电视原理和现代电视系统.pptx

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Television，简称CATV)。它是在有利位置架设高质量接收天线，经有源或无源分配网络，将收到电视信号送到众多电视机用户，处理在难以接收电视信号环境中收看电视问题。,共用天线电视系统分配系统普通较小，多是为公寓大楼、宾馆、饭店以及小型住宅区服务，它前端也非常简单。因为科学技术不停发展，人们并没有满足“共用天线电视系统”原有概念所包含内容。把开路电视广播、调频广播以及录像机和调制器自行播放放节目等经过同轴电缆分配给广大电视用户，这就是电缆电视系统CATV（Cable TV）。从这个意义上讲，共用天线电视系统属于电缆电视范围。但因为它们都简称CATV，所以有时也不加以区分而混用。实际上，它们是两种不一样系统。普通来讲，电缆电视在前端有接收、处理信号功效，传输分配网络规模和复杂程度，以及用户终端数量等方面部比共用天线电视系统复杂得多。,第2页,2传输方式,应用电视和广播有线电视均采取同轴电缆或光缆以及微波和卫星作为电视信号传输介质。,电视信号在传输过程中普遍采取两种传输方式：一个是射频信号传输，又称高频传输/频带传输；另一个是视频信号传输，又称低频传输/基带传输。应用电视系统终端通常是工业级图像监视器，信号采取视频输入方式，所以在传输距离较近、视频信号路数较少时，经常采取视频信号传输方式；而广播有线电视系统终端为电视接收机，信号输入方式为射频，所以通常采取射频信号传输方式，且保留着无线广播制式和信号调制方式。,广播有线电视系统在中近距离传输时，通常采取隔频(道)传输、邻频(道)传输、增补频道传输、双向传输等方式，其传输媒质普通是同轴电缆、光缆、平衡电缆等有线介质。而在较远距离传输时，除用光缆和同轴电缆 光缆混合方式（Hybrid Fiber Coax,/Coaxial cable同轴电缆,，简称HFC）外，还惯用微波和卫星等无线传输媒质。,第3页,3工作频段及频道,Z17Z36,(1),有线电视工作频段及频道分布,（标准频道用DS、增补频道用Z表示）,(2),隔频（道）传输,与,邻频（道）传输,开路广播采取,隔频传输，有线电视系统也可采取隔/邻频传输方式。国内大多数用户电视机高频头，都是含有AFC功效电调谐高频头，中频滤波器采取选择性高声表面波滤波器(SAWF)，对邻频抑制度可达40 dB以上，且采取同时检波方式，基本上能够做到没有邻频干扰，直观收看效果可达4级以上，要实现邻频传输需要处理问题是有线前端设备发射频谱要纯。,第4页,(3),增补频道划分,(4),CATV频道划分,第5页,(5),有线电视无线传输伎俩,主要有卫星和微波两种，而微波传输方式主要有多频道微波分配系统,MMDS(Multi-channel Microwave Distribution System,多频道微波数字系统,),和调幅微波链路,AML(Amplitude,Modulation,Microwave Link),两种。其中，,MMDS,工作频段为,2.5,2.7GHz,，带宽为,200 MHz,，可容纳,24,个,PAL,制电视频道。,AML,工作频段为,12.7,13.2GHz,，带宽为,500 MHz,，可传送,50,套左有,PAL,电视信号。当然，若采取调频微波链路,FML(Frequency,Modulation,Microwave Link),，在远距离单频道传输时，性能很好。,当前地面,无线传输采取较多是,MMDS，系统价格较低，比较适合我国国情。,4特征与功效,有线电视是当代家庭生活第三根线，又称图像线(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)。图像高质量，系统频带宽（节目套数多），不但消除了城市中“天线森林”，有利于市容美化，还能够提供各种服务功效（增值业务）。