型住宅區(qū)服務(wù)，它的前端也非常簡單。由于科學(xué)技館、飯店以及小型住宅區(qū)服務(wù)，它的前端也非常簡單。由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們并沒有滿足術(shù)的不斷發(fā)展，人們并沒有滿足“共用天線電視系統(tǒng)原有概念所共用天線電視系統(tǒng)原有概念所包含的內(nèi)容。把開路電視廣播、調(diào)頻廣播以及錄像機(jī)和調(diào)制器自行包含的內(nèi)容。把開路電視廣播、調(diào)頻廣播以及錄像機(jī)和調(diào)制器自行播放放的節(jié)目等通過同軸電纜分配給廣大電視用戶，這就是電纜電播放放的節(jié)目等通過同軸電纜分配給廣大電視用戶，這就是電纜電視系統(tǒng)視系統(tǒng)CATVCable TV）。從這個意義上講，共用天線電視系統(tǒng)屬）。從這個意義上講，共用天線電視系統(tǒng)屬于電纜電視的范疇。但由

6、于它們都簡稱于電纜電視的范疇。但由于它們都簡稱CATV，因此有時也不加以區(qū)，因此有時也不加以區(qū)別而混用。實際上，它們是兩種不同的系統(tǒng)。一般來講，電纜電視別而混用。實際上，它們是兩種不同的系統(tǒng)。一般來講，電纜電視在前端有接收、處理信號的功能，傳輸分配網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和復(fù)雜程度，在前端有接收、處理信號的功能，傳輸分配網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和復(fù)雜程度，以及用戶終端數(shù)量等方面部比共用天線電視系統(tǒng)復(fù)雜得多。以及用戶終端數(shù)量等方面部比共用天線電視系統(tǒng)復(fù)雜得多。 2傳輸方式傳輸方式 應(yīng)用電視和廣播有線電視均采用同軸電纜或光纜以及微波和衛(wèi)應(yīng)用電視和廣播有線電視均采用同軸電纜或光纜以及微波和衛(wèi)星作為電視信號的傳輸介質(zhì)。星作為電視

7、信號的傳輸介質(zhì)。 電視信號在傳輸過程中普遍采用兩種傳輸方式：一種是射頻信號電視信號在傳輸過程中普遍采用兩種傳輸方式：一種是射頻信號傳輸，又稱高頻傳輸傳輸，又稱高頻傳輸/頻帶傳輸；另一種是視頻信號傳輸，又稱低頻頻帶傳輸；另一種是視頻信號傳輸，又稱低頻傳輸傳輸/基帶傳輸。應(yīng)用電視系統(tǒng)的終端通常是工業(yè)級的圖像監(jiān)視器，基帶傳輸。應(yīng)用電視系統(tǒng)的終端通常是工業(yè)級的圖像監(jiān)視器，信號采用視頻輸入方式，所以在傳輸距離較近、視頻信號路數(shù)較少信號采用視頻輸入方式，所以在傳輸距離較近、視頻信號路數(shù)較少時，常常采用視頻信號傳輸方式；而廣播有線電視系統(tǒng)的終端為電時，常常采用視頻信號傳輸方式；而廣播有線電視系統(tǒng)的終端為電視

8、接收機(jī)，信號的輸入方式為射頻，所以通常采用射頻信號傳輸方視接收機(jī)，信號的輸入方式為射頻，所以通常采用射頻信號傳輸方式，且保留著無線廣播制式和信號調(diào)制方式。式，且保留著無線廣播制式和信號調(diào)制方式。 廣播有線電視系統(tǒng)在中近距離傳輸時，通常采用隔頻廣播有線電視系統(tǒng)在中近距離傳輸時，通常采用隔頻(道道)傳輸、傳輸、鄰頻鄰頻(道道)傳輸、增補(bǔ)頻道傳輸、雙向傳輸?shù)确绞?，其傳輸媒質(zhì)一般是傳輸、增補(bǔ)頻道傳輸、雙向傳輸?shù)确绞?，其傳輸媒質(zhì)一般是同軸電纜、光纜、平衡電纜等有線介質(zhì)。而在較遠(yuǎn)距離傳輸時，除同軸電纜、光纜、平衡電纜等有線介質(zhì)。而在較遠(yuǎn)距離傳輸時，除用光纜和同軸電纜用光纜和同軸電纜 光纜混合方式光纜混合方

9、式 （Hybrid Fiber Coax/Coaxial cable同軸電纜同軸電纜 ，簡稱，簡稱HFC ）外，還常用微波和衛(wèi)星等無線傳輸媒質(zhì)。）外，還常用微波和衛(wèi)星等無線傳輸媒質(zhì)。 3工作頻段及頻道工作頻段及頻道Z17Z36 (1) 有線電視的工作頻段及頻道分布有線電視的工作頻段及頻道分布 （ 標(biāo)準(zhǔn)頻道用標(biāo)準(zhǔn)頻道用DS、增補(bǔ)頻道用、增補(bǔ)頻道用Z表示）表示） (2) 隔頻道傳輸與鄰頻道傳輸隔頻道傳輸與鄰頻道傳輸 開路廣播采用隔頻傳輸，有線電視系統(tǒng)也可采用隔開路廣播采用隔頻傳輸，有線電視系統(tǒng)也可采用隔/鄰頻傳輸方鄰頻傳輸方式。國內(nèi)大多數(shù)用戶的電視機(jī)高頻頭，都是具有式。國內(nèi)大多數(shù)用戶的電視機(jī)高頻頭

10、，都是具有AFC功能的電調(diào)諧功能的電調(diào)諧高頻頭，中頻濾波器采用選擇性高的聲表面波濾波器高頻頭，中頻濾波器采用選擇性高的聲表面波濾波器(SAWF)，對鄰，對鄰頻的抑制度可達(dá)頻的抑制度可達(dá)40 dB以上，且采用同步檢波方式，基本上可以做到以上，且采用同步檢波方式，基本上可以做到?jīng)]有鄰頻干擾，直觀收看效果可達(dá)沒有鄰頻干擾，直觀收看效果可達(dá)4級以上，要實現(xiàn)鄰頻傳輸需要解級以上，要實現(xiàn)鄰頻傳輸需要解決問題的是有線前端設(shè)備發(fā)射的頻譜要純。決問題的是有線前端設(shè)備發(fā)射的頻譜要純。 (3) 增補(bǔ)頻道的劃分增補(bǔ)頻道的劃分 (4) CATV頻道的劃分頻道的劃分 (5) 有線電視的無線傳輸手段有線電視的無線傳輸手段

11、主要有衛(wèi)星和微波兩種，而微波傳輸方式主要有多頻道微波分配主要有衛(wèi)星和微波兩種，而微波傳輸方式主要有多頻道微波分配系統(tǒng)系統(tǒng)MMDS(Multi-channel Microwave Distribution System 多頻道微多頻道微波數(shù)字系統(tǒng)波數(shù)字系統(tǒng))和調(diào)幅微波鏈路和調(diào)幅微波鏈路AML (Amplitude Modulation Microwave Link)兩種。其中，兩種。其中，MMDS的工作頻段為的工作頻段為2.52.7GHz，帶寬為帶寬為200 MHz，可容納，可容納24個個PAL制電視頻道。制電視頻道。AML的工作頻段為的工作頻段為12.713.2GHz，帶寬為，帶寬為500 M

