2022年通信工程实践报告 .pdf

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1、唐山有线数字电视台实践报告名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告1 实习是每个大学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会、在实践中巩固知识；实习又是对每一位大学生专业知识的一种检验，它使我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，既开阔了视野，又增长了知识。第一章数字电视的基本特点1.1 数字电视设备及信号的特点(1)抗干扰能力强、无噪声积累。在模拟通信中，为了提高信噪比，需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大，信号在传输过程中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大，随着传输距离的增加，噪声累积越来越多，以致使传输质量严

2、重恶化。对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值)，在传输过程中虽然也受到噪声的干扰，但当信噪比恶化到一定程度时，即在适当的距离采用判决再生的方法，再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号，所以可实现长距离高质量的传输。(2)便于加密处理。信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多，经过数字变换后的信号可用数字逻辑运算等进行加密、解密处理。(3)便于存储、处理和交换。数字通信的信号形式和计算机所用信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存(4)设备便于集成化、微型化。数字通信采用时分多路复用，不需要体

3、积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小、功耗低。1.2 数字电视影视节目的特点(1)图像质量清晰因为是数字化存储、传输，用户接收端看到的图像质量与拍摄制作的图像质量一致，清晰度可达到DVD 的水平(2)节目频道容量倍增一个模拟电视频道，经数字化处理后，可以变成 6-8个数字电视频道。(3)音响效果大幅提升模拟电视只提供双声道，数字电视则提供 6 个声道，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告2 达到环绕立体声效果，满足喜爱音乐的用户需求。1.3 数字电视收视方式的特点(1)从时间上-

4、电子节目菜单会详细列表并简洁告知当前正在播出的节目内容，还会预告当天、明天、乃至下一周将要播出的节目内容，用户可以很方便地选择了解自己需要的节目内容，自由选择安排适宜的时间去收视。(2)从空间上-电子节目菜单将节目内容进行了详细分类。例如：新闻、电影、电视剧、音乐、股市证券、远程教育、气象、旅游、卫生、购物、电子政务、游戏、生活百科、图书馆、报刊电子版、主要网站、音像下载等等。在每个频道之下，还可以进行种类细分。不同层次不同需求的用户可以根据自己的喜好，在相当大的空间里自由选择内容。(3)从方式上-用户在选择完全内容后，还可以自由选择接收方式。直接点击便可进入、点击点播节目、将节目下载存储起来

5、、还可以预约预订。1.4 与模拟电视相比，数字电视有以下几个优点：1、图像清晰度高。使用效果不受传输、转播影响，在接收端有望达到发射端的水平。2、音频质量高。支持5.1 声道的数字环绕声节目源，可以通过电视节目获得家庭影院效果。3、抗干扰。数字视频不受干扰、增益、相位错误和串音的影响。同等传输条件下的抗干扰能力明显优于模拟电视。4、传输效率高。进行地面方式发送时，原 PAL信道可播放高清晰度电视HDTV或四套标准格式数字电视SDTV，有线电视网中的一个PAL通道可播 810 套标准清晰度数字电视SDTV。5、可以兼容现有模拟电视。通过在普通电视机前加装数字电视机顶盒即可接收数字电视节目，电视台

6、的电视节目制作设备也可部分沿用。6、提供全新的多业务用途。普通的模拟电视只能是电视台按预定的节目表播放节目，用户只能被动地接收。数字电视网与电信网及计算机网相结合，实现三网合一，不仅使信息源更为丰富，还可增加用户与各种信息提供源之间的交互性，实现用户自由点播节目自由选取网上的各种信息，可以提供多种数据业务服务，使电视机可以真正融入到信息网络中去，可以实现多种新的功能。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告3 第二章数字电视标准简介 2.1 DVB的主要目标及标准DVB(Digital Video Broadcasting)意为数字视