,比如：付费电视、视频点播（VOD）、互联网接入、IP电话、安全监控、远程教学/医疗。,第6页,512 有统电视系统组成,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(AGC)、(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7页,线缆调制解调器(Cable Modem)，连接电脑用 RJ-45 10Base-T 连接器，下行载波频率在88860 MHz之间，采取64/256QAM方式，下行速率可达42.4M bps，上行调制频率可高达42 MHz，采取QPSK/16QAM，上行速率最高可达10Mbps。,第8页,第9页,2拓扑结构,主要有环形、树形、星形三种。传统结构为树形(同轴电缆)，光纤 同轴电缆混合网（HFC）主干能够采取星形或环形结构，其中环形结构可靠性高，适合提供增值业务。,用光缆实现详细连接方式还有干线光缆FB(Fiber Backbone，当地前端或中心前端到支线)、光纤到节点FTTN(Fiber to the Node，前端到分配点)、光纤到路边FTTC(Fiber to the Curb)和光纤到最终一个放大器FTTL(Fiber to the Last Amplifier)。其中，以FB中光纤到支线FTF(Fiber to Feeder)和FTTN方式用得最多（大庆部分中心地域已到达光纤到楼头）。FTTN方式特点是干线和支线都使用了光纤，使光纤延伸至分配网络中心；光接收机置于分配网络中心(光节点)。,光纤和微波直接到终端在技术上没有障碍，但当前成本太高，服务商和用户均无法承受，所以当前较为先进有线电视网均为混合网。,第10页,3基本类型,同轴电缆网。传输距离10 km，比较适合于中小型或小型有线电视系统。,混合网。混合网有光纤 同轴电缆混合网HFC(Hybrid Fiber Coax/Coaxial cable)、微波 同轴电缆混合网、光纤 微波 同轴电缆混合网等几个。其中，HFC是较理想宽带网，是当今有线电视发展主流。,第11页,双向CATV光纤 同轴电缆混合网HFC,第12页,52信号接收与信号源,5 21 信号接收,1开路电视信号接收,(1)差值天线。所谓差值天线，就是两副参数完全相同天线按一定方式组合而成天线。,两副天线处于同一水平面，正对需要接收电视信号入射方向。,两副天线前后距离,d,等于电视信号中心波长,0,二分之一。,两副天线左右间距,D,3,0,/4，以防止两副天线相互干扰。,干扰信号入射方向与两副天线馈点间连线方向垂直。,两副天线两条引下馈线长度相等，经反相加法器(合成器)取得输出信号。,合成信号最小,合成信号最强,第13页,(2),可变方向性天线,改变天线阵中天线间距或其相移，使天线阵方向性改变，可消重影抗干扰。,分集接收天线。,移相天线,式中，,为信号波长,g,为馈线中信号波长。改变天线馈线长度,(,即改变相移,),，就可使天线阵零辐射角对准重影信号。,第14页,2,卫星电视信号接收,卫星电视信号接收天线有两种基本类型：一是主焦点抛物面天线，它只有一个反射面，二是卡塞格伦天线，它除了主反射面,(,抛物面,),外，还有副反射面，电波经两次反射后才集中到一点。卡塞格沦天线成本较高，尤其适合于热,带卫星电视接收站使用，因为它低噪声放大器(LNA)能够放在抛物面背后，防止阳光直射。非对称结构偏置抛物面天线，能够防止抛物面反射器受到馈源、副反射器及其支撑杆遮挡，从而减小天线增益下降和旁瓣增高多。,抛物面天线可分为旋压成形、冲压成形、玻璃纤维和金属网等四种类型。为预防对太阳光聚焦，大多数抛物面天线涂料均采取含有较小颗粒银灰色油漆（当然黑色油漆最好，但不美观）。,第15页,接收天线除了要有足够高增益和尽可能低噪声外，还要有正确天线指向和极化方式。