有线电视系统.pptx

会计学1有线电视系统有线电视系统 2 2传输方式传输方式 应应用用电电视视和和广广播播有有线线电电视视均均采采用用同同轴轴电电缆缆或或光光缆缆以以及及微微波波和和卫卫星星作作为为电电视视信号的信号的传输介质传输介质。电视信号在传输过程中普遍采用电视信号在传输过程中普遍采用两种传输方式两种传输方式：射频信号传输射频信号传输，又称高频传输，又称高频传输/频带传输；频带传输；视频信号传输视频信号传输，又称低频传输，又称低频传输/基带传输。基带传输。应应用用电电视视系系统统的的终终端端通通常常是是工工业业级级的的图图像像监监视视器器，信信号号采采用用视视频频输输入入方方式式，所以在传输距离较近、视频信号路数较少时，常常采用所以在传输距离较近、视频信号路数较少时，常常采用视频信号传输方式；视频信号传输方式；广广播播有有线线电电视视系系统统的的终终端端为为电电视视接接收收机机，信信号号的的输输入入方方式式为为射射频频，所所以以通通常采用常采用射频信号传输方式射频信号传输方式，且保留着无线广播制式和信号调制方式。，且保留着无线广播制式和信号调制方式。广播有线电视系统广播有线电视系统在中近距离传输时在中近距离传输时，通常采用隔频，通常采用隔频(道道)传输、邻频传输、邻频(道道)传输、增补频道传输、双向传输等方式，其传输媒质一般是传输、增补频道传输、双向传输等方式，其传输媒质一般是同轴电缆、光缆、同轴电缆、光缆、平衡电缆平衡电缆等有线介质。而等有线介质。而在较远距离传输时在较远距离传输时，除用光缆和同轴电缆，除用光缆和同轴电缆光缆混合光缆混合方式外，还常用方式外，还常用微波和卫星微波和卫星等无线传输媒质。等无线传输媒质。第1页/共52页 3 3工作频段及频道工作频段及频道Z17Z36 (1)(1)有线电视的工作频段及频道分布有线电视的工作频段及频道分布 下行频带下行频带（标准频道用（标准频道用DSDS、增补频道用、增补频道用Z Z表示），上行频带表示），上行频带 (2)(2)隔频（道）传输隔频（道）传输与与邻频（道）传输邻频（道）传输 开路广播采用隔频传输，有线电视系统也可采用隔开路广播采用隔频传输，有线电视系统也可采用隔/邻频传输方式。国内大邻频传输方式。国内大多数用户的电视机高频头，都是具有多数用户的电视机高频头，都是具有AFCAFC功能的电调谐高频头，中频滤波器采用功能的电调谐高频头，中频滤波器采用选择性高的声表面波滤波器选择性高的声表面波滤波器(SAWF)(SAWF)，对邻频的抑制度可达，对邻频的抑制度可达40dB40dB以上，且采用同以上，且采用同步检波方式，基本上可以做到没有邻频干扰，直观收看效果可达步检波方式，基本上可以做到没有邻频干扰，直观收看效果可达4 4级以上，要实级以上，要实现邻频传输需要解决问题的是有线前端设备发射的频谱要纯。现邻频传输需要解决问题的是有线前端设备发射的频谱要纯。第2页/共52页(3)(3)增补频道的划分（增补频道的划分（MHzMHz）(4)CATV (4)CATV频道的划分频道的划分第3页/共52页 (5)(5)有线电视的无线传输手段有线电视的无线传输手段 主要有主要有卫星卫星和和微波微波两种。两种。微波传输方式：微波传输方式：多频道微波分配系统多频道微波分配系统MMDS(Multi-channel Microwave Distribution System）工作频段为工作频段为2.52.52.7GHz2.7GHz，带宽为，带宽为200 MHz200 MHz，可容纳，可容纳2424个个PALPAL制电视频道，系制电视频道，系统价格较低，比较适合我国的国情。统价格较低，比较适合我国的国情。调幅微波链路调幅微波链路AMLAML(Amplitude Modulation Microwave Link)工作频段为工作频段为12.712.713.2GHz13.2GHz，带宽为，带宽为500 MHz500 MHz，可传送，可传送5050套左有的套左有的PALPAL电视信电视信号。在远距离单频道传输时，性能较好。号。在远距离单频道传输时，性能较好。4 4特性与功能特性与功能 有线电视是现代家庭生活的第三根线，又称有线电视是现代家庭生活的第三根线，又称图像线图像线(第一根线是电灯线，第第一根线是电灯线，第二根线是电话线，第四根线是互联网线二根线是电话线，第四根线是互联网线)。图像质量高，。图像质量高，系统频带宽（节目套系统频带宽（节目套数多），不仅消除了城市中的数多），不仅消除了城市中的“天线森林天线森林”，有利于市容美化，还可以提供多，有利于市容美化，还可以提供多种服务功能（增值业务）。