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1、第五章第五章 有线电视系统有线电视系统51 概概 述述 511定义与分类定义与分类 1定义定义 有线电视系统是采用缆线有线电视系统是采用缆线(电缆或光缆电缆或光缆)等作为传输媒质来传送电等作为传输媒质来传送电视节目的一种闭路电视系统视节目的一种闭路电视系统CCTV(Closed-circuit television)用用CCTV 称呼有线电视系统，容易与中国中央电视台的简称称呼有线电视系统，容易与中国中央电视台的简称CCTV(China Central Television)，所以国内常常使用，所以国内常常使用 CATV这个词这个词(共用天共用天线系统线系统/有线电视有线电视Community
2、 Antenna Television)，它以有线的方式，它以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声、像信息。所谓闭路，是指不向自在电视中心和用户终端之间传递声、像信息。所谓闭路，是指不向自由空间辐射，可供电视接收机通过无线接收方式直接接受的电磁波。由空间辐射，可供电视接收机通过无线接收方式直接接受的电磁波。随着技术的发展，特别是光缆技术和双向传输技术，以及卫星和随着技术的发展，特别是光缆技术和双向传输技术，以及卫星和微波通信技术的发展，打破了传统闭路与开路的界限，其传输媒质包微波通信技术的发展，打破了传统闭路与开路的界限，其传输媒质包括从平衡电缆、同轴括从平衡电缆、同轴(射频射频)电缆到光
3、缆，再到卫星和微波；提供的节电缆到光缆，再到卫星和微波；提供的节目从一般的电视广播到宽带综合业务数字网目从一般的电视广播到宽带综合业务数字网(B-ISDN)，都有了长足，都有了长足的发展。有线电视网通过信息高速公路的主干线与世界各地相连，是的发展。有线电视网通过信息高速公路的主干线与世界各地相连，是实现全球个人通信实现全球个人通信(PC)的一条重要途径。的一条重要途径。(2)分类分类 按按照照用用途途分分，有有线线电电视视系系统统有有广广播播有有线线电电视视和和专专用用有有线线电电视视(即即应应用用电电视视)两两类类。应应用用电电视视在在绪绪论论课课中中已已作作了了简简单单的的介介绍绍，这这里
4、里只只介介绍广播有线电视系统。绍广播有线电视系统。广广播播有有线线电电视视的的雏雏形形是是共共用用天天线线电电视视系系统统(Community Antenna Television，简简称称CATV)。它它是是在在有有利利位位置置架架设设高高质质量量接接收收天天线线，经经有有源源或或无无源源分分配配网网络络，将将收收到到的的电电视视信信号号送送到到众众多多电电视视机机用用户户，解解决决在难以接收电视信号环境中收看电视的问题。在难以接收电视信号环境中收看电视的问题。共共用用天天线线电电视视系系统统的的分分配配系系统统一一般般较较小小，多多是是为为公公寓寓大大楼楼、宾宾馆馆、饭饭店店以以及及小小型
5、型住住宅宅区区服服务务，它它的的前前端端也也非非常常简简单单。由由于于科科学学技技术术的的不不断断发发展展，人人们们并并没没有有满满足足“共共用用天天线线电电视视系系统统”原原有有概概念念所所包包含含的的内内容容。把把开开路路电电视视广广播播、调调频频广广播播以以及及录录像像机机和和调调制制器器自自行行播播放放放放的的节节目目等等通通过过同同轴轴电电缆缆分分配配给给广广大大电电视视用用户户，这这就就是是电电缆缆电电视视系系统统CATV（Cable TV）。从从这这个个意意义义上上讲讲，共共用用天天线线电电视视系系统统属属于于电电缆缆电电视视的的范范畴畴。但但由由于于它它们们都都简简称称CATV
6、，因因此此有有时时也也不不加加以以区区别别而而混混用用。实实际际上上，它它们们是是两两种种不不同同的的系系统统。一一般般来来讲讲，电电缆缆电电视视在在前前端端有有接接收收、处处理理信信号号的的功功能能，传传输输分分配配网网络络的的规规模模和和复复杂杂程程度度，以以及及用用户户终端数量等方面部比共用天线电视系统复杂得多。终端数量等方面部比共用天线电视系统复杂得多。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作为电视信号的传输介质。星作为电视信号的传输介质。电电视视信信号号在在传传输输过过程程中中普普遍遍采采用用
7、两两种种传传输输方方式式：一一种种是是射射频频信信号号传传输输，又又称称高高频频传传输输/频频带带传传输输；另另一一种种是是视视频频信信号号传传输输，又又称称低低频频传传输输/基基带带传传输输。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，所所以以在在传传输输距距离离较较近近、视视频频信信号号路路数数较较少少时时，常常常常采采用用视视频频信信号号传传输输方方式式；而而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，所所以以通通常常采采用用射射频频信信
8、号号传传输输方方式式，且且保保留着无线广播制式和信号调制方式。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，通常采用隔频广播有线电视系统在中近距离传输时，通常采用隔频(道道)传输、传输、邻频邻频(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、平衡电缆等有线介质。而在较远距离传输时，除用同轴电缆、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和同轴电缆 光缆混合方式光缆混合方式（Hybrid Fiber Coax/Coaxial cable同轴电缆同轴电缆，简称，简称HFC）