当前应用接收天线，口径主要有,1m,、,3m,、,4.5m,、,5m,、,6m,、,7m,、,7.3m,、,10m,等几个，普通说来口径越大增益越高，它们都工作在,C,波段或,Ku,波段（实际取决于高频头,），通常能在-50+45环境下工作，可抗1012级风。,亚洲最小DBS天线（25cm）,馈源一体化高频头,3,卫星电视接收系统基本组成,抛物面天线把来自空中卫星信号能量会聚成一点(焦点)。,馈源是在抛物面天线焦点处设置一个接收卫星信号喇叭形装置。,高频头（LNB亦称降频器）是将馈源送来卫星信号进行降频和放大后传送至卫星接收机。,卫星接收机是将高频头输送来卫星信号进行解调，输出卫星电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16页,5,3,前端系统,5,3,1,前端系统及其要求,前端系统主要作用是进行信号处理：信号分离、信号放大、电平调整和控制、频谱变换(调制、解调、变频)、信号混合以及干扰信号抑制。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、混合器、导频信号发生器等。主要特征指标有四项：频率范围、载噪比(,C,/,N,)、用户电平和干扰抑制。,有线电视系统频道设置,对于充分利用,VHF,频段,300MHz,系统,(N,为频道数量,),：,N,7,：隔频设置，即用,DS-1,、,DS-3,、,DS-5,、,DS-6,、,DS-8,、,DS-10,、,DS-12,；,8,N,10,：隔频设置，加增补频道；,11,N,19,；邻频设置，加增补频道，即用,DS-1,DS-12,和,Z 1,Z7,；,20,N,28,：邻频设置，加增补频道，即用,DS-1,DS-12,、,Z 1,Z7,和,Z 8,Z16,。,这种设置对传输系统性能指标要求较低，系统造价较为经济。不过，用户中大量现有非CATV对应电视接收机无法接收全部16个300MHz以下增补频道，而当前550 MHz系统造价与300MHz系统相比并不十分昂贵，所以实际CATV多为550 MHz以上系统，且基本上采取了邻频传输技术。当然，300MHz系统对于电视节目套数较少边远农村地域还多少含有一些吸引力。,第17页,系统载噪比,系统载噪比主要由前端载噪比决定。国家标准要求：若有线电视系统载噪比,C,/,N,43dB,，则要求前端系统载噪比,(,C,/,N,),h,为,式中，,K,为分配系数，若是,K,0.3,，则,(,C,/,N,),h,48.2dB,。前端输入信号电平应为,式中，,2.5dB,为,75,噪声源内阻上等效噪声电平。若前端系统,N,F,8dB,，则,S,应为,58.7dB(,我国通常指 ，即约,861,V),。,应该指出，前端系统输入信号电平不能太低，也不能太高。太低时载噪比指标不能满足，用户接收质量差；太高时轻易产生非线性失真。普通要求前端系统输入电平为5690 ，假如天线输出电平不足，需加低噪声天线放大器；假如天线输出电平太高，需加衰减器或频道变换器。天线输出电平是能够实测。,在前端系统中，各频道之间电平差异要小。这么才能确保在多频道信号群中，不会因为信号电平太低而引发信噪比下降；也不会因为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3dB。,第18页,532 前端系统组成,1,前端系统基本组成方式,(1),常见型,(2),重新调制型,重新调制型前端是先把接收信号解调出来，然后重新调制到所需频道上去。这种方式能够使声、像电平恒定，且能分别进行调整，改频轻易，交调干扰较小，较适合于中型有线电视系统。,(3),外差型,第19页,大型有线电视前端系统通常设置有导频信号发生器，它所产生导频信号是为了传输系统进行自动增益控制,(AGC),和自动斜率控制,(ASC),，从而确保信号传输质量。