12、Hz，可傳送，可傳送50套左有的套左有的PAL電視信號。電視信號。當(dāng)然，若采用調(diào)頻微波鏈路當(dāng)然，若采用調(diào)頻微波鏈路FML(Frequency Modulation Microwave Link)，在遠(yuǎn)距離單頻道傳輸時，性能較好。，在遠(yuǎn)距離單頻道傳輸時，性能較好。 目前地面無線傳輸采用較多的是目前地面無線傳輸采用較多的是MMDS，系統(tǒng)價格較低，比較，系統(tǒng)價格較低，比較適合我國的國情。適合我國的國情。 4特性與功能特性與功能 有線電視是現(xiàn)代家庭生活的第三根線，又稱圖像線有線電視是現(xiàn)代家庭生活的第三根線，又稱圖像線(第一根線是第一根線是電燈線，第二根線是電話線，第四根線是互聯(lián)網(wǎng)線電燈線，第二根線是電

13、話線，第四根線是互聯(lián)網(wǎng)線)。圖像高質(zhì)量，。圖像高質(zhì)量， 系統(tǒng)頻帶寬節(jié)目套數(shù)多），不僅消除了城市中的系統(tǒng)頻帶寬節(jié)目套數(shù)多），不僅消除了城市中的“天線森林天線森林”，有利于市容美化，還可以提供多種服務(wù)功能增值業(yè)務(wù)）。有利于市容美化，還可以提供多種服務(wù)功能增值業(yè)務(wù)）。 例如：付費(fèi)電視、視頻點播例如：付費(fèi)電視、視頻點播VOD）、互聯(lián)網(wǎng)接入、）、互聯(lián)網(wǎng)接入、IP電話、電話、安全監(jiān)控、安全監(jiān)控、 遠(yuǎn)程教學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)/醫(yī)療。醫(yī)療。 512 有統(tǒng)電視系統(tǒng)的構(gòu)成有統(tǒng)電視系統(tǒng)的構(gòu)成 1基本組成基本組成(1) 接收信號源接收信號源 (2) 前端設(shè)備前端設(shè)備(3) 干干線傳輸系統(tǒng)。如線傳輸系統(tǒng)。如干 線 放 大 器干

14、線 放 大 器 (AGC)、 (ASC和干線電纜或光和干線電纜或光纜纜 。(4) 用戶分配網(wǎng)用戶分配網(wǎng)絡(luò)絡(luò) (5) 用戶終端用戶終端電視電視 接收、調(diào)接收、調(diào)頻廣播頻廣播 、線纜、線纜調(diào) 制 解 調(diào) 器調(diào) 制 解 調(diào) 器 (Cable Modem，PC機(jī)、機(jī)、IP電話電話等等) 等。等。 線纜調(diào)制解調(diào)器線纜調(diào)制解調(diào)器 (Cable Modem)，連接電腦用，連接電腦用 RJ-45 10Base-T 連接器，連接器， 下行載波頻率在下行載波頻率在88860 MHz之間，采用之間，采用64/256QAM方式，方式，下行速率可達(dá)下行速率可達(dá)42.4M bps，上行調(diào)制頻率可高達(dá)，上行調(diào)制頻率可高達(dá)4

15、2 MHz，采用，采用QPSK/16QAM，上行速率最高可達(dá)，上行速率最高可達(dá)10Mbps。 接入方式接入方式 傳輸速率傳輸速率 傳輸距離傳輸距離 備注備注 N-ISDN 128kb/s 幾十公里 HDSL 784kb/s 約 3.6km 1.5Mb/s(下行) ADSL 256k/s(上行) 約 5.4km SDSL 1.5Mb/s 正研制 26Mb/s(下行) 數(shù)字 用戶線 (DSL) VDSL 1Mb/s(上行) 約 300m 正研制 有線電視網(wǎng) HFC 50Mb/s（下行） N+公里 2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 主要有環(huán)形、樹形、星形主要有環(huán)形、樹形、星形三種。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為樹形三種。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為樹

16、形(同軸電同軸電纜纜)，光纖，光纖 同軸電纜混合網(wǎng)同軸電纜混合網(wǎng)HFC的主干可以采用星形或的主干可以采用星形或環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中環(huán)形結(jié)構(gòu)的可靠環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中環(huán)形結(jié)構(gòu)的可靠性高，適合提供增值業(yè)務(wù)。性高，適合提供增值業(yè)務(wù)。 用光纜實現(xiàn)的具體的連接方式還有干線光纜用光纜實現(xiàn)的具體的連接方式還有干線光纜FB(Fiber Backbone，本地前端或中心前端到支線本地前端或中心前端到支線)、光纖到節(jié)點、光纖到節(jié)點FTTN(Fiber to the Node，前端到分配點前端到分配點)、光纖到路邊、光纖到路邊FTTC(Fiber to the Curb)和光纖到最后和光纖到最后一個放大器一個放大器FTTL(F

17、iber to the Last Amplifier)。其中，以。其中，以FB中的光中的光纖到支線纖到支線FTF(Fiber to Feeder)和和FTTN方式用得最多大慶的部分中方式用得最多大慶的部分中心地區(qū)已達(dá)到光纖到樓頭）。心地區(qū)已達(dá)到光纖到樓頭）。FTTN方式的特點是干線和支線都使用方式的特點是干線和支線都使用了光纖，使光纖延伸至分配網(wǎng)絡(luò)的中心；光接收機(jī)置于分配網(wǎng)絡(luò)的了光纖，使光纖延伸至分配網(wǎng)絡(luò)的中心；光接收機(jī)置于分配網(wǎng)絡(luò)的中心中心(光節(jié)點光節(jié)點)。 光纖和微波直接到終端在技術(shù)上沒有障礙，但目前成本太高，服光纖和微波直接到終端在技術(shù)上沒有障礙，但目前成本太高，服務(wù)商和用戶均無法承受，

18、所以目前較為先進(jìn)的有線電視網(wǎng)均為混合務(wù)商和用戶均無法承受，所以目前較為先進(jìn)的有線電視網(wǎng)均為混合網(wǎng)。網(wǎng)。 3基本類型基本類型 同軸電纜網(wǎng)同軸電纜網(wǎng) 。傳輸距離傳輸距離10 km，比較適合于中小型比較適合于中小型或小型有線電視系或小型有線電視系統(tǒng)統(tǒng) 。 混合網(wǎng)?；旌暇W(wǎng)混合網(wǎng)?；旌暇W(wǎng)有光纖有光纖 同軸電同軸電纜混合網(wǎng)纜混合網(wǎng)HFC (Hybrid Fiber Coax / Coaxial cable)、微波微波 同軸電纜同軸電纜混合網(wǎng)、光纖混合網(wǎng)、光纖 微波微波 同軸電纜同軸電纜混合網(wǎng)等幾種。其混合網(wǎng)等幾種。其中，中，HFC是較理想是較理想的寬帶網(wǎng)，是當(dāng)今的寬帶網(wǎng)，是當(dāng)今有線電視發(fā)展的主有線電視發(fā)展