种服务功能（增值业务）。例如：付费电视、视频点播（例如：付费电视、视频点播（VODVOD）、互联网接入、）、互联网接入、IPIP电话、安全监控、电话、安全监控、远程教学远程教学/医疗。医疗。第4页/共52页5 51 12 2 有统电视系统的构成有统电视系统的构成 1基本组成：(1)接收信号源(2)前端设备(3)干线传输系统 如干线放大器（包含自动增益控制AGC、自动斜率控制ASC）和干线电缆或光缆。(4)用户分配网络(5)用户终端 电视接收、调频广播、线缆调制解调器(Cable Modem，PC机、IP电话等)等。第5页/共52页 线缆调制解调器线缆调制解调器 (Cable Modem)(Cable Modem)第6页/共52页 2 2拓扑结构拓扑结构 主要有环形、树形、星形三种。主要有环形、树形、星形三种。传统结构为传统结构为树形树形(同轴电缆同轴电缆)，光纤，光纤 同轴电缆混合网（同轴电缆混合网（HFCHFC）的主干可）的主干可以采用星形或环形结构，其中以采用星形或环形结构，其中环形结环形结构的可靠性高，适合提供增值业务。构的可靠性高，适合提供增值业务。用光缆实现的具体的连接方式：用光缆实现的具体的连接方式：干线光缆干线光缆FB FB(Fiber Backbone(Fiber Backbone，本地前端或中心前端到支线，本地前端或中心前端到支线)光纤到节点光纤到节点FTTN FTTN(Fiber to the Node(Fiber to the Node，前端到分配点，前端到分配点)光纤到路边光纤到路边FTTC FTTC(Fiber to the Curb)(Fiber to the Curb)光纤到最后一个放大器光纤到最后一个放大器FTTL FTTL(Fiber to the Last Amplifier)(Fiber to the Last Amplifier)其中，以其中，以FBFB中的光纤到支线中的光纤到支线FTF(Fiber to Feeder)FTF(Fiber to Feeder)和和FTTNFTTN方式用得最多方式用得最多。FTTNFTTN方式的特点是干线和支线都使用了光纤，使光纤延伸至分配网络的中心；方式的特点是干线和支线都使用了光纤，使光纤延伸至分配网络的中心；光接收机置于分配网络的中心光接收机置于分配网络的中心(光节点光节点)。光纤和微波直接到终端在技术上没有障碍，但目前成本太高，服务商和用光纤和微波直接到终端在技术上没有障碍，但目前成本太高，服务商和用户均无法承受，所以目前较为先进的有线电视网均为混合网。户均无法承受，所以目前较为先进的有线电视网均为混合网。第7页/共52页 3 3基本类型基本类型 同轴电缆网同轴电缆网 传输距离传输距离10km10km，比较适合于中小型或比较适合于中小型或小型有线电视系统小型有线电视系统 。混合网混合网 混合网有混合网有光纤光纤同同轴电缆混合网轴电缆混合网HFCHFC (Hybrid Fiber Coax(Hybrid Fiber Coax/Coaxial cable)/Coaxial cable)、微波微波同轴电缆混合同轴电缆混合网网、光纤光纤微波微波同同轴电缆混合网轴电缆混合网等几种。等几种。其中，其中，HFCHFC是较理想的是较理想的宽带网，是当今有线宽带网，是当今有线电视发展的主流。电视发展的主流。第8页/共52页双向CATV光纤同轴电缆混合网HFC第9页/共52页5 52 2信号接收与信号源信号接收与信号源5 52 21 1 信号接收信号接收 1 1开路电视信号的接收开路电视信号的接收 (1)(1)差值天线：差值天线：抗干扰抗干扰 所谓差值天线，就是两副参数完全相同的天线按一定方式组合而成的天线。所谓差值天线，就是两副参数完全相同的天线按一定方式组合而成的天线。两副天线处于同一水平面，正对需要接收的电视信号入射方向。两副天线处于同一水平面，正对需要接收的电视信号入射方向。两副天线的前后距离两副天线的前后距离d d 等于电视信号中心波长等于电视信号中心波长0 0的一半。的一半。两副天线的左右间距两副天线的左右间距D D330 0/4/4，以避免两副天线互相干扰。，以避免两副天线互相干扰。干扰信号入射方向与两副天线馈点间的连线方向垂直。干扰信号入射方向与两副天线馈点间的连线方向垂直。两副天线的两条引下的馈线长度相等，经反相加法器(合成器)获得输出信号。