有线电视系统常设三个导频，第一导频为,47MHz,，第二导频为,110.7MHz,，第三导频为,229.5MHz,。另外，在付费电视前端系统中，往往需要加装加密或加扰设备。,2有线电视前端系统发展过程,有线电视前端系统发展能够分为三个阶段。,第一阶段为传统型前端系统常。见型前端和重新调制型前端多属于传统型前端，惯用隔频传输方案。其信号处理主要包含信号放大、解调/调制、混合、频谱变换以及干扰信号滤波等。类设备多采取分立元件，信号处理简单、性能极难提升。,第二阶段为邻频前端系统。邻频传输频带利用率高(300 MHz邻频系统频道可高达27个，频带资源利用率超出90)，传输容量大，信号质量高。（,普通采取解调/调制中频处理方式,）,第三阶段为新一代组合式邻频前端。这种前端系统频道数目较多，采取邻频传输和增补频道技术，普通为是550 MHz或860MHz系统，采取中频转换、SAWF滤波和PLL频率合成技术，含有输出频道可在频段内用捷变频选择和多频道邻频传输特点，而且带外抑制也满足大于60 dB要求。,第20页,533前端设备,1前端系统中放大器,(1)天线放大器,弱场强区用，天线输出电平5760 ，分频道型、宽带型。,(2)频道放大器,用于频道放大、抑制带,外干扰、电平控制，普通具,有AGC功效。,第21页,2频道转换器,只进行载频搬移而不改变频谱结构频率变换器。当开路接收信号频道与有线传输频道不一样时使用。,UV转换器,UZ转换器,VU转换器,VV转换器,第22页,3频道处理（,可替换频道转换器，指标高于频道转换器,）,有外差型和解调 调制型。与二次变频频道转换器相比，它主要多了中频处理器和中频AGC两部分。可在中频将图像与伴音进行分离，并进行伴音电平调整后，再与图像信号进行混合。,外差型,第23页,4调制器,调制器是将视频和音频信号变换成射频电视信号装置，调制器有高频(直接)调制和中频调制两种方案，推荐使用中频调制型。,中频调制,型仅对,中频进行VSB滤波，所以VSB滤波器只需一个中频VSB滤波器，而直接调制,型则需要各种,VSB滤波器来对应不一样频道。,第24页,5混合器,混合器是把两路或多路信号混合成一路输出设备，主要技术指标是：插入损耗,(,要小,),、隔离度,(,要大，一股要求,20dB),、带外衰减,(,要大,),、输入输出阻抗,(,通常为,75,),。,(1),有源与无源混合器,：有源混合器不但没有插入损耗，而是有1030dB增益。,(2),频段/频道滤波器式与宽带变压器式,（无源混合器）：它们分别属于频率分隔混合和功率混合方式。,频段混合器 高通和低通滤波器组合；,频道混合器带通滤波器。,宽带变压器混合器插入损,耗较大，但结构简单，使用方便。,第25页,6导频信号发生器,为了自动增益控制(AGC)和自动斜率控制(ASC)需要而加入幅度/频率恒定信号，,常由晶体振荡器组成，但当前尚无统一标准。导频信号幅度普通低于电视信号幅度,(,通常为,6,10dB),，以减轻干线放大器负担、确保交调指标。,第26页,信号起源,射频信号,视频/音频信号,天线放大,解调器,卫星接收,中频调制,VSB,滤波,视频/音频处理,上变频器,中频调制,VSB,滤波,视频/音频处理,上变频器,中频调制,VSB,滤波,视频/音频处理,上变频器,无源混合器,频道放大,频道放大,频道放大,中频调制型频道处理,增益可调,经典前端示意图,去传输干线,第27页,5,4,传输系统,541传输系统概述,传输系统是把前端电视信号送至分配网络中间传输部分。在大型有线电视系统中，主要指干线和支线(也可能有超干线)；在中、小型有线电视系统中，通常只有支线。,传输系统,通常由发送、传输和接收等三部分组成,，信号传输方式有同轴电缆、光缆和微波等三种。