19、的主流。流。 雙向雙向CATV光纖光纖 同軸電纜混合網(wǎng)同軸電纜混合網(wǎng)HFC52信號接收與信號源信號接收與信號源 5 21 信號接收信號接收 1開路電視信號的接收開路電視信號的接收 (1) 差值天線。所謂差值天線，就是兩副參數(shù)完全相同的天線按一差值天線。所謂差值天線，就是兩副參數(shù)完全相同的天線按一定方式組合而成的天線。定方式組合而成的天線。 兩副天線處于同一水平面，正對需要接收的電視信號入射方向。兩副天線處于同一水平面，正對需要接收的電視信號入射方向。 兩副天線的前后距離兩副天線的前后距離d等于電視信號中心波長等于電視信號中心波長0的一半。的一半。 兩副天線的左右間距兩副天線的左右間距D30/4

20、，以避免兩副天線互相干擾。，以避免兩副天線互相干擾。 干擾信號入射方向與兩副天線饋點間的連線方向垂直。干擾信號入射方向與兩副天線饋點間的連線方向垂直。 兩副天線的兩條引下的饋兩副天線的兩條引下的饋線長度相等，經(jīng)反相加法器線長度相等，經(jīng)反相加法器(合合成器成器)獲得輸出信號。獲得輸出信號。 sin222020Dn212 n合成信號最小合成信號最小合成信號最強(qiáng)合成信號最強(qiáng)稱為抗干擾角 (2) 可變方向性天線可變方向性天線 改變天線陣中天線的間距或其相移，使天線陣方向性改變，可消改變天線陣中天線的間距或其相移，使天線陣方向性改變，可消重影抗干擾。重影抗干擾。 分集接收天線。分集接收天線。 移相天線移

21、相天線 gddarcsin1arcsin式中，式中，為信號波長為信號波長,g,g為饋線中信號的為饋線中信號的波長。改變天線饋線的長度波長。改變天線饋線的長度( (即改變相移即改變相移) )，就可使天線陣的零輻射角對準(zhǔn)重影信號。就可使天線陣的零輻射角對準(zhǔn)重影信號。 2衛(wèi)星電視信號的接收衛(wèi)星電視信號的接收 衛(wèi)星電視信號接收衛(wèi)星電視信號接收天線有兩種基本類型：天線有兩種基本類型：一是主焦點拋物面天線，一是主焦點拋物面天線，它只有一個反射面，二它只有一個反射面，二是卡塞格倫天線，它除是卡塞格倫天線，它除了主反射面了主反射面( (拋物面拋物面) )外，外，還有副反射面，電波經(jīng)還有副反射面，電波經(jīng)兩次反射

22、后才集中到一兩次反射后才集中到一點。卡塞格淪天線的成點。卡塞格淪天線的成本較高，特別適合于熱本較高，特別適合于熱帶的衛(wèi)星電視接收站使用，因為它的低噪聲放大器帶的衛(wèi)星電視接收站使用，因為它的低噪聲放大器(LNA)(LNA)可以放在拋可以放在拋物面背后，避免陽光直射。非對稱結(jié)構(gòu)的偏置拋物面天線，可以避物面背后，避免陽光直射。非對稱結(jié)構(gòu)的偏置拋物面天線，可以避免拋物面反射器受到饋源、副反射器及其支撐桿的遮擋，從而減小免拋物面反射器受到饋源、副反射器及其支撐桿的遮擋，從而減小天線增益的下降和旁瓣的增高多。天線增益的下降和旁瓣的增高多。 拋物面天線可分為旋壓成形、沖壓成形、玻璃纖維和金屬網(wǎng)等拋物面天線可

23、分為旋壓成形、沖壓成形、玻璃纖維和金屬網(wǎng)等四種類型。為防止對太陽光聚焦，大多數(shù)拋物面天線的涂料均采用四種類型。為防止對太陽光聚焦，大多數(shù)拋物面天線的涂料均采用具有較小顆粒的銀灰色油漆當(dāng)然黑色油漆最好，但不美觀）。具有較小顆粒的銀灰色油漆當(dāng)然黑色油漆最好，但不美觀）。 接收天線除了要有足夠高的增益和盡可能低的噪聲外，還要有接收天線除了要有足夠高的增益和盡可能低的噪聲外，還要有正確的天線指向和極化方式。目前應(yīng)用的接收天線，口徑主要有正確的天線指向和極化方式。目前應(yīng)用的接收天線，口徑主要有1m1m、3m3m、4.5m4.5m、5m5m、6m6m、7m7m、7.3m7.3m、10m10m等幾種，一般說

24、來口徑越大增益等幾種，一般說來口徑越大增益越高，它們都工作在越高，它們都工作在C C波段或波段或KuKu波段實際取決于高頻頭波段實際取決于高頻頭 ），通常），通常能在能在-50-50+45+45環(huán)境下工作，可抗環(huán)境下工作，可抗10101212級風(fēng)。級風(fēng)。 亞洲最小亞洲最小DBS天線天線25cm）饋源一體化高頻頭饋源一體化高頻頭 3衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)基本組成衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)基本組成 拋物面天線把來自空中的拋物面天線把來自空中的衛(wèi)星信號能量會聚成一點衛(wèi)星信號能量會聚成一點(焦點焦點)。 饋源是在拋物面天線的焦饋源是在拋物面天線的焦點處設(shè)置一個接受衛(wèi)星信號的喇點處設(shè)置一個接受衛(wèi)星信號的喇叭形裝置。叭形

25、裝置。 高頻頭高頻頭LNB亦稱降頻器亦稱降頻器是將饋源送來的衛(wèi)星信號進(jìn)行降是將饋源送來的衛(wèi)星信號進(jìn)行降頻和放大后傳送至衛(wèi)星接收機(jī)。頻和放大后傳送至衛(wèi)星接收機(jī)。 衛(wèi)星接收機(jī)是將高頻頭輸衛(wèi)星接收機(jī)是將高頻頭輸送來的衛(wèi)星信號進(jìn)行解調(diào)，輸出送來的衛(wèi)星信號進(jìn)行解調(diào)，輸出衛(wèi)星電視圖像信號和伴音信號。衛(wèi)星電視圖像信號和伴音信號。 饋源一體化高頻頭饋源一體化高頻頭饋源饋源DBS：直播衛(wèi)星：直播衛(wèi)星 (direct-broadcast satellite)53前端系統(tǒng)前端系統(tǒng) 531 前端系統(tǒng)及其要求前端系統(tǒng)及其要求 前端系統(tǒng)主要作用是進(jìn)行信號處理：信號的分離、信號的放大、前端系統(tǒng)主要作用是進(jìn)行信號處理：信號的

26、分離、信號的放大、電平調(diào)整和控制、頻譜變換電平調(diào)整和控制、頻譜變換(調(diào)制、解調(diào)、變頻調(diào)制、解調(diào)、變頻)、信號的混合以及干、信號的混合以及干擾信號的抑制。前端設(shè)備主要是射頻和中頻信號處理設(shè)備，如天線擾信號的抑制。前端設(shè)備主要是射頻和中頻信號處理設(shè)備，如天線放大器、頻道濾波器、調(diào)制器、混合器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器等。主要放大器、頻道濾波器、調(diào)制器、混合器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器等。主要特性指標(biāo)有四項：頻率范圍、載噪比特性指標(biāo)有四項：頻率范圍、載噪比(C/N)、用戶電平和干擾抑制。、用戶電平和干擾抑制。 有線電視系統(tǒng)的頻道設(shè)置有線電視系統(tǒng)的頻道設(shè)置 對于充分利用對于充分利用VHF頻段的頻段的300MHz系統(tǒng)系統(tǒng)