差值天线抗干扰机理：对主信号，两天线所接受波反相，经反相加法器相加增强；对干扰信号，两天线接受波同相，经反相加法器相加抵消。实际应用中要考虑入射信号与天线方向夹角（抗干扰角和增强角）。第10页/共52页 (2)(2)可变方向性天线可变方向性天线 改变天线阵中天线的改变天线阵中天线的间距间距或其或其相移相移，使天线阵方向性改变，可消重影抗干，使天线阵方向性改变，可消重影抗干扰。扰。分集接收天线分集接收天线 移相天线移相天线 式中，式中，为信号波长为信号波长,g为馈线中信为馈线中信号的波长。号的波长。改变天线馈线的长度(即改变相移)，就可使天线阵的零辐射角对准重影信号。改变两幅天线的距离以消除反射波第11页/共52页 2 2卫星电视信号的接收卫星电视信号的接收 卫星电视信号接收天卫星电视信号接收天线有两种基本类型：线有两种基本类型：主焦点抛物面天线主焦点抛物面天线，只，只有一个反射面，结构简单。有一个反射面，结构简单。卡塞格伦天线，卡塞格伦天线，除了主除了主反射面反射面(抛物面抛物面)外，还有副外，还有副反射面，电波经两次反射后反射面，电波经两次反射后才集中到一点。成本较高，才集中到一点。成本较高，适合适合热带的卫星电视接收站热带的卫星电视接收站因为它的低噪声放大器因为它的低噪声放大器(LNA)(LNA)可以放在抛物面背后，避免阳光直射。可以放在抛物面背后，避免阳光直射。非对称结构的偏置抛物面天线，可以避免抛物面反射器受到馈源、副反射非对称结构的偏置抛物面天线，可以避免抛物面反射器受到馈源、副反射器及其支撑杆的遮挡，从而减小天线增益的下降和旁瓣的增高多。器及其支撑杆的遮挡，从而减小天线增益的下降和旁瓣的增高多。抛物面天线可分为抛物面天线可分为旋压成形旋压成形、冲压成形冲压成形、玻璃纤维玻璃纤维和和金属网金属网等四种类型。等四种类型。为防止对太阳光聚焦，大多数抛物面天线的涂料均采用具有较小颗粒的银灰色为防止对太阳光聚焦，大多数抛物面天线的涂料均采用具有较小颗粒的银灰色油漆（当然黑色油漆最好，但不美观）。油漆（当然黑色油漆最好，但不美观）。第12页/共52页 接收天线除了要有足够高的增益和尽可能低的噪声外，还要有正确的天线接收天线除了要有足够高的增益和尽可能低的噪声外，还要有正确的天线指向和极化方式。目前应用的接收天线，口径主要有指向和极化方式。目前应用的接收天线，口径主要有1m1m、3m3m、4.5m4.5m、5m5m、6m6m、7m7m、7.3m7.3m、10m10m等几种，一般说来口径越大增益越高，它们都工作在等几种，一般说来口径越大增益越高，它们都工作在C C波段波段(3.7-(3.7-4.2GHz)4.2GHz)或或KuKu波段波段(一般在一般在11.7-12.2GHz11.7-12.2GHz之间之间 ),),通常能在通常能在-50-50+45+45环境下工环境下工作，可抗作，可抗10101212级风。级风。亚洲最小亚洲最小DBS天线（天线（25cm）馈源一体化高频头馈源一体化高频头 3 3卫星电视接收系统基本组成卫星电视接收系统基本组成 抛物面天线抛物面天线把来自空中的卫把来自空中的卫星信号能量会聚成一点星信号能量会聚成一点(焦点焦点)。馈源馈源是在抛物面天线的焦点是在抛物面天线的焦点处设置一个接受卫星信号的喇叭形装处设置一个接受卫星信号的喇叭形装置。置。高频头高频头（LNBLNB亦称降频器）是亦称降频器）是将馈源送来的卫星信号进行降频和放将馈源送来的卫星信号进行降频和放大后传送至卫星接收机。大后传送至卫星接收机。卫星接收机卫星接收机是将高频头输送是将高频头输送来的卫星信号进行解调，输出卫星电来的卫星信号进行解调，输出卫星电视图像信号和伴音信号视图像信号和伴音信号。馈源一体化高频头馈源DBS：直播卫星 (direct-broadcast satellite)第13页/共52页5 53 3前端系统前端系统 5 53 31 1 前端系统及其要求前端系统及其要求 前端系统主要作用是进行信号处理：信号的分离、信号的放大、电平调整前端系统主要作用是进行信号处理：信号的分离、信号的放大、电平调整和控制、频谱变换和控制、频谱变换(调制、解调、变频调制、解调、变频)、信号的混合以及干扰信号的抑制。前、信号的混合以及干扰信号的抑制。前端设备主要是射频和中频信号处理设备，如天线放大器、频道滤波器、调制器、端设备主要是射频和中频信号处理设备，如天线放大器、频道滤波器、调制器、混合器、导频信号发生器等。混合器、导频信号发生器等。