7、频广播。DVB是欧洲有170多个组织参加的一个项目。它包括了卫星、电缆电视和地面广播的普通电视和高清晰度电视的广播与传输。DVB 项目的主要目标是要找到一种对所有传输媒体都适用的数字电视技术和系统，对它的要求是：(1)系统应能灵活传送MPEG2 视频，音频和其他数据信号。(2)系统使用统一的 MPEG 2 传送比特流复用。(3)系统使用统一的服务信息系统提供广播节目的细节等信息。(4)系统使用统一的一级里德索罗门前向纠错系统。(5)使用统一的加扰系统，但可有不同的加密。(6)选择适于不同传输媒体的调制方法和通道编码方法以及任何必须的附加纠错方法。(7)鼓励欧洲以外地区使用DVB标准，推动建立世

8、界范围的数字视频广播标准。这一目标得到了 ITU 卫星广播的支持。(8)支持数字系统中的图文电视系统。主要的标准有三个：DVB S、DVB C和 DVB T，分别用于卫星、电缆电视和地面广播，已得到 ETS(European Telecommunication standard)的批准。DVBS已被 ITU 推荐。DVB S的标准是 ETS300421，DVB C的标准是 ETS300429，DVB T 的标准是 ETS300。2.2 DVB 系统所使用的主要技术DVB各种系统的核心技术是通用的MPEG2 视频和音频编码。目前主要应用于数字卫星和电缆电视广播的是MP ML。因此第一代欧洲DVB

9、接收机将提供直到“625 行演播室质量”(ITU R Rec.BT 601)的图像，可以是 43 或 169 宽高比。还可根据业务要求确定所用的码率。一般来说，所选码率越高，图像的质量越好，但占用频带越宽。码率的选用与图像内容有很大关系，对于运动较多的图像如体育节目等应采用较大的码率；而对于卡通片等节目可采用较小的码率。因此目前在把多个节目比特流复用合成一个比特流的情况下都采用统计复用的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告4 方法，能在不同码率需要的节目间灵活地分配总数码率。由于 MPEG2 传送比特流是一种数据包结构，所以可以很

10、方便地加入适当信息，把各种不同的业务，如图像声音和数据业务合在一起，并对服务信息的格式作详细的规定，所形成的标准就是业务信息标准ETS300468。同样由于 MPEG 2 未确定实际的加扰系统和密钥管理系统，DVB制定了解码器应用的条件接收公共接口。2.3 DVBS系统DVB S 系统可适用于多种卫星广播系统，卫星转发器带宽可以从26MHz到72MHz。转发器功率从 49dBW 到 61dBW。发送端信号的处理分以下几个层次：首先 MPEG2 的信源编码和复用，将输入的视频信号，音频信号和数据按MPEG 2 格式编码，再经节目复用和传送复用形成有用的数据包格式，包长188bit，包括 1 同步

11、 bit。然后将此数据码流经多项处理。其目的是用来增加信号对误码的抵抗能力并使其适应通道传输特性。这些处理包括：用伪随机序列使数据随机化，使用里德索罗门编码RS(204，188 T=8)及卷积交织编码技术以提高对误码的抵抗能力。最后以QPSK 调制方式发送至转发器。2.4 DVBC系统电缆电视系统分为两个部分：CATV 前端和综合解码接收机(IRD，也称机顶盒 STB)。为了使各种传输方式尽可能兼容，除通道调制外的大部分处理均与卫星中的处理相同，也即有相同的伪随机序列扰码，相同的RS纠错，相同的卷积交织。随后进行的处理是专门用于电缆电视的。首先进行比特到符号的转换，如 64QAM 是将 8 比

12、特数 据转换成 6 比特为一组的符号，然后头两个比特进行差分编码再与剩余的4 比特转换成星座图中相应的点。该方案可以适应16、32、64QAM 三种调制方式。表31 是使用 DVB C标准的 CA TV的应用码率实例。DVB关于有线电视的标准包括：ETS300468 电缆系统中的信道编码和调制；ETS300472 ITUR中 B制图文电视的传输；ETS300473 SMATV 系统中信道编码和调制；ETS300743 DVB实时字幕系统；ETR154 有关 MPEG2 的实现指导；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告5 ETR16