27、(N為頻道數(shù)量為頻道數(shù)量)：N7：隔頻設(shè)置，即用：隔頻設(shè)置，即用DS-1、DS-3、DS-5、DS-6、DS-8、DS-10、DS-12；8N10：隔頻設(shè)置，加增補(bǔ)頻道；：隔頻設(shè)置，加增補(bǔ)頻道；11N19；鄰頻設(shè)置，加增補(bǔ)頻道，即用；鄰頻設(shè)置，加增補(bǔ)頻道，即用DS-1DS-12和和Z 1Z7；20N28：鄰頻設(shè)置，加增補(bǔ)頻道，即用：鄰頻設(shè)置，加增補(bǔ)頻道，即用DS-1DS-12、Z 1Z7和和Z 8Z16。 這種設(shè)置對傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求較低，系統(tǒng)造價較為經(jīng)濟(jì)。這種設(shè)置對傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求較低，系統(tǒng)造價較為經(jīng)濟(jì)。但是，用戶中大量現(xiàn)有的非但是，用戶中大量現(xiàn)有的非CATV對應(yīng)的電視接收機(jī)無法接

28、受全部對應(yīng)的電視接收機(jī)無法接受全部16個個300MHz以下的增補(bǔ)頻道，而目前以下的增補(bǔ)頻道，而目前550 MHz系統(tǒng)的造價與系統(tǒng)的造價與300MHz系統(tǒng)相比并不十分昂貴，所以實際的系統(tǒng)相比并不十分昂貴，所以實際的CATV多為多為550 MHz以上的系統(tǒng)，以上的系統(tǒng)，且基本上采用了鄰頻傳輸技術(shù)。當(dāng)然，且基本上采用了鄰頻傳輸技術(shù)。當(dāng)然，300MHz系統(tǒng)對于電視節(jié)目套系統(tǒng)對于電視節(jié)目套數(shù)較少的邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)還多少具有一些吸引力。數(shù)較少的邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)還多少具有一些吸引力。 系統(tǒng)的載噪比系統(tǒng)的載噪比 系統(tǒng)的載噪比主要由前端載噪比決定。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：若有線系統(tǒng)的載噪比主要由前端載噪比決定。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：若有

29、線電視系統(tǒng)的載噪比電視系統(tǒng)的載噪比C/N43dBC/N43dB，則要求前端系統(tǒng)的載噪比，則要求前端系統(tǒng)的載噪比(C/N)h(C/N)h為為 KNCNChlg10 式中，式中，K K為分配系數(shù)，若是為分配系數(shù)，若是K K0.30.3，那，那么么(C/N)h(C/N)h48.2dB48.2dB。前端的輸入信號電平。前端的輸入信號電平應(yīng)為應(yīng)為 )dB(5 . 2)dB()dB(FhNNCS 式中，式中，2.5dB2.5dB為為7575噪聲源內(nèi)阻上的等效噪聲電平。若前端系統(tǒng)噪聲源內(nèi)阻上的等效噪聲電平。若前端系統(tǒng)的的NF NF 8dB8dB，那么，那么 S S 應(yīng)為應(yīng)為58.7dB(58.7dB(我國通

30、常指我國通常指 ，即約，即約861V) 861V) 。 應(yīng)當(dāng)指出，前端系統(tǒng)的輸入信號電平不能太低，也不能太高。應(yīng)當(dāng)指出，前端系統(tǒng)的輸入信號電平不能太低，也不能太高。太低時載噪比指標(biāo)不能滿足，用戶接收質(zhì)量差；太高時容易產(chǎn)生非太低時載噪比指標(biāo)不能滿足，用戶接收質(zhì)量差；太高時容易產(chǎn)生非線性失真。一般要求前端系統(tǒng)的輸入電平為線性失真。一般要求前端系統(tǒng)的輸入電平為565690 90 ，如果天，如果天線輸出電平不足，需加低噪聲的天線放大器；如果天線輸出電平太線輸出電平不足，需加低噪聲的天線放大器；如果天線輸出電平太高，需加衰減器或頻道變換器。天線輸出電平是可以實測的。高，需加衰減器或頻道變換器。天線輸出電

31、平是可以實測的。 在前端系統(tǒng)中，各頻道之間的電平差別要小。這樣才能保證在在前端系統(tǒng)中，各頻道之間的電平差別要小。這樣才能保證在多頻道信號群中，不會由于信號電平太低而引起信噪比下降；也不多頻道信號群中，不會由于信號電平太低而引起信噪比下降；也不會由于信號電平過高而使放大器進(jìn)入非線性區(qū)而產(chǎn)生交調(diào)和互調(diào)失會由于信號電平過高而使放大器進(jìn)入非線性區(qū)而產(chǎn)生交調(diào)和互調(diào)失真。通常要求鄰頻道電平差小于真。通常要求鄰頻道電平差小于3dB3dB。 vdBvdB 532 前端系統(tǒng)的組成前端系統(tǒng)的組成 1前端系統(tǒng)的基本組成方式前端系統(tǒng)的基本組成方式 (1) 常見型常見型 (2) 重新調(diào)制型重新調(diào)制型 重新調(diào)制型前端是先

32、把接收的信號解調(diào)重新調(diào)制型前端是先把接收的信號解調(diào)出來，然后重新調(diào)制到所需的頻道上去。出來，然后重新調(diào)制到所需的頻道上去。這種方式可以使聲、像的電平恒定，且能這種方式可以使聲、像的電平恒定，且能分別進(jìn)行調(diào)整，改頻容易，交調(diào)干擾較小，分別進(jìn)行調(diào)整，改頻容易，交調(diào)干擾較小，較適合于中型有線電視系統(tǒng)。較適合于中型有線電視系統(tǒng)。 (3) 外差型外差型 大型有線電視前端系統(tǒng)通常設(shè)置有導(dǎo)頻信號發(fā)生器，它所產(chǎn)生大型有線電視前端系統(tǒng)通常設(shè)置有導(dǎo)頻信號發(fā)生器，它所產(chǎn)生的導(dǎo)頻信號是為了傳輸系統(tǒng)進(jìn)行自動增益控制的導(dǎo)頻信號是為了傳輸系統(tǒng)進(jìn)行自動增益控制(AGC)(AGC)和自動斜率控制和自動斜率控制(ASC)(ASC