主要特性指标有四项：主要特性指标有四项：频率范围频率范围、载噪比载噪比(C C/N N)、用户电平用户电平和和干扰抑制干扰抑制。频率范围频率范围 对于充分利用对于充分利用VHFVHF频段的频段的300MHz300MHz系统系统 (N(N为频道数量为频道数量)：N7N7：隔频设置，即用：隔频设置，即用DS-1DS-1、DS-3DS-3、DS-5DS-5、DS-6DS-6、DS-8DS-8、DS-10DS-10、DS-12DS-12；8N108N10：隔频设置，加增补频道；：隔频设置，加增补频道；11N1911N19；邻频设置，加增补频道，即用；邻频设置，加增补频道，即用DS-1DS-1DS-12DS-12和和Z1Z1Z7Z7；20N2820N28：邻频设置，加增补频道，即用：邻频设置，加增补频道，即用DS-1DS-1DS-12DS-12、Z1Z1Z7Z7和和Z8Z8Z16Z16。这种设置对传输系统的性能指标要求较低，系统造价较为经济。但是，用这种设置对传输系统的性能指标要求较低，系统造价较为经济。但是，用户中大量现有的非户中大量现有的非CATVCATV对应的电视接收机无法接受全部对应的电视接收机无法接受全部1616个个300MHz300MHz以下的增补以下的增补频道，而目前频道，而目前550 MHz550 MHz系统的造价与系统的造价与300MHz300MHz系统相比并不十分昂贵，所以实际系统相比并不十分昂贵，所以实际的的CATVCATV多为多为550 MHz550 MHz以上的系统，且基本上采用了以上的系统，且基本上采用了邻频传输邻频传输技术。技术。第14页/共52页 系统的载噪比系统的载噪比 系统的载噪比主要由前端载噪比决定。国家标准规定：若有线电视系统的系统的载噪比主要由前端载噪比决定。国家标准规定：若有线电视系统的载噪比载噪比C C/N N43dB43dB，则要求前端系统的载噪比，则要求前端系统的载噪比(C C/N N)h h为为 式中，式中，K K为分配系数，若是为分配系数，若是K K0.30.3，则，则(C C/N N)h h48.2dB48.2dB。前端的输入信号电平应为前端的输入信号电平应为 式中，式中，2.5dB2.5dB为为7575噪声源内阻上的等效噪声电平。若前端系统的噪声源内阻上的等效噪声电平。若前端系统的N NF F 8dB8dB，则则 S S 应为应为58.7dB(58.7dB(我国通常指我国通常指 ，即约，即约861V)861V)。应当指出，前端系统的输入信号电平不能太低，也不能太高。应当指出，前端系统的输入信号电平不能太低，也不能太高。太低时载噪太低时载噪比指标不能满足，用户接收质量差比指标不能满足，用户接收质量差；太高时容易产生非线性失真太高时容易产生非线性失真。一般要求前。一般要求前端系统的输入电平为端系统的输入电平为565690 90 ，如果天线输出电平不足，需加低噪声的，如果天线输出电平不足，需加低噪声的天线放大器；如果天线输出电平太高，需加衰减器或频道变换器。天线输出电天线放大器；如果天线输出电平太高，需加衰减器或频道变换器。天线输出电平是可以实测的。平是可以实测的。在前端系统中，各频道之间的电平差别要小。这样才能保证在多频道信号在前端系统中，各频道之间的电平差别要小。这样才能保证在多频道信号群中，不会由于信号电平太低而引起信噪比下降；也不会由于信号电平过高而群中，不会由于信号电平太低而引起信噪比下降；也不会由于信号电平过高而使放大器进入非线性区而产生交调和互调失真。通常要求邻频道电平差小于使放大器进入非线性区而产生交调和互调失真。通常要求邻频道电平差小于3dB3dB。第15页/共52页5 53 32 2 前端系统的组成前端系统的组成 1 1前端系统的基本组成方式前端系统的基本组成方式 (1)(1)常见型常见型(简单，简单，适合小型有线电视系统适合小型有线电视系统）(2)(2)重新调制型重新调制型 重新调制型前端是先把接收的信号解调出重新调制型前端是先把接收的信号解调出来，然后重新调制到所需的频道上去。这种方来，然后重新调制到所需的频道上去。这种方式可以使声、像的电平恒定，且能分别进行调式可以使声、像的电平恒定，且能分别进行调整，改频容易，交调干扰较小，较整，改频容易，交调干扰较小，较适合于中型适合于中型有线电视系统有线电视系统。(3)外差型 性能优越，适合大型有线电视系统。