,542 传输媒质（,传输方式,）,1射频同轴电线,(1)基本结构 内导体：单实芯导线/多芯铜绞线,绝缘体：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯/实芯、半空气、空气绝缘,外导体：金属管状、铝塑复合包带、,编织网,或加铝塑复合包带,护套：室外用黑色聚乙烯、室内用浅色聚氯乙烯,特殊结构：自承式架空敷设、钢带铠装埋地敷设,(2)性能,特征阻抗：有线电视系统75/通信惯用50,传输线要求阻抗匹配、均匀，偏差越小越好。,第28页,衰减常数,：内、外导体损耗,r,和绝缘介质损耗,g,为绝缘体损耗正切角，,f,为频率(Hz)。衰减常数单位是dB/100m，越小越好。,与驱肤效应相关,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产生驻波。电缆上一些点最大振幅值,U,max,与最小振幅值,U,min,之比称为驻波系数,S,。当,为电缆输出端反射系数时：,驻波系数越小，因为反射而带来信号损耗就越小。,屏蔽系数与屏蔽衰减。屏蔽系数表示屏蔽作用大小，屏蔽衰减越大越好，普通在85dB以上，好一点在110dB以上。,温度特征。同轴电缆衰减随温度改变率，越小越好。,S,1,第29页,(3)同轴电缆发展与规格,SYK型实芯聚乙烯绝缘同轴电缆，介电常致高、衰减大。,以SSYV型化学发泡聚乙烯绝缘同轴电缆为代表，它比实芯电缆介电常数小，电气性能有所改进。但因为tan增大较多(约6倍)，因而在UHF频道传输时，衰减增大。,第三代产品是SYKV纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆。介电常数更低，减小了高频道损耗，致命弱点是防潮防火性能差。,SYWV/SYWFY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，防潮防水性能也很好。,还有一个同轴电线，采取含有专利权竹节式结构，其介质主要是空气，靠近1，性能很好。,第30页,2光缆（略）,3微波（略）,543 传输方式（有线传输、无线传输、混合传输）,1同轴电缆传输,同轴电缆衰耗较大，干线传输经常要使用一些放大器和均衡器，可传输距离短（受放大器允许数量限制）。,2光缆传输,光纤损耗很小，在一定距离内不需放大；光纤频率特征好，不需要进行均衡处理。,(1)基本组成,(2)光调制方式,光调制方式有模拟和数字两种。,第31页,(3)光缆多路传输,光缆多路传输指是用一根光缆同时传输多路电视信号。惯用光多路传输方式有波分多路(WDM=Wavelength-division Multiplexing)和频分多路(FDM=Frequency-division Multiplexing)。,适合于双向传输,适合传输模拟信号,第32页,3(光缆+电缆)传输（HFC）,这是一个常见混合传输方式，其特点是用光缆做主干线和支干线，在用户小区用电缆作树枝状分配网络。,光缆,电缆,4无线传输,(1)单/多路PM微波电视传输,优点：传输容量大，传输距离远，信号质量高。,缺点：系统比较复杂,第33页,(2)MMDS系统,特点：调幅方式为VSB方式，与广播电视兼容，接收系统比较简单，下变频后信号可直接进入CATV前端或用户。因为是调幅方式，信号保真度不如调频。,第34页,(3)AML系统,调幅微波链路AML带宽为500 MHz，定向发射，可传50套左右PAL制电视节目（MMDS为24套），系统采取单边带抑制载波调幅方式，系统要求和指标都比较高。微波接收机是锁相接收机，它将微波频率向下群变换到有线电视频带内，直接馈入CATV网中。,第35页,54 4 传输设备,1放大器,在电缆传输系统中使用放大器主要有干线放大器、干线分支(桥接)放大器和干线分配(分路)放大器。在光缆传输系统中传输距离较长时要使用光放大器。,(1)干线放大器,干线放大器指标主要有增益,G,、输出电平,V,om和噪声系数,N,F,。