33、)，從而保證信號的傳輸質(zhì)量。有線電視系統(tǒng)常設(shè)三個導(dǎo)頻，第，從而保證信號的傳輸質(zhì)量。有線電視系統(tǒng)常設(shè)三個導(dǎo)頻，第一導(dǎo)頻為一導(dǎo)頻為47MHz47MHz，第二導(dǎo)頻為，第二導(dǎo)頻為110.7MHz110.7MHz，第三導(dǎo)頻為，第三導(dǎo)頻為229.5MHz229.5MHz。此外，。此外，在付費(fèi)電視的前端系統(tǒng)中，往往需要加裝加密或加擾設(shè)備。在付費(fèi)電視的前端系統(tǒng)中，往往需要加裝加密或加擾設(shè)備。 2 2有線電視前端系統(tǒng)的發(fā)展過程有線電視前端系統(tǒng)的發(fā)展過程 有線電視前端系統(tǒng)的發(fā)展可以分為三個階段。有線電視前端系統(tǒng)的發(fā)展可以分為三個階段。 第一階段為傳統(tǒng)型前端系統(tǒng)常。見型前端和重新調(diào)制型前端第一階段為傳統(tǒng)型前端系統(tǒng)常

34、。見型前端和重新調(diào)制型前端多屬于傳統(tǒng)型前端，常用隔頻傳輸方案。其信號處理主要包括信號多屬于傳統(tǒng)型前端，常用隔頻傳輸方案。其信號處理主要包括信號放大、解調(diào)放大、解調(diào)/ /調(diào)制、混合、頻譜變換以及干擾信號的濾波等。類設(shè)備調(diào)制、混合、頻譜變換以及干擾信號的濾波等。類設(shè)備多采用分立元件，信號處理簡單、性能很難提高。多采用分立元件，信號處理簡單、性能很難提高。 第二階段為鄰頻前端系統(tǒng)。鄰頻傳輸頻帶利用率高第二階段為鄰頻前端系統(tǒng)。鄰頻傳輸頻帶利用率高(300 MHz(300 MHz鄰頻系統(tǒng)頻道可高達(dá)鄰頻系統(tǒng)頻道可高達(dá)2727個，頻帶資源利用率超過個，頻帶資源利用率超過9090) )，傳輸容量大，傳輸容量大

35、，信號質(zhì)量高。（一般采用解調(diào)信號質(zhì)量高。（一般采用解調(diào)/ /調(diào)制中頻處理方式）調(diào)制中頻處理方式） 第三階段為新一代組合式鄰頻前端。這種前端系統(tǒng)的頻道第三階段為新一代組合式鄰頻前端。這種前端系統(tǒng)的頻道數(shù)目較多，采用鄰頻傳輸和增補(bǔ)頻道技術(shù)，一般為是數(shù)目較多，采用鄰頻傳輸和增補(bǔ)頻道技術(shù)，一般為是550 MHz550 MHz或或860MHz860MHz系統(tǒng)，采用中頻轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)，采用中頻轉(zhuǎn)換、SAWFSAWF濾波和濾波和PLLPLL頻率合成技術(shù)，具有輸頻率合成技術(shù)，具有輸出頻道可在頻段內(nèi)用捷變頻選擇和多頻道鄰頻傳輸?shù)奶攸c，而且?guī)С鲱l道可在頻段內(nèi)用捷變頻選擇和多頻道鄰頻傳輸?shù)奶攸c，而且?guī)庖种埔矟M足大于外

36、抑制也滿足大于60 dB60 dB的要求。的要求。 533前端設(shè)備前端設(shè)備 1前端系統(tǒng)中的放大器前端系統(tǒng)中的放大器 (1)天線放大器天線放大器 弱場強(qiáng)區(qū)用，天線輸出電平弱場強(qiáng)區(qū)用，天線輸出電平5760 ，分頻道型、寬帶型。，分頻道型、寬帶型。 (2 ) 頻道放大器頻道放大器 用于頻道放大、抑制帶用于頻道放大、抑制帶外干擾、電平控制，一般具外干擾、電平控制，一般具有有AGC功能。功能。 vdB 2頻道轉(zhuǎn)換器頻道轉(zhuǎn)換器 只進(jìn)行載頻搬移只進(jìn)行載頻搬移而不改變頻譜結(jié)構(gòu)的而不改變頻譜結(jié)構(gòu)的頻率變換器。當(dāng)開路頻率變換器。當(dāng)開路接收的信號頻道與有接收的信號頻道與有線傳輸?shù)念l道不同時線傳輸?shù)念l道不同時使用。使

37、用。 UV轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 UZ轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 VU轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 VV轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 3頻道處理可替代頻道轉(zhuǎn)換器，指標(biāo)高于頻道轉(zhuǎn)換器）頻道處理可替代頻道轉(zhuǎn)換器，指標(biāo)高于頻道轉(zhuǎn)換器） 有外差型和解調(diào)有外差型和解調(diào) 調(diào)制型。與二次變頻的頻道轉(zhuǎn)換器相比，它主調(diào)制型。與二次變頻的頻道轉(zhuǎn)換器相比，它主要多了中頻處理器和中頻要多了中頻處理器和中頻AGC兩部分。可在中頻將圖像與伴音進(jìn)行兩部分?？稍谥蓄l將圖像與伴音進(jìn)行分離，并進(jìn)行伴音電平的調(diào)節(jié)后，再與圖像信號進(jìn)行混合。分離，并進(jìn)行伴音電平的調(diào)節(jié)后，再與圖像信號進(jìn)行混合。外差型外差型 4調(diào)制器調(diào)制器 調(diào)制器是將視頻和音頻信號變換成調(diào)制器是將視頻和音頻信號變換成射頻電視

38、信號的裝置，調(diào)制器有高頻射頻電視信號的裝置，調(diào)制器有高頻(直接直接)調(diào)制和中頻調(diào)制兩種方案，推調(diào)制和中頻調(diào)制兩種方案，推薦使用中頻調(diào)制型。薦使用中頻調(diào)制型。 中頻調(diào)制型僅對中頻中頻調(diào)制型僅對中頻進(jìn)行進(jìn)行VSBVSB濾波，所以濾波，所以VSBVSB濾濾波器只需一種中頻波器只需一種中頻VSBVSB濾濾波器，而直接調(diào)制型則需波器，而直接調(diào)制型則需要多種要多種VSBVSB濾波器來對應(yīng)濾波器來對應(yīng)不同的頻道。不同的頻道。 5混合器混合器 混合器是把兩路或多路信號混合成一路輸出的設(shè)備，主要技術(shù)指混合器是把兩路或多路信號混合成一路輸出的設(shè)備，主要技術(shù)指標(biāo)是：插入損耗標(biāo)是：插入損耗(要小要小)、隔離度、隔離度

39、(要大，一股要求要大，一股要求20dB)、帶外衰減、帶外衰減(要大要大)、輸入輸出阻抗、輸入輸出阻抗(通常為通常為75)。 (1) 有源與無源混合器：有源混合器不僅沒有插入損耗，而是有有源與無源混合器：有源混合器不僅沒有插入損耗，而是有1030dB的增益。的增益。 (2) 頻段頻段/頻道濾波器式與寬帶變壓器式無源混合器）：它們分別頻道濾波器式與寬帶變壓器式無源混合器）：它們分別屬于頻率分隔混合和功率混合方式。屬于頻率分隔混合和功率混合方式。 頻段混合器頻段混合器 高通和低通濾波器的組合；高通和低通濾波器的組合； 頻道混合器頻道混合器帶通濾波器。帶通濾波器。 寬帶變壓器混合器的插入損寬帶變壓器混