9、外，还常用微波和卫星等无线传输媒质。）外，还常用微波和卫星等无线传输媒质。3工作频段及频道工作频段及频道Z17Z36 (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 （标准频道用标准频道用DS、增补频道用、增补频道用Z表示）表示）(2)隔频（道）传输隔频（道）传输与与邻频（道）传输邻频（道）传输 开路广播采用开路广播采用隔频传输，有线电视系统也可采用隔隔频传输，有线电视系统也可采用隔/邻频传输方邻频传输方式。国内大多数用户的电视机高频头，都是具有式。国内大多数用户的电视机高频头，都是具有AFCAFC功能的电调谐高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频头，中
10、频滤波器采用选择性高的声表面波滤波器(SAWF)(SAWF)，对邻频的，对邻频的抑制度可达抑制度可达40 dB40 dB以上，且采用同步检波方式，基本上可以做到没有以上，且采用同步检波方式，基本上可以做到没有邻频干扰，直观收看效果可达邻频干扰，直观收看效果可达4 4级以上，要实现邻频传输需要解决问级以上，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。题的是有线前端设备发射的频谱要纯。(3)增补频道的划分增补频道的划分 (4)CATVCATV频道的划分频道的划分 (5)有线电视的无线传输手段有线电视的无线传输手段 主要有卫星和微波两种，而微波传输方式主要有多频道微波分配主要有卫星和微
11、波两种，而微波传输方式主要有多频道微波分配系统系统MMDS(Multi-channel Microwave Distribution System 多频道微多频道微波数字系统波数字系统)和调幅微波链路和调幅微波链路AML(Amplitude Modulation Microwave Link)两种。其中，两种。其中，MMDS的工作频段为的工作频段为GHz，带宽为，带宽为200 MHz，可容纳，可容纳24个个PAL制电视频道。制电视频道。AML的工作频段为的工作频段为GHz，带宽为，带宽为500 MHz，可传送，可传送50套左有的套左有的PAL电视信号。当然，若采用电视信号。当然，若采用调频微波
12、链路调频微波链路FML(Frequency Modulation Microwave Link)，在远距，在远距离单频道传输时，性能较好。离单频道传输时，性能较好。目前地面目前地面无线传输采用较多的是无线传输采用较多的是MMDS，系统价格较低，比较，系统价格较低，比较适合我国的国情。适合我国的国情。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，又称图像线有线电视是现代家庭生活的第三根线，又称图像线(第一根线是第一根线是电灯线，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，。图像高质量，系统频带宽（节目套数多），不仅消除了城市中的系统
13、频带宽（节目套数多），不仅消除了城市中的“天线森林天线森林”，有，有利于市容美化，还可以提供多种服务功能（增值业务）。利于市容美化，还可以提供多种服务功能（增值业务）。例如：付费电视、视频点播（例如：付费电视、视频点播（VOD）、互联网接入、）、互联网接入、IP电话、电话、安全监控、安全监控、远程教学远程教学/医疗。医疗。512 有统电视系统的构成有统电视系统的构成 1基基本本组组成成(1)接接收收信信号号源源(2)前前端端设设备备(3)干干线线传传输输系系统统。如如干干 线线 放放 大大 器器 (AGC)、(ASC）和和干干线线电电缆缆或或光光缆缆。(4)用用户户分分配配网网络络(5)用户终
14、端用户终端电电视视 接接收收、调调频频广广播播、线线缆缆调调制制解解调调器器(Cable Modem，PC机机、IP电话等电话等)等。等。线缆调制解调器线缆调制解调器(Cable Modem)，连接电脑用，连接电脑用 RJ-45 10Base-T 连接器，连接器，下行载波频率在下行载波频率在88860 MHz之间，采用之间，采用64/256QAMM bps，上行调制频率可高达，上行调制频率可高达42 MHz，采用，采用QPSK/16QAM，上行速率，上行速率最高可达最高可达10Mbps。2拓扑结构拓扑结构 主要有环形、树形、星形三主要有环形、树形、星形三种。传统结构为树形种。传统结构为树形(同
15、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（HFC）的主干可以采用星形或）的主干可以采用星形或环形结构，其中环形结构的可靠环形结构，其中环形结构的可靠性高，适合提供增值业务。性高，适合提供增值业务。用光缆实现的具体的连接方式还有干线光缆用光缆实现的具体的连接方式还有干线光缆FB(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(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(Fiber to the Curb)和光纤到最和光纤到最后一个放大器后一个放大器FTTL(
16、Fiber to the Last Amplifier)。其中，以。其中，以FB中的中的光纤到支线光纤到支线FTF(Fiber to Feeder)和和FTTN方式用得最多（大庆的部分方式用得最多（大庆的部分中心地区已达到光纤到楼头）。中心地区已达到光纤到楼头）。FTTN方式的特点是干线和支线都使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