IF:中频(Intermediate Frequency)第16页/共52页 大型有线电视前端系统通常设置有导频信号发生器，它所产生的导频信号大型有线电视前端系统通常设置有导频信号发生器，它所产生的导频信号是为了传输系统进行自动增益控制是为了传输系统进行自动增益控制(AGC)(AGC)和自动斜率控制和自动斜率控制(ASC)(ASC)，从而保证信号，从而保证信号的传输质量。有线电视系统常设三个导频，第一导频为的传输质量。有线电视系统常设三个导频，第一导频为47MHz47MHz，第二导频为，第二导频为110.7MHz110.7MHz，第三导频为，第三导频为229.5MHz229.5MHz。此外，在付费电视的前端系统中，往往需要。此外，在付费电视的前端系统中，往往需要加装加密或加扰设备。加装加密或加扰设备。2 2有线电视前端系统的发展过程有线电视前端系统的发展过程 有线电视前端系统的发展可以分为三个阶段：有线电视前端系统的发展可以分为三个阶段：第第一一阶阶段段为为传传统统型型前前端端系系统统。常常见见型型前前端端和和重重新新调调制制型型前前端端多多属属于于传传统统型型前前端端，常常用用隔隔频频传传输输方方案案。其其信信号号处处理理主主要要包包括括信信号号放放大大、解解调调/调调制制、混混合合、频频谱谱变变换换以以及及干干扰扰信信号号的的滤滤波波等等。类类设设备备多多采采用用分分立立元元件件，信信号号处处理理简简单单、性性能很难提高。能很难提高。第第二二阶阶段段为为邻邻频频前前端端系系统统。邻邻频频传传输输频频带带利利用用率率高高(300(300 MHzMHz邻邻频频系系统统频频道道可可高高达达2727个个，频频带带资资源源利利用用率率超超过过9090)，传传输输容容量量大大，信信号号质质量量高高。（一一般般采用解调采用解调/调制中频处理方式调制中频处理方式）第第三三阶阶段段为为新新一一代代组组合合式式邻邻频频前前端端。这这种种前前端端系系统统的的频频道道数数目目较较多多，采采用用邻邻频频传传输输和和增增补补频频道道技技术术，一一般般为为是是550 550 MHzMHz或或860MHz860MHz系系统统，采采用用中中频频转转换换、SAWFSAWF滤滤波波和和锁锁相相环环（PLLPLL）频频率率合合成成技技术术，具具有有输输出出频频道道可可在在频频段段内内用用捷捷变变频频选择和多频道邻频传输的特点，而且带外抑制也满足大于选择和多频道邻频传输的特点，而且带外抑制也满足大于60dB60dB的要求。的要求。第17页/共52页5 53 33 3前端设备前端设备 1 1前端系统中的放大器前端系统中的放大器 (1)(1)天线放大器天线放大器 （用于弱场强区）（用于弱场强区）天线输出电平天线输出电平575760 60 ，分分频道型频道型、宽带型宽带型。宽宽带带型型：用用于于频频道道少少，带带外外干干扰扰不严重的情况。不严重的情况。频道型频道型:一个频道一个频道(8MHz)(8MHz)的带宽的带宽,抑制带外干扰。抑制带外干扰。(2)(2)频道放大器频道放大器 用于频道放大、抑制带用于频道放大、抑制带外干扰、电平控制，一般具外干扰、电平控制，一般具有有AGCAGC功能。功能。第18页/共52页 2 2频道转换器频道转换器 只只进进行行载载频频搬搬移移而而不不改改变变频频谱谱结结构构的的频频率率变变换换器器。当当开开路路接接收收的的信信号号频频道道与与有有线线传传输输的的频频道道不不同同时使用。时使用。U UV V转换器转换器 U UZ Z转换器转换器 V VU U转换器转换器 V VV V转换器转换器 第19页/共52页 3 3频道处理频道处理（可替代频道转换器，指标高于频道转换器可替代频道转换器，指标高于频道转换器）有有外外差差型型和和解解调调-调调制制型型。与与二二次次变变频频的的频频道道转转换换器器相相比比，它它主主要要多多了了中中频频处处理理器器和和中中频频AGCAGC两两部部分分。可可在在中中频频将将图图像像与与伴伴音音进进行行分分离离，并并进进行行伴伴音音电电平平的的调节后，再与图像信号进行混合。调节后，再与图像信号进行混合。外差型第20页/共52页 4 4调制器调制器 调制器是将视频和音频信号变换成射频调制器是将视频和音频信号变换成射频电视信号的装置，调制器有电视信号的装置，调制器有高频高频(直接直接)调制调制和和中频调制中频调制两种方案，推荐使用中频调制型。两种方案，推荐使用中频调制型。中频调制型中频调制型仅对中频进行残仅对中频进行残留边带调制（留边带调制（VSBVSB）滤波，所以）滤波，所以VSBVSB滤波器只需一种中频滤波器只需一种中频VSBVSB滤滤波器。波器。直接调制型直接调制型需要多种需要多种VSBVSB滤滤波器来对应不同的频道。