40、合器的插入損耗較大，但結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。耗較大，但結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。 6導(dǎo)頻信號發(fā)生器導(dǎo)頻信號發(fā)生器 為了自動增益控制為了自動增益控制(AGC)和自動斜率控制和自動斜率控制(ASC)的需要而加入的的需要而加入的幅度幅度/頻率恒定的信號，常由晶體振蕩器構(gòu)成，但目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。頻率恒定的信號，常由晶體振蕩器構(gòu)成，但目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)頻信號的幅度一般低于電視信號的幅度導(dǎo)頻信號的幅度一般低于電視信號的幅度(通常為通常為610dB)，以減輕，以減輕干線放大器的負(fù)擔(dān)、保證交調(diào)指標(biāo)。干線放大器的負(fù)擔(dān)、保證交調(diào)指標(biāo)。 信號來源信號來源射頻信號射頻信號視頻視頻/音音頻信號頻信號天線放大天線放大解調(diào)器解調(diào)

41、器衛(wèi)星接收衛(wèi)星接收中頻調(diào)制中頻調(diào)制VSB濾波濾波 視頻視頻/音音頻處理頻處理上變頻器上變頻器中頻調(diào)制中頻調(diào)制VSB濾波濾波 視頻視頻/音音頻處理頻處理上變頻器上變頻器中頻調(diào)制中頻調(diào)制VSB濾波濾波 視頻視頻/音音頻處理頻處理上變頻器上變頻器無源混合器無源混合器頻道頻道放大放大頻道頻道放大放大頻道頻道放大放大中頻調(diào)制型頻道處理中頻調(diào)制型頻道處理增益可調(diào)增益可調(diào)典型的前端示意圖典型的前端示意圖去傳輸干線去傳輸干線54 傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng) 541傳輸系統(tǒng)概述傳輸系統(tǒng)概述 傳輸系統(tǒng)是把前端的電視信號送至分配網(wǎng)絡(luò)的中間傳輸部分。在傳輸系統(tǒng)是把前端的電視信號送至分配網(wǎng)絡(luò)的中間傳輸部分。在大型有線電視系統(tǒng)中，

42、主要指干線和支線大型有線電視系統(tǒng)中，主要指干線和支線(也可能有超干線也可能有超干線)；在中、；在中、小型有線電視系統(tǒng)中，通常只有支線。小型有線電視系統(tǒng)中，通常只有支線。 傳輸系統(tǒng)通常由發(fā)送、傳輸和接收等三部分組成，信號傳輸方式傳輸系統(tǒng)通常由發(fā)送、傳輸和接收等三部分組成，信號傳輸方式有同軸電纜、光纜和微波等三種。有同軸電纜、光纜和微波等三種。 542 傳輸媒質(zhì)傳輸方式）傳輸媒質(zhì)傳輸方式） 1射頻同軸電線射頻同軸電線 (1) 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 內(nèi)導(dǎo)體：單實芯導(dǎo)線內(nèi)導(dǎo)體：單實芯導(dǎo)線/多芯銅絞線多芯銅絞線 絕緣體：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯絕緣體：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯/實芯、半空氣、空氣絕緣實芯、半

43、空氣、空氣絕緣 外導(dǎo)體：金屬管狀、鋁塑復(fù)合包帶、編織網(wǎng)或加鋁塑復(fù)合包帶外導(dǎo)體：金屬管狀、鋁塑復(fù)合包帶、編織網(wǎng)或加鋁塑復(fù)合包帶 護(hù)套：室外用黑色聚乙烯、室內(nèi)用淺色的聚氯乙烯護(hù)套：室外用黑色聚乙烯、室內(nèi)用淺色的聚氯乙烯 特殊結(jié)構(gòu)：自承式特殊結(jié)構(gòu)：自承式架空敷設(shè)、鋼帶鎧裝架空敷設(shè)、鋼帶鎧裝埋地敷設(shè)埋地敷設(shè) (2) 性能性能 特性阻抗：有線電視系統(tǒng)特性阻抗：有線電視系統(tǒng)75/通信常用通信常用50 dDZlg138 傳輸線要求阻抗匹配、均勻，偏差越小越好。傳輸線要求阻抗匹配、均勻，偏差越小越好。 衰減常數(shù)：內(nèi)、外導(dǎo)體的損耗衰減常數(shù)：內(nèi)、外導(dǎo)體的損耗r和絕緣介質(zhì)的損耗和絕緣介質(zhì)的損耗g)dB/m(10ta

44、n08. 9101161. 2138)dB/m(10tan08. 9lg101161. 28686grfZDdffdDDdf為絕緣體損為絕緣體損耗正切角，耗正切角，f 為頻率為頻率(Hz)。衰減常數(shù)的單衰減常數(shù)的單位是位是dB/100m，越小越好。越小越好。與驅(qū)膚效應(yīng)相關(guān)與驅(qū)膚效應(yīng)相關(guān) 駐波系數(shù)與反射損耗：若電纜線路上有反射波，它與行波相互駐波系數(shù)與反射損耗：若電纜線路上有反射波，它與行波相互作用就會產(chǎn)生駐波。電纜上某些點的最大振幅值作用就會產(chǎn)生駐波。電纜上某些點的最大振幅值Umax與最小振幅值與最小振幅值Umin之比稱為駐波系數(shù)之比稱為駐波系數(shù) S。當(dāng)。當(dāng)為電纜輸出端的反射系數(shù)時：為電纜輸出

45、端的反射系數(shù)時：11S駐波系數(shù)越小，由于反射而帶駐波系數(shù)越小，由于反射而帶來的信號損耗就越小。來的信號損耗就越小。 屏蔽系數(shù)與屏蔽衰減。屏蔽系數(shù)表示屏蔽作用的大小，屏蔽屏蔽系數(shù)與屏蔽衰減。屏蔽系數(shù)表示屏蔽作用的大小，屏蔽衰減越大越好，一般在衰減越大越好，一般在85dB以上，好一點的在以上，好一點的在110dB以上。以上。 溫度特性。同軸電纜衰減隨溫度的變化率，越小越好。溫度特性。同軸電纜衰減隨溫度的變化率，越小越好。00ZZZZS1 (3) 同軸電纜的發(fā)展與規(guī)格同軸電纜的發(fā)展與規(guī)格 SYK型實芯聚乙烯絕緣同軸電纜，介電常致高、衰減大。型實芯聚乙烯絕緣同軸電纜，介電常致高、衰減大。 以以SSYV

46、型化學(xué)發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜為代表，它比實芯型化學(xué)發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜為代表，它比實芯電纜的介電常數(shù)小，電氣性能有所改善。但由于電纜的介電常數(shù)小，電氣性能有所改善。但由于tan增大較多增大較多(約約6倍倍)，因而在，因而在UHF頻道傳輸時，衰減增大。頻道傳輸時，衰減增大。 第三代產(chǎn)品是第三代產(chǎn)品是SYKV縱孔聚乙烯絕緣同軸電纜。介電常數(shù)更縱孔聚乙烯絕緣同軸電纜。介電常數(shù)更低，減小了高頻道的損耗，致命弱點是防潮防火性能差。低，減小了高頻道的損耗，致命弱點是防潮防火性能差。 SYWV/SYWFY型物理高發(fā)泡聚乙烯絕緣電纜是第四代型物理高發(fā)泡聚乙烯絕緣電纜是第四代產(chǎn)品。這種電纜衰減小，傳輸速率快，