增益普通在2030 dB之间，其电源通常采取低压工频交流电，利用专用供电器经同轴电缆供电。,干线放大器分类与组成,手控增益(MGC)和斜率均衡放大器。,手控增益和斜率均衡加温度赔偿放大器,。,AGC干线放大器(第三类干,线放大器,)。,带斜率赔偿AGC干线放,大器(第四类干线放大器,)。,ALC干线放大器（第五类,干线放大器,）。,第36页,干线放大器电路,晶体管型、IC、,模块型,，电路可分为推挽式、功率倍增(功率合成)式、前馈式、组合式等各种电路。,电缆衰减与频率相关，干线放大器在传输频带高端(,f,H,)和低端(,f,L,)能够有不一样输入、输出电平(电平倾斜)。,全倾斜方式：入平，出斜：,f,H,侧电平高。,半倾斜方式：输入端,f,L,侧电平高，输出端,f,H,侧电平高。,平坦方式：出平，入斜：,f,H,侧电平低。不推荐！,第37页,(2),干线分支和分配放大器,干线分支放大器又称桥接放大器。它除一个干线输出端外，还有几个定向耦合,(,分支,),输出端，将干线中信号一小部分取出，然后再经放大送往用户或支线。,干线分配放大器有多个分配输出端，各端输出电平相等。它通常处于干线末端，用以传输几条支线。,(3)光放大器（略）,2均衡器(,EQ,)（干线放大器中采取）,在有线电视信号传输过程中，为使各频道信号电平差一直保持在要求范围内，通常要采内均衡办法。,均衡器是频率特征与电缆相反无源器件，通常为T桥四端网络。,3,光端机（,光端机包含光发射机和接收机）,(1),光发射机,光发射机主要功效是电/光(E/O)转换，电信号能够是基带、中频、射频或微波模拟或数字信号，对光信号调制能够采取调幅、调频或调相方式。,(2),光接收机,光接收机主要功效是将已调光信号转换为电信号(O/E)。,第38页,4其它设备,(1)光分路(耦合)器,它有均分路器和非均分路器两种。从结构上看，它有星型和树枝型，即MN型和1N型，在有线电视中惯用后者。,(2)光纤活动连接器,光纤链路接续，可分为永久性和活动性两种。永久性接续，大多采取熔接法、粘接法或固定连接器来实现；活动性接续，普通采取活动连接器来实现。,光纤活动连接器（活接头、光纤连接器），是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路能够重复使用无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是当前使用数量最多光无源器件,第39页,554 传输系统设计,1,设计要素,传输系统设计要考虑易基本有三大条件，即三要素，它们是工作频段(,f,L,、,f,H,)、传输长度（距离）、工作条件(如温度等)。,工作频段决定频道数量，并与传输方式相关。传输距离，它能够是相邻两干线放大器之间距离，也能够是总传输距离。传输距离表示方法可用缆线长度直接表示，也可用电长度(,E,)间接表示。所谓电长度,E,，指是在传输长度内全部放大器总增益,E,：,2设计依据,传输系统设计依据是系统性能参数，主要有载噪比、非线性指标等。(请自行阅读),用电长度,E,表示传输距离，与电缆衰减系数无关，但电缆温度系数,会使系统产生电平波动,S,，而,S,与,E,相关，为,S,E,t,(dB),式中，,t,为温度最大改变量,第40页,3设计内容,(1),网络结构设计,大型系统可选取,混合网主要是,FTTN+,电缆分配网，,中、小型系统可考虑选取同轴,电缆网。,(2),传输链路设计,电缆传输系统设计,传输系统输出电平通常选为70 dBuv，考虑到各种被动和误差，再依据国家标准要求，决定系统允许电平波动,S,并求出,E,，通常小于143dB。若采取AGC或ALC放大器，电长度,E,可延长至220 dB左右。