波器来对应不同的频道。第21页/共52页 5 5混合器混合器 混合器是把两路或多路信号混合成一路输出的设备混合器是把两路或多路信号混合成一路输出的设备，主要技术指标是：，主要技术指标是：插入损耗插入损耗(要小要小)、隔离度隔离度(要大，一股要求要大，一股要求20dB)20dB)、带外衰减带外衰减(要大要大)、输输入输出阻抗入输出阻抗(通常为通常为75)75)。(1)(1)有源与无源混合器有源与无源混合器：有源混合器不仅没有插入损耗，而是有：有源混合器不仅没有插入损耗，而是有101030dB30dB的增益。的增益。(2)(2)频段频段/频道滤波器式与宽带变压器式频道滤波器式与宽带变压器式（无源混合器）：它们分别属于（无源混合器）：它们分别属于频率分隔混合和功率混合方式。频率分隔混合和功率混合方式。频段混合器频段混合器 高通和低通滤波器的组合；高通和低通滤波器的组合；频道混合器频道混合器带通滤波器。带通滤波器。宽带变压器混合器的插入损耗较大，宽带变压器混合器的插入损耗较大，但结构简单，使用方便。但结构简单，使用方便。第22页/共52页 6 6导频信号发生器导频信号发生器 为为了了自自动动增增益益控控制制(AGC)(AGC)和和自自动动斜斜率率控控制制(ASC)(ASC)的的需需要要而而加加入入的的幅幅度度/频频率率恒恒定定的的信信号号，常常由由晶晶体体振振荡荡器器构构成成，但但目目前前尚尚无无统统一一标标准准。导导频频信信号号的的幅幅度度一一般般低低于于电电视视信信号号的的幅幅度度(通通常常为为6 610dB)10dB)，以以减减轻轻干干线线放放大大器器的的负负担担、保保证证交交调指标。调指标。第23页/共52页典型的前端示意图典型的前端示意图信号来源信号来源射频信号射频信号视频视频/音频音频信号信号天线放大天线放大解调器解调器卫星接收卫星接收中频调制中频调制VSBVSB滤波滤波 视频视频/音音频处理频处理上变频器上变频器中频调制中频调制VSBVSB滤波滤波 视频视频/音音频处理频处理上变频器上变频器中频调制中频调制VSBVSB滤波滤波 视频视频/音音频处理频处理上变频器上变频器无源混合器无源混合器频道频道放大放大频道频道放大放大频道频道放大放大中频调制型频道处理中频调制型频道处理增益可调增益可调去传输干线去传输干线第24页/共52页5 54 4 传输系统传输系统 5 54 41 1传输系统概述传输系统概述 传传输输系系统统是是把把前前端端的的电电视视信信号号送送至至分分配配网网络络的的中中间间传传输输部部分分。在在大大型型有有线线电电视视系系统统中中，主主要要指指干干线线和和支支线线(也也可可能能有有超超干干线线)；在在中中、小小型型有有线线电电视视系系统统中中，通常只有，通常只有支线支线。传输系统通常由传输系统通常由发送发送、传输传输和和接收接收等三部分组成，信号传输方式有等三部分组成，信号传输方式有同轴电同轴电缆缆、光缆光缆和和微波微波等三种。等三种。5 54 42 2 传输媒质（传输方式）传输媒质（传输方式）1 1射频同轴电缆射频同轴电缆 (1)(1)基本结构基本结构 内导体：单实芯导线内导体：单实芯导线/多芯铜绞线多芯铜绞线 绝缘体：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯绝缘体：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯/实芯、半空气、空气绝缘实芯、半空气、空气绝缘 外导体：金属管状、铝塑复合包带、外导体：金属管状、铝塑复合包带、编织网编织网或加铝塑复合包带或加铝塑复合包带 护套：室外用黑色聚乙烯、室内用浅色的聚氯乙烯护套：室外用黑色聚乙烯、室内用浅色的聚氯乙烯 特殊结构：自承式特殊结构：自承式架空敷设、钢带铠装架空敷设、钢带铠装埋地敷设埋地敷设 (2)(2)性能性能 特性阻抗特性阻抗：有线电视系统：有线电视系统75/75/通信常用通信常用5050 传输线要求阻抗匹配、均匀，偏差越小越好。传输线要求阻抗匹配、均匀，偏差越小越好。第25页/共52页 衰减常数衰减常数：内、外导体的损耗内、外导体的损耗r r和绝缘介质的损耗和绝缘介质的损耗g为绝缘体损耗正为绝缘体损耗正切角，切角，f f 为频率为频率(Hz)(Hz)。衰减常数的。衰减常数的单位是单位是dB/100mdB/100m，越小越好。越小越好。