47、防潮防水性能也較好。產(chǎn)品。這種電纜衰減小，傳輸速率快，防潮防水性能也較好。 還有一種同軸電線，采用具有專利權(quán)的竹節(jié)式結(jié)構(gòu)，其介質(zhì)主還有一種同軸電線，采用具有專利權(quán)的竹節(jié)式結(jié)構(gòu)，其介質(zhì)主要是空氣，要是空氣，接近接近1，性能較好。，性能較好。 2光纜略）光纜略） 3微波略）微波略） 543 傳輸方式有線傳輸、無線傳輸、混合傳輸）傳輸方式有線傳輸、無線傳輸、混合傳輸） 1同軸電纜傳輸同軸電纜傳輸 同軸電纜衰耗較大，干線傳輸常常要使用一些放大器和均衡器，同軸電纜衰耗較大，干線傳輸常常要使用一些放大器和均衡器，可傳輸距離短受放大器允許數(shù)量限制）?？蓚鬏斁嚯x短受放大器允許數(shù)量限制）。 2光纜傳輸光纜傳輸

48、光纖的損耗很小，在一定距離內(nèi)不需放大；光纖的頻率特性好，光纖的損耗很小，在一定距離內(nèi)不需放大；光纖的頻率特性好，不需要進(jìn)行均衡處理。不需要進(jìn)行均衡處理。 (1) 基本組成基本組成 (2) 光調(diào)制方式光調(diào)制方式 光調(diào)制方式有模擬光調(diào)制方式有模擬和數(shù)字兩種。和數(shù)字兩種。 (3) 光纜的多路傳輸光纜的多路傳輸 光纜的多路傳輸指的是用一根光纜同時傳輸多路電視信號。常光纜的多路傳輸指的是用一根光纜同時傳輸多路電視信號。常用的光多路傳輸?shù)姆绞接胁ǚ侄嗦酚玫墓舛嗦穫鬏數(shù)姆绞接胁ǚ侄嗦?WDM= Wavelength-division Multiplexing)和頻分多路和頻分多路(FDM=Frequency

49、-division Multiplexing)。適合于雙適合于雙向傳輸向傳輸適合傳輸適合傳輸模擬信號模擬信號 3(光纜光纜+電纜電纜)傳輸傳輸HFC） 這是一種常見的混合傳輸方式，這是一種常見的混合傳輸方式，其特點是用光纜做主干線和支干其特點是用光纜做主干線和支干線，在用戶小區(qū)用電纜作樹枝狀線，在用戶小區(qū)用電纜作樹枝狀的分配網(wǎng)絡(luò)。的分配網(wǎng)絡(luò)。光纜光纜電纜電纜 4無線傳輸無線傳輸 (1) 單單/多路多路PM微波電視傳輸微波電視傳輸優(yōu)點：傳輸容優(yōu)點：傳輸容量大，傳輸距量大，傳輸距離遠(yuǎn)，信號質(zhì)離遠(yuǎn)，信號質(zhì)量高。量高。缺點：系統(tǒng)比缺點：系統(tǒng)比較復(fù)雜較復(fù)雜 (2) MMDS系統(tǒng)系統(tǒng) 特點：調(diào)幅方式為特點

50、：調(diào)幅方式為VSB方式，與廣播電視兼容，接收系統(tǒng)比較方式，與廣播電視兼容，接收系統(tǒng)比較簡單，下變頻后的信號可直接進(jìn)入簡單，下變頻后的信號可直接進(jìn)入CATV前端或用戶。由于是調(diào)幅方前端或用戶。由于是調(diào)幅方式，信號保真度不如調(diào)頻。式，信號保真度不如調(diào)頻。 (3) AML系統(tǒng)系統(tǒng) 調(diào)幅微波鏈路調(diào)幅微波鏈路AML的帶寬為的帶寬為500 MHz，定向發(fā)射，可傳，定向發(fā)射，可傳50套左右套左右的的PAL制電視節(jié)目制電視節(jié)目MMDS為為24套），系統(tǒng)采用單邊帶抑制載波調(diào)套），系統(tǒng)采用單邊帶抑制載波調(diào)幅方式，系統(tǒng)要求和指標(biāo)都比較高。微波接收機(jī)是鎖相接收機(jī)，它幅方式，系統(tǒng)要求和指標(biāo)都比較高。微波接收機(jī)是鎖相接收

51、機(jī)，它將微波頻率向下群變換到有線電視頻帶內(nèi)，直接饋入將微波頻率向下群變換到有線電視頻帶內(nèi)，直接饋入CATV網(wǎng)中。網(wǎng)中。 54 4 傳輸設(shè)備傳輸設(shè)備 1放大器放大器 在電纜傳輸系統(tǒng)中使用的放大器主要有干線放大器、干線分支在電纜傳輸系統(tǒng)中使用的放大器主要有干線放大器、干線分支(橋橋接接)放大器和干線分配放大器和干線分配(分路分路)放大器。在光纜傳輸系統(tǒng)中傳輸距離較放大器。在光纜傳輸系統(tǒng)中傳輸距離較長時要使用光放大器。長時要使用光放大器。 (1) 干線放大器干線放大器 干線放大器的指標(biāo)主要有增益干線放大器的指標(biāo)主要有增益G、輸出電平、輸出電平Vom和噪聲系數(shù)和噪聲系數(shù)NF。增益一般在增益一般在203

52、0 dB之間，其電源通常采用低壓工頻交流電，利用之間，其電源通常采用低壓工頻交流電，利用專用供電器經(jīng)同軸電纜供電。專用供電器經(jīng)同軸電纜供電。 干線放大器的分類與組成干線放大器的分類與組成 手控增益手控增益(MGC)和斜率均衡放大器。和斜率均衡放大器。 手控增益和斜率均衡加溫度補(bǔ)償放大器。手控增益和斜率均衡加溫度補(bǔ)償放大器。 AGC干線放大器干線放大器(第三類干第三類干線放大器線放大器)。 帶斜率補(bǔ)償?shù)膸甭恃a(bǔ)償?shù)腁GC干線放干線放大器大器(第四類干線放大器第四類干線放大器)。 ALC干線放大器第五類干線放大器第五類干線放大器）。干線放大器）。 干線放大器電路干線放大器電路 晶體管型、晶體管型、

53、IC、模塊型，電路、模塊型，電路可分為推挽式、功率倍增可分為推挽式、功率倍增(功率合成功率合成)式、前饋式、組合式等多種電路。式、前饋式、組合式等多種電路。 電纜衰減與頻率有關(guān)，干線放大電纜衰減與頻率有關(guān)，干線放大器在傳輸頻帶的高端器在傳輸頻帶的高端(fH)和低端和低端(fL)可以有不同的輸入、輸出電平可以有不同的輸入、輸出電平(電平電平傾斜傾斜) 。 全傾斜方式：入平，出斜：全傾斜方式：入平，出斜： fH側(cè)電平高。側(cè)電平高。 半傾斜方式：輸入端半傾斜方式：輸入端 fL側(cè)電平側(cè)電平高，輸出端高，輸出端fH側(cè)電平高。側(cè)電平高。 平坦方式：出平，入斜：平坦方式：出平，入斜： fH側(cè)側(cè)電平低。不推薦