由电缆衰减特征(在,f,H,处衰减值为,I,H,dB/m)，可求出实际传输长度为,比如：,860MHz,系统，,传输电缆为某厂,SYWV75-12,（,=0.2%,/m,，在,865MHz,衰减量约为,0.1dB/m,），,t,=80,，,S,=20 dBuv,，则,E,为,实际传输电缆最大允许长度为,第41页,光缆传输系统设计,光节点选定(划分片区)。以每个光接收机覆盖(12)km,2,或以10003000用户为标准划分片区，光接收机置于片区中心。,确定链路总损耗。光缆CATV链路包含光分路器、光缆、活动连接器、固定接头等。光链路设计实际上是光功率分配。,光链路总损耗为,式中，,l,为光缆长度，,h,为固定接头数，,R,为分路器分光比，,k,为活动连接器数。,L,在设计时要留有一定裕量（普通为,1dB,）。,选择对应光端机。依据系统指标、厂家光端机性能，结合光链路损耗选择适当光端机。,应该注意，在光链路设计中，要充分发挥光功率效益，达就要求：光功率不能浪费、也不允许留太多裕量，普通要小于1.9；选取光路要最短；应尽可能降低链路中接头。,第42页,55分配系统,551 作用、组成与特点,1分配系统作用,分配系统作用主要是把传输系统来信号分配至各个用户点。,2 分配系统组成,分配系统由放大器和分配网组成。分配网络形式很多，但都是由分支器或分配器及电缆组成。,3分配系统特点,分配系统考虑主要问题是高效率电平分配，其主要指标是 交、互调比，载噪比，用户电平,(,系统输出口电平,),等。,(1)用户电平和工作电平高,这是有线电视系统中唯一需要高电平工作地方。只有这么，才能提升分配效率，增加服务数。通惯用户电平可取,70 dBuv。,(2)系统长度短，放大器级联级数少,(,通常只有一、二级,),，且放大器可不进行增益和斜率控制。,第43页,552 分配方式（常为电缆网）,1串接分支链方式,这是分配网络中惯用分配方式。串接分支器数目与分支器插入损耗和电缆衰减相关。通常在,VHF,系统中，一条分支链上可串接二十几个分支器，在全频道系统中，一条分支链上串接分支数小于,8,个。在最终一个分支器输出端要接上一个,75,匹配电阻。,2分配(器)分配(器)方式,分配网络中使用均是分配器，且惯用两级分配形式。需要注意是，每,个分配器每个输出端都要阻抗匹配，若某一端口不用时要接一个,75,负载。,3,分支(器)分支(器)方式,这种方式较适于分散、数目不多用户终端系统。在最终一个分支器输出端要接上一个75匹配电阻,第44页,4分配(器)分支(器)方式,这是一个最惯用分配方式。在分配 分支网络个分支端能够空载，但最终一个分支器输出端仍要接上一个75（1/4W）匹配负载电阻。,5分配(器)一分支分配(器)方式(,多分支输出端分支器,),这种方式带用户终端较多，但分配器输出端不要空载。,第45页,563 放大器、分配器和分支器,1放大器,(1)分配放大器,它处于干线传输系统末端，以输出几路分配所需电平。它通常无AGC和ASC功效。,(2)线路延长放大器,它又称线路放大器或延长放大器，其作用是提升信号电平。线路放大器结构简单，增益通常为,20,30 dB,，输出电平较高，普通都在,110dBuv,以上。,2,分配器,分配器是将一路输入信号均等或不均等地分配为两路以上信号部件。惯用有二配器、三分配器、四分配器和六分配器等。分配损耗大于20dB，输入、输出阻抗为75，各端口电压阻波比2。,第46页,3分支器,分支器普通被串在分支线中，取出信号能量一部分馈送给用户。是直接与用户终端相连分支设备，又称为串接单元。,分支器由一个主路输入端,(IN),、一个主路输出端,(OUT),和若干个分支输出端,(BR),组成,。,在分支器中信号传输是有方向性。所以分支器又称定向耦合器，它可作混合器使用。,分支器主要性能指标有插入损耗,Ld,、分支损耗,Lb,、相互隔离度,S,和反向隔离度,Sr,等。,反向隔离度,Sr,通常在,25dB,以上。,第47页,56 用户终端,当前惯用用户终端是电视接收机及机上变换器（机顶盒）。