驻波系数与反射损耗驻波系数与反射损耗：若电缆线路上有反射波，它与行波相互作用就会：若电缆线路上有反射波，它与行波相互作用就会产生驻波。电缆上某些点的最大振幅值产生驻波。电缆上某些点的最大振幅值U Umaxmax与最小振幅值与最小振幅值U Uminmin之比称为驻波系数之比称为驻波系数 S S。当。当为电缆输出端的反射系数时：为电缆输出端的反射系数时：驻波系数越小，由于反射而带来的信号损耗就越小。屏蔽系数与屏蔽衰减屏蔽系数与屏蔽衰减。屏蔽系数表示屏蔽作用的大小，屏蔽衰减越大越。屏蔽系数表示屏蔽作用的大小，屏蔽衰减越大越好，一般在好，一般在85dB85dB以上，好一点的在以上，好一点的在110dB110dB以上。以上。温度特性温度特性。同轴电缆衰减随温度的变化率，越小越好。同轴电缆衰减随温度的变化率，越小越好。S S11第26页/共52页 (3)(3)同轴电缆的发展与规格同轴电缆的发展与规格 SYKSYK型实芯聚乙烯绝缘同轴电缆，介电常致高、衰减大。型实芯聚乙烯绝缘同轴电缆，介电常致高、衰减大。以以SSYVSSYV型化学发泡聚乙烯绝缘同轴电缆为代表，它比实芯电缆的介电型化学发泡聚乙烯绝缘同轴电缆为代表，它比实芯电缆的介电常数小，电气性能有所改善。但由于常数小，电气性能有所改善。但由于tantan增大较多增大较多(约约6 6倍倍)，因而在，因而在UHFUHF频道频道传输时，衰减增大。传输时，衰减增大。第三代产品是第三代产品是SYKVSYKV纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆。介电常数更低，减小了纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆。介电常数更低，减小了高频道的损耗，致命弱点是防潮防火性能差。高频道的损耗，致命弱点是防潮防火性能差。SYWV/SYWFYSYWV/SYWFY型物理（高）发泡聚乙烯绝缘电缆是第四代产品。这种电型物理（高）发泡聚乙烯绝缘电缆是第四代产品。这种电缆衰减小，传输速率快，防潮防水性能也较好。缆衰减小，传输速率快，防潮防水性能也较好。还有一种同轴电线，采用具有专利权的竹节式结构，其介质主要是空气，还有一种同轴电线，采用具有专利权的竹节式结构，其介质主要是空气，接近接近1 1，性能较好。，性能较好。2 2光缆（略）光缆（略）3 3微波（略）微波（略）第27页/共52页5 54 43 3 传输方式（有线传输、无线传输、混合传输）传输方式（有线传输、无线传输、混合传输）1 1同轴电缆传输同轴电缆传输 同同轴轴电电缆缆衰衰耗耗较较大大，干干线线传传输输常常常常要要使使用用一一些些放放大大器器和和均均衡衡器器，可可传传输输距距离短（受放大器允许数量限制）。离短（受放大器允许数量限制）。2 2光缆传输光缆传输 光光纤纤的的损损耗耗很很小小，在在一一定定距距离离内内不不需需放放大大；光光纤纤的的频频率率特特性性好好，不不需需要要进进行均衡处理。行均衡处理。(1)(1)基本组成基本组成 (2)(2)光调制方式光调制方式 光光调调制制方方式式有有模模拟拟和和数字数字两种。两种。第28页/共52页 (3)(3)光缆的多路传输光缆的多路传输 光光缆缆的的多多路路传传输输指指的的是是用用一一根根光光缆缆同同时时传传输输多多路路电电视视信信号号。常常用用的的光光多多路路传传输输的的方方式式有有波波分分多多路路(WDM=Wavelength-division Multiplexing)和和频频分分多多路路(FDM=Frequency-division Multiplexing)。波分多路：波分多路：一根光纤同时传输几个不同波长的光，每个波长载不通电视信号一根光纤同时传输几个不同波长的光，每个波长载不通电视信号 频分多路：频分多路：多路电视信号混合成一路输出，在接收端再分开多路电视信号混合成一路输出，在接收端再分开适合于双向适合于双向传输传输适合传输模适合传输模拟信号拟信号第29页/共52页 3 3(光缆光缆+电缆电缆)传输（传输（HFCHFC）这这是是一一种种常常见见的的混混合合传传输输方方式式，其其特特点点是是用用光光缆缆做做主主干干线线和和支支干干线线，在在用用户小区户小区用电缆作树枝状的分配网络用电缆作树枝状的分配网络。4 4无线传输无线传输 (1)(1)单单/多路多路FMFM微波电视传输微波电视传输光缆电缆优点：优点：传输容量大，传输容量大，传输距离远，信传输距离远，信号质量高。号质量高。