17、受，所以目前较为先进的有线电视网均为混合网。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。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10 km，比较适合于中小，比较适合于中小型或小型有线电视型或小型有线电视系统系统。混合网。混合网混合网。混合网有光纤有光纤 同轴电缆同轴电缆混合网混合网HFC(Hybrid Fiber Coax/Coaxial cable)、微波微波 同轴电缆混同轴电缆混合网、光纤合网、光纤 微波微波 同轴电缆混合网同轴电缆混合网等几种。其中，等几种。其中，HFC是较理想的宽是较理想的宽带网，是当今有线带网，是当今有线电视发展的主流。电视发展的
18、主流。双向双向CATV光纤光纤 同轴电缆混合网同轴电缆混合网HFC52信号接收与信号源信号接收与信号源 5 21 信号接收信号接收 1开路电视信号的接收开路电视信号的接收 (1)差差值值天天线线。所所谓谓差差值值天天线线，就就是是两两副副参参数数完完全全相相同同的的天天线线按按一一定方式组合而成的天线。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等于电视信号中心波长等于电视信号中心波长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D30/4，以避免两副天线互相
19、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两副天线的两条引下的馈线长度相等，经反相加法器线长度相等，经反相加法器(合合成器成器)获得输出信号。获得输出信号。合成信号最小合成信号最小合成信号最强合成信号最强 (2)可变方向性天线可变方向性天线 改变天线阵中天线的间距或其相移，使天线阵方向性改变，可消改变天线阵中天线的间距或其相移，使天线阵方向性改变，可消重影抗干扰。重影抗干扰。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为馈线中信号的波为馈线中信号的波
20、长。改变天线馈线的长度长。改变天线馈线的长度(即改变相移即改变相移)，就，就可使天线阵的零辐射角对准重影信号。可使天线阵的零辐射角对准重影信号。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：一是线有两种基本类型：一是主焦点抛物面天线，它只主焦点抛物面天线，它只有一个反射面，二是卡塞有一个反射面，二是卡塞格伦天线，它除了主反射格伦天线，它除了主反射面面(抛物面抛物面)外，还有副反外，还有副反射面，电波经两次反射后射面，电波经两次反射后才集中到一点。卡塞格沦才集中到一点。卡塞格沦天线的成本较高，特别适天线的成本较高，特别适合于热合于热带的卫星电视接收
21、站使用，因为它的低噪声放大器带的卫星电视接收站使用，因为它的低噪声放大器(LNA)(LNA)可以放在抛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、副反射器及其支撑杆的遮挡，从而减小天线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。增益的下降和旁瓣的增高多。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。为防止对太阳光聚焦，大多数抛物面天线的涂料均采用具有种类型。为防止对太阳光聚
22、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）。较小颗粒的银灰色油漆（当然黑色油漆最好，但不美观）。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1m、3m、5m、6m、7m、10m等几种，一般说来口径越大增益越高，等几种，一般说来口径越大增益越高，它们都工作在它们都工作在C波段或波段或Ku波段（实际取决于高频头波段（实际取决于高频头），通常能在），通常能在-5050+45+45环境
23、下工作，可抗环境下工作，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 抛物面天线把来自空中抛物面天线把来自空中的卫星信号能量会聚成一点的卫星信号能量会聚成一点(焦焦点点)。馈源是在抛物面天线的馈源是在抛物面天线的焦点处设置一个接受卫星信号的焦点处设置一个接受卫星信号的喇叭形装置。喇叭形装置。高频头（高频头（LNBLNB亦称降频器）亦称降频器）是将馈源送来的卫星信号进行降是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。频和放大后传送至卫星接收机。卫星接收机是将高频头卫星接收
24、机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，输输送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。出卫星电视图像信号和伴音信号。馈源一体化高频头馈源一体化高频头馈源馈源DBS：直播卫星：直播卫星(direct-broadcast satellite)53前端系统前端系统 531 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、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、频谱变换电平调整和控制、频谱变换(调制、解调、变频调制、解调、变频)、信号的混合以及干、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