,561惯用终端技术,1有线电视接收机方式,这是一个专用接收技术，它既能收看普通电视信号，也能收看邻频信号或增补频道节目、付费电视（数字电视节目）。当前这种接收机市场很小（主要问题是收看付费电视需求问题）。,2集中群变换方式,以某一集中区域为单元，用一个电视频率变换站来控制该区域中用户终端。这是一个过渡方式，对付费电视不好管理,。,3机上变换器方式（机顶盒是一个专门技术，不在讨论之列）,以用户为单元，在其电视接收机前加装机上变换器。特点:,(1)对信号作深入处理，提升了收视质量；,(2)可收看邻频(含增补频道)节目（当前已无太大意义）；,(3)增加了电视接收机节目存放容量（当前已无太大意义）；,(4)为收看付费电视打下了基础；,(5),能够处理用普通电视机收看数字电视节目问题。,4电视接收机直接收看方式,第48页,57 双向有线电视系统,双向传输是有线电视实现多功效化和交互式业务关键。,在双向,(two-way,或,bidirectional),有线电视中，由前端向用户终端传送信号叫下行信号或正向通路信号；信号从用户端向前端传送通路称为反向通路或上行通路，对应信号称为上行信号。,5,7,1,工作方式,双向,CATV,工作方式指是双向传输实现方式或分割方法。,1,空间分割法,又称双缆法，利用两根,缆线,分别传送上、下行信号。,2,频率分割法,用同一缆线不一样频段分别传送上、下行信号。,3,时间分割法,这种分割方式类似于通信系统中时分多址(TDMA)和时分复用(TDM)，它即使不产生上、下行信号交、互调干扰，但存在拖延现象，而且技术难度大，需要复杂取样和传送设备，所以，当前还难以实现。,通常同轴电缆采取,频率分割法，上行载频小于50MHz，下行载频在88,860 MHz,之间,，数字业务在高端；光缆采取空间分割法。,第49页,5,7,2,双向,CATV,系统组成,1,网给拓扑,（略）,2,组成方式,（略）,3,双向,CATV,基本组成,双向CATV对下行信号处理与普通有线电视基本一样，而对上行信号处理比较复杂。,在系统输出口，上行调制器把上行信号调制到某一上行频道，由双向滤波器送入用户端，再经支线、干线传回前端。在传输干线中需要双向传输放大器。,双向传输放大器有双向放大器和双向滤波器组成，双向滤波器还可兼作电源插入器。,5,7,3,通信控制,为防止多个终端间相互竞争，需进行通信控制。在多终端共用同一频道时，惯用时分方式控制。,第一个是查询方式；第二种是载波侦听多址接入,/,碰撞检测,(CSMA/CD),方式；令牌方式。这种方式是巡回地把令牌分配于网中。,查询方式多用于信息量少简单系统，令牌方式多用于环形网，而,CSMA/CD,方式对各终端机会均等,第50页,574 信息交换方式,1分配扫描方式,又称查询方式或巡检方式，这种方式前端主动，用户被动，属于广播型交换方式。,2点 点方式,在采取这种方式网中，各用户以终端速率传输数据，只需前端一个频率变换器。,上行信息由用户(A)调制解调器输出信号至前,端，此时载频用,f,A1,。,f,A1,经前端频率变换后为,f,A2,，,f,A2,下行信息用户(B)调制解调器接收，从而完成由用户(A)到用户(B)传输。,这是传统信息交换方式，现已利用标准协议，如TCP/IP等。,第51页,58付费电视系统,付费电视是一个电视信号有条件接收技术，惯用于有线电视系统中。付费方式很多，日前惯用有统一付费方式(按频道每个月付一次)、计时付费方式、按片付费(PPV)方式等。,581 付费电视基本原理,付费电视就是用加扰(或加密)技术对发送电视信号进行特定变换处理，只有配置解扰(密)器并付费后才能有效收看。,58 2 付费电视信号加扰方法,电视信号加扰方法很多，归纳起来，主要有对图像信号加扰、对伴音信号加扰或对二者都加扰三种，而且经常伴音不加扰，用以激发用户购置欲望。,第52页,返回,返回,第53页,返回,第54页,