13、2 SI 码的位置；ETR211 SI 作用的实现指导；ETR289 共用加扰；EN50083 传输流与有线前端的接口。有用码率MPEG 2 TS 总码率(Mbps)符号率(Mbaud)所占带宽调制方式38.1 41.34 6.89 7.92 64-QAM 31.9 34.61 6.92 7.96 32-QAM 25.2 27.34 6.84 7.86 16-QAM 表 31 第三章、唐山有线数字电视平台结构3.1 唐山有线数字电视的前端主要由以下几个部分组成：数字电视信源系统、业务系统、存储播出系统、复用加扰系统、条件接收系统、用户管理系统、编码调制系统、以及其他辅助系统。其结构如下图所示：

14、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告6 3.1.1 有线数字电视的信源系统唐山有线数字电视信源系统由电视节目和其它符合DVB-C标准的 TS流数字信号组成。大部分是硬件设备，主要包括数字卫星信号的接收系统(TS流接收机，TELESTE 公司 STACATO(数字卫星接收及适配)；模拟信号的编码系统(巴可、迪威等编码器)SDH 网络信号的分接、转换系统(数码视讯接收央视付费、河北3、4、5、6 的 TS流信号)其它节目源(来自股票播出机等)。电视节目由中央节目平台及省级节目平台提供，通过传输平台(卫星、SDH光缆干线网)进行传输。本

15、地的电视节目通过编码器生成。3.1.2 唐山有线数字电视的业务系统目前，业务系统包括数据广播、Internet接入、实时股票信息等。在唐山有线数字电视的业务系统中，主要是用户提供电子节目指南(EPG)，主要包括节目名称各个节目的简介及其时长其它各分类节目的提供者、播出时间、节目简介未来一段时间内节目播出表等信息3.1.3 唐山有线数字电视的存储播出系统存储播出系统包括节目素材上传与采集系统、节目存储与节目库管理系统、节目预编/审核系统、准视频点播（NVOD）系统和专业频道管理播出系统。这个系统的应该有如下功能：可以对多种格式节目进行上传；收录存储多种传输方式的节目，并将其转换成TS流文件；能够

16、支持手动和自动采集方式；对节目库中的文件有分类存储、快速检索的功能；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告7 可以对延时播出的节目进行监审、编辑的功能；用 NVOD 系统和专业频道播出系统播出节目。3.1.4 唐山数字电视平台的复用、加扰、调制系统复用是数字电视前端中的一个重要组成部分。主要是硬件设备构成，采用的是芬兰 TELESTE 的 LEGATO 设备，它将所有接收到的单个数字电视节目复用成多个数字电视节目，以提高电视频道的利用率。复用系统是整个系统的核心部分，是整个传输过程中关键的设备，经过复用一个模拟电视频道可传输68 套

17、电视节目。同时根据 CAS 和对加扰的参数与 CA加扰系统一起完成对各节目的加扰工作。3.1.5 有条件接收系统（CAS）有条件接收系统是收费业务运营的技术保障。其基本目的是在电视系统中对用户进行授权控制及授权管理，从而实现收费系统的有偿服务。用户管理系统，主要是针对数字电视用户和智能卡管理，节目管理信息系统，为即将播出的节目建立节目表。节目表包括频道、日期和时间安排，也包括要播出的各个节目的CA信息。条件接收系统中有两个完善的子系统：用户授权系统（SAS）和用户管理系统（SMS）。用户管理系统用来建立有关所有用户的名称、地址、智能卡号、账单的信息和当前授权的数据库等等。3.1.6 唐山有线数