缺点：缺点：系统比较复杂系统比较复杂第30页/共52页 (2)MMDS (2)MMDS系统系统 （微波多路分配系统（微波多路分配系统 Microwave Multipoint Distribution Systems)Microwave Multipoint Distribution Systems)特特点点：调调幅幅方方式式为为VSB(VSB(残残留留边边带带调调幅幅)方方式式，与与广广播播电电视视兼兼容容，接接收收系系统统比比较较简简单单，下下变变频频后后的的信信号号可可直直接接进进入入CATVCATV前前端端或或用用户户。由由于于是是调调幅幅方方式式，信信号号保真度不如调频。保真度不如调频。第31页/共52页 (3)AML (3)AML系统系统 调调幅幅微微波波链链路路AMLAML的的带带宽宽为为500MHz500MHz，定定向向发发射射，可可传传5050套套左左右右的的PALPAL制制电电视视节节目目（MMDSMMDS为为2424套套），系系统统采采用用单单边边带带抑抑制制载载波波调调幅幅方方式式，系系统统要要求求和和指指标标都都比比较较高高。微微波波接接收收机机是是锁锁相相接接收收机机，它它将将微微波波频频率率向向下下群群变变换换到到有有线线电电视视频频带带内，直接馈入内，直接馈入CATVCATV网中。网中。第32页/共52页5 54 4 4 4 传输设备传输设备 1 1放大器放大器 在在电电缆缆传传输输系系统统中中使使用用的的放放大大器器主主要要有有干干线线放放大大器器、干干线线分分支支(桥桥接接)放放大大器器和和干干线线分分配配(分分路路)放放大大器器。在在光光缆缆传传输输系系统统中中传传输输距距离离较较长长时时要要使使用用光光放放大大器。器。(1)(1)干线放大器干线放大器 干干线线放放大大器器的的指指标标主主要要有有增增益益G、输输出出电电平平Vom和和噪噪声声系系数数NF。增增益益一一般般在在202030dB30dB之之间间，其其电电源源通通常常采采用用低低压压工工频频交交流流电电，利利用用专专用用供供电电器器经经同同轴轴电电缆缆供电。供电。干线放大器的分类与组成干线放大器的分类与组成 手控增益手控增益(MGC)(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温度补偿放大器手控增益和斜率均衡加温度补偿放大器。AGCAGC干线放大器干线放大器(第三类干第三类干线放大器线放大器)。带斜率补偿的带斜率补偿的AGCAGC干线放干线放大器大器(第四类干线放大器第四类干线放大器)。ALCALC干线放大器（第五类干线放大器（第五类干线放大器干线放大器）。）。第33页/共52页 干线放大器电路干线放大器电路 晶体管型、晶体管型、ICIC、模块型模块型，电路可分为，电路可分为推挽式、功率倍增推挽式、功率倍增(功率合成功率合成)式、前馈式、式、前馈式、组合式等多种电路。组合式等多种电路。电缆衰减与频率有关，干线放大器在电缆衰减与频率有关，干线放大器在传输频带的高端传输频带的高端(f fH H)和低端和低端(f fL L)可以有不可以有不同的输入、输出电平同的输入、输出电平(电平倾斜电平倾斜)。全倾斜方式：入平，出斜：全倾斜方式：入平，出斜：f fH H侧电侧电平高。平高。半倾斜方式：输入端半倾斜方式：输入端 f fL L侧电平高，侧电平高，输出端输出端f fH H侧电平高。侧电平高。平坦方式：出平，入斜：平坦方式：出平，入斜：f fH H侧电平侧电平低。不推荐！低。不推荐！第34页/共52页 (2)(2)干线分支和分配放大器干线分支和分配放大器 干干线线分分支支放放大大器器又又称称桥桥接接放放大大器器。它它除除一一个个干干线线输输出出端端外外，还还有有几几个个定定向向耦耦合合(分分支支)输输出出端端，将将干干线线中中信信号号的的一一小小部部分分取取出出，然然后后再再经经放放大大送送往往用用户户或或支线。支线。干线分配放大器有多个分配输出端，各端输出电平相等。它通常处于干线干线分配放大器有多个分配输出端，各端输出电平相等。它通常处于干线末端，用以传输几条支线。末端，用以传输几条支线。(3)(3)光放大器光放大器 （略）（略）2 2均衡器均衡器(EQ)(EQ)（干线放大器中采用）（干线放大器中采用）在有线电视的信号传输过程中，为使各频道信号的电平差始终保持在规定在有线电视的信号传输过程中，为使各频道信号的电平差始终保持在规定的范围内，通常要采用均衡措施的范围内，通常要采用均衡措施。均衡器是频率特性与电缆相反的无源器件，通常为均衡器是频率特性与电