54、！電平低。不推薦！ (2) 干線分支和分配放大器干線分支和分配放大器 干線分支放大器又稱橋接放大器。它除一個干線輸出端外，還有干線分支放大器又稱橋接放大器。它除一個干線輸出端外，還有幾個定向耦合幾個定向耦合(分支分支)輸出端，將干線中信號的一小部分取出，然后再輸出端，將干線中信號的一小部分取出，然后再經(jīng)放大送往用戶或支線。經(jīng)放大送往用戶或支線。 干線分配放大器有多個分配輸出端，各端輸出電平相等。它通常干線分配放大器有多個分配輸出端，各端輸出電平相等。它通常處于干線末端，用以傳輸幾條支線。處于干線末端，用以傳輸幾條支線。 (3) 光放大器光放大器 （略）（略） 2均衡器均衡器(EQ) （干線放大

55、器中采用）（干線放大器中采用） 在有線電視的信號傳輸過程中，為使各頻道信號的電平差始終保在有線電視的信號傳輸過程中，為使各頻道信號的電平差始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，通常要采內(nèi)均衡措施。持在規(guī)定的范圍內(nèi)，通常要采內(nèi)均衡措施。 均衡器是頻率特性與電纜相反的無源器件，通常為均衡器是頻率特性與電纜相反的無源器件，通常為T橋四端網(wǎng)絡(luò)。橋四端網(wǎng)絡(luò)。 3光端機(jī)光端機(jī)包括光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)）光端機(jī)光端機(jī)包括光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)） (1) 光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)主要功能是電光發(fā)射機(jī)主要功能是電/光光(E/O)轉(zhuǎn)換，電信號可以是基帶、中頻、轉(zhuǎn)換，電信號可以是基帶、中頻、射頻或微波的模擬或數(shù)字信號，對光信號的調(diào)制可以采用

56、調(diào)幅、調(diào)射頻或微波的模擬或數(shù)字信號，對光信號的調(diào)制可以采用調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào)相方式。頻或調(diào)相方式。(2) 光接收機(jī)光接收機(jī)光接收機(jī)的主要功能是將已調(diào)光信號轉(zhuǎn)換為電信號光接收機(jī)的主要功能是將已調(diào)光信號轉(zhuǎn)換為電信號(O/E)。 4其它設(shè)備其它設(shè)備 (1) 光分路光分路(耦合耦合)器器 它有均分路器和非均分路器兩種。從結(jié)它有均分路器和非均分路器兩種。從結(jié)構(gòu)上看，它有星型和樹枝型，即構(gòu)上看，它有星型和樹枝型，即MN型和型和1N型，在有線電視中常用后者。型，在有線電視中常用后者。 (2) 光纖活動連接器光纖活動連接器 光纖鏈路的接續(xù)，可分為永久性的和活光纖鏈路的接續(xù)，可分為永久性的和活動性的兩種。永久性的接

57、續(xù)，大多采用熔動性的兩種。永久性的接續(xù)，大多采用熔接法、粘接法或固定連接器來實現(xiàn)；活動接法、粘接法或固定連接器來實現(xiàn)；活動性的接續(xù)，一般采用活動連接器來實現(xiàn)。性的接續(xù)，一般采用活動連接器來實現(xiàn)。 光纖活動連接器活接頭、光纖連接光纖活動連接器活接頭、光纖連接器），是用于連接兩根光纖或光纜形成連器），是用于連接兩根光纖或光纜形成連續(xù)光通路的可以重復(fù)使用的無源器件，已續(xù)光通路的可以重復(fù)使用的無源器件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在光纖傳輸線路、光纖配線架經(jīng)廣泛應(yīng)用在光纖傳輸線路、光纖配線架和光纖測試儀器、儀表中，是目前使用數(shù)和光纖測試儀器、儀表中，是目前使用數(shù)量最多的光無源器件量最多的光無源器件 554 傳輸系統(tǒng)設(shè)

58、計傳輸系統(tǒng)設(shè)計 1設(shè)計要素設(shè)計要素 傳輸系統(tǒng)設(shè)計要考慮的易基本的有三大條件，即三要素，它們傳輸系統(tǒng)設(shè)計要考慮的易基本的有三大條件，即三要素，它們是工作頻段是工作頻段(fL、 fH)、傳輸長度間隔）、工作條件、傳輸長度間隔）、工作條件(如溫度等如溫度等)。 工作頻段決定頻道數(shù)量，并與傳輸方式有關(guān)。傳輸距離，它可以工作頻段決定頻道數(shù)量，并與傳輸方式有關(guān)。傳輸距離，它可以是相鄰兩干線放大器之間的距離，也可以是總的傳輸距離。傳輸距是相鄰兩干線放大器之間的距離，也可以是總的傳輸距離。傳輸距離的表示方法可用纜線的長度直接表示，也可用電長度離的表示方法可用纜線的長度直接表示，也可用電長度(E)間接表示。間接

59、表示。所謂電長度所謂電長度E，指的是在傳輸長度內(nèi)所有放大器的總增益，指的是在傳輸長度內(nèi)所有放大器的總增益E：niiGE1 2設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù) 傳輸系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)是系統(tǒng)的性能參數(shù)，主要有載噪比、非線性傳輸系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)是系統(tǒng)的性能參數(shù)，主要有載噪比、非線性指標(biāo)等。指標(biāo)等。(請自行閱讀請自行閱讀) 用電長度用電長度E表示傳輸距離，與電纜的衰減系數(shù)無關(guān)，但電纜的溫度表示傳輸距離，與電纜的衰減系數(shù)無關(guān)，但電纜的溫度系數(shù)系數(shù)會使系統(tǒng)產(chǎn)生電平波動會使系統(tǒng)產(chǎn)生電平波動S，而，而S與與E有關(guān)，為有關(guān)，為 SEt (dB) 式中，式中，t為溫度的最大變化量為溫度的最大變化量 3設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容 (1) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

60、設(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 大型系統(tǒng)可選用混合網(wǎng)主要是大型系統(tǒng)可選用混合網(wǎng)主要是FTTN+電纜分配網(wǎng)，中、小型系電纜分配網(wǎng)，中、小型系統(tǒng)可考慮選用同軸電纜網(wǎng)。統(tǒng)可考慮選用同軸電纜網(wǎng)。 (2) 傳輸鏈路設(shè)計傳輸鏈路設(shè)計 電纜傳輸系統(tǒng)設(shè)計電纜傳輸系統(tǒng)設(shè)計 傳輸系統(tǒng)輸出電平通常選為傳輸系統(tǒng)輸出電平通常選為70 dBuv，考慮到各種被動和誤差，考慮到各種被動和誤差，再根據(jù)國標(biāo)規(guī)定，決定系統(tǒng)允許的電平波動再根據(jù)國標(biāo)規(guī)定，決定系統(tǒng)允許的電平波動S并求出并求出E，通常小于，通常小于143dB。若采用。若采用AGC或或ALC放大器，電長度放大器，電長度E 可延長至可延長至220 dB左右。左右。由電纜的衰減特性由電纜的