18、字电视的用户管理系统（SMS）用户管理系统(SMS)与有条件接收系统(CAS)使用专用的接口进行连接，主要对网络中的信号进行商品化的定义、管理以及用户收看节目的权限控制和收费。完成最终用户的开户、销户、计费、缴费、远程呼叫、服务授权、用户信息录入以及打印等功能，是数字电视业务运营不可缺少的管理系统。其主要实现以下功能：1、用户信息管理：处理和维护用户的主要信息，开户、销户等。2、资源管理：主要内容是业务服务所需的设备和产品，如 IC 卡、机顶盒等。3、产品管理：对节目提供商的节目进行商品化的管理。4、用户业务管理和支援：用户订购产品信息、保证用户业务正常进行的管理。名师资料总结-精品资料欢迎下

19、载-名师精心整理-第 8 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告8 5、计费、缴费：计算用户应缴的费用及对用户缴的费用进行管理。6、授权管理：对用户信用度的确认、用户业务与IC 卡的有效性的确认等。7、帐务管理及财务报表：对财务进行分析和管理以及财务中的各种报表。8、系统管理：保证系统正常运行所需的附加功能3.2 唐山有线数字电视的硬件平台设备唐山数字电视平台的硬件体系是由TELESTE 公司的数字电视前端ATMux 系统，包括 STACATO(数字卫星接收及适配)、DIVISI(智能 ATM 交换台)、VIVACE(ATM 信元交换网络节点)、LEGATO(电视节目传输流复用、加扰、

20、QAM 调制器和上变频器的设备)、CATVisor Commander(设备配置、管理和故障诊断软件系统)等设备。3.3 唐山有线数字电视的节目内容唐山数字电视平台现播出的内容有除中央、本地、29 个省台共 60 套数字电视节目外还有中央试播的6 套数字付费电视节目，股市行情、NVOD 视频点播也已投入试运行，电视图文信息和电视网站等内容正在酝酿当中，不久将与广大观众见面，尤其是这套平台的节目宜扩展能力，以后还可继续传输中央、各省陆续开播的付费电视节目，为唐山的老百姓提供更多、更好的精神文化生活。一个典型的数字电视系统框图如图1 所示。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，

21、共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告9 图 1 典型的市区县的数字电视系统框图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告10 第四章、唐山数字电视市区县传输的技术方案唐山市的行政区域划分为六区八县，六区分别为市区（路南、路北）、开平、古冶、丰润、丰南，八县分别为玉田、遵化、迁西、迁安、滦县、滦南、乐亭、唐海。广电市县环网示意图如图6 所示。从图上可知，各区间距离较近，可采用RF信号传输，其余八县可采用数字信号传输的方案。图 6 唐山市广电市县环网示意图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 15 页 -唐

22、山有线数字电视台实践报告11 图 7 市区及其它四区传输方案41、市区及各区的传输技术方案唐山市区现已改造成光纤自愈环网的HFC 网络，其它四区与总前端都有光纤相联，我们可用现有光纤网络来传输在总前端已加扰及QAM 调制后并经过混合的 RF信号。市区信号用HFC网直接送到用户端，其它各区用光纤将信号送到各区机房与各区的信号混合在一起后送到各自的用户端。技术方案如图7 所示。42、总前端与各县的传输方案唐 山 广 电DVB 信 号的 市 区 县 接 入 传 输 可 采 用 三 种 方 案，一 是 通 过SDH/DS3-45M 端口再经 DS3到 ASI 端口的转换实现DVB信号的接入，二是通过S

23、DH/STM 1/155M 端口接入传输，三是充分得用TELESTE 公司 DVB前端 ATMuxTM系统核心交换机PRESTO/2.5G设备，作为市县传输接点设备，组成PRESTOLEGATO 传输方案，在各县站点采用LEGSTO/QAM直接接入到 PRESTO 节点传输设备在本地接入端口，实现数字电视的远程传输到各县。通过各方案比较，并结合唐山的实际情况，采用第三种即 PRESTOLEGATO 传输方案是一种较合理的选择。4.2.1、TELESTE PRESTO 2.5G ATM/SDH 分段传输技术方案TELESTE ATMuxTM系统是一个适合有线数字电视信号处理和传输的现代DVB系统

24、，其基础平台基于核心交换技术，能够方便的通过PRESTO 核心交换机实现名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告12 对已加扰的多节目流信号传输到远程节点，其传输的网络结构见图8 所示。即总前端采用的 PRESTO 不但可以作为前端基础平台的核心交换机，而且还可用作接点传输设备，完全取代DVB 信号采用专用 SDH 设备传输的传统技术，使整个DVB系统结构简化，设备备份容易，并且能够真正达到统一网管和充分利用前端DVB基础平台硬件资源。图 8 TELESTE PRESTOLEGATO 传输方案（1）、唐山总前端 DVB SDH 传输

25、方案ATMuxTM基础平台的核心交换机（PRESTO/VIVACE）具有 2.5G/622M传输端口，利用 PRESTO 可以方便地 2.5G 数字电视信号的传输。由于ATMuxTM系统网络中心的核心交换机 PRESTO 与 LEGATO 设备之间在全双工工作模式，所以将已加扰的信号重新进行VCI、VPI 映射后返回到PRESTO 中，再通过网管系统将其再分配到PRESTO 的 2.5G 传输端口，传输到ATMuxTM网络中的下一个PRESTO 节点，依此类推，最后形成一个环形网络，还可方便的实现信号自愈。总前端DVB SDH接入设备联接示意图如图9 所示。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师

26、精心整理-第 13 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告13 图 9 唐山总前端 DVB SDH 传输方案（2）、各县 DVB SDH 接入方案各县有核心交换机PRESTO 直接接收来自总前端已复用加扰好了的数字电视多码流信号，只用LEGATO 的 QAM 调制功能即可，省去了再复用加扰的功能，节省大部资金。各县DVB SDH 接入方案如图 10所示。图 10 各县 DVB SDH接入方案各县安装平台均配套2 个 DVX001 设备安装子机架，机架电源根据各县电源情况可选用 DVP432/220VAC 或 DVP302/48VDC电源，PRESTO 接入端口 STM 1直接接入 LE

27、GATOQAM 的端口，这样的结构简单明了，传输设备与 QAM 设备之间名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 15 页 -唐山有线数字电视台实践报告14 没有中间设备，并采用统一的安装机架以及机架电源的统一供电，两个机架之间的电源还可以互为备份，使系统的可靠性大大得到提高。43、远程网管基于 TELESTE ATMuxTM系统下的 DVB平台，其网管功能也是很强大的，不但可以实现本地平台的配置和智能化管理，而且能够实现对远程节点DVB设备的配置和网管，并具有与本地同样的管理功能和效果。SDH 对 TELESTE 网管信号相当一个“透明”传输通道。第五章、结束语及总结大

28、学生专业实习是大学学习阶段在完成一定的课程后所要进行的最重要的一段实践环节。实习是每一个合格的大学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中增强专业意识和实践意识，在为期两周专业实习中，对通信专业的基础知识有了更深的了解，开阔了眼界，增加了见闻，明白了一些通信设备的简单原理，也明白了目前该行业的最新发展，把平时书本的知识应用在实践中，看到了所学知识的不足，在大学中积累的知识只是行业中的冰山一角，况且高校教育与现实工作中的实际情况脱节很大，这需要我更加努力学习，了解更多的相关知识，丰富自己的阅历。通过实习，让我体会到了通信在国民经济发展中所处的地位和所起的作用，加深对通信工程在生产生活中的感性认识，了解这些企业生产和运营的规律，学习这些企业组织和管理知识，巩固了所学理论，培养了初步的实际工作能力和专业技术能力，增强了我在通信工程方面的学业背景和对本专业的热爱。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 15 页 -