25、天线放扰信号的抑制。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、混合器、导频信号发生器等。主要特性大器、频道滤波器、调制器、混合器、导频信号发生器等。主要特性指标有四项：频率范围、载噪比指标有四项：频率范围、载噪比(C C/N N)、用户电平和干扰抑制。、用户电平和干扰抑制。有线电视系统的频道设置有线电视系统的频道设置 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)：N N7 7：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
26、-10DS-10、DS-12DS-12；8 8N N1010：隔频设置，加增补频道；：隔频设置，加增补频道；1111N N1919；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Z 1Z 1Z7Z7；2020N N2828：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、Z 1Z 1Z7Z7和和Z 8Z 8Z16Z16。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。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但是，用户中大量现有的非CATVCATV对应的电视
27、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以下的增补频道，而目前以下的增补频道，而目前550 MHz550 MHz系统的造价与系统的造价与300MHz300MHz系统相系统相比并不十分昂贵，所以实际的比并不十分昂贵，所以实际的CATVCATV多为多为550 MHz550 MHz以上的系统，且基本以上的系统，且基本上采用了邻频传输技术。当然，上采用了邻频传输技术。当然，300MHz300MHz系统对于电视节目套数较少的系统对于电视节目套数较少的边远农村地区还多少具有一些吸引力。边远农村地区还多少具有一些吸引力。系统的载噪比系统的载噪比 系统的载噪比主要由前
28、端载噪比决定。国家标准规定：若有线电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视系统的载噪比C/N43dB，则要求前端系统的载噪比，则要求前端系统的载噪比(C/N)h为为 式中，式中，K为分配系数，若是为分配系数，若是K，则，则(C/N)h。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，dB为为75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NF 8dB，则，则 S 应为应为dB(我国通常指我国通常指 ，即约，即约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。太应当指出，前端系统的输入信号电平不能
29、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；太高时容易产生非线性低时载噪比指标不能满足，用户接收质量差；太高时容易产生非线性失真。一般要求前端系统的输入电平为失真。一般要求前端系统的输入电平为565690 90 ，如果天线输，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。天线输出电平是可以实测的。加衰减器或频道变换器。天线输出电平是可以实测的。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
30、于信号电平太低而引起信噪比下降；也不会由频道信号群中，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使放大器进入非线性区而产生交调和互调失真。通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常要求邻频道电平差小于3dB3dB。532 前端系统的组成前端系统的组成 1前端系统的基本组成方式前端系统的基本组成方式 (1)常见型常见型 (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。调出来，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，且能这种方式可以
31、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，分别进行调整，改频容易，交调干扰较小，较适合于中型有线电视系统。较适合于中型有线电视系统。(3)(3)外差型外差型 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)和自动斜率控制和自动斜率控制(ASC)，从而保证信号的传输质量。有线电视系统常设三个导频，第，从而保证信号的传输质量。有线电视系统常设三个导频，第一导频为一导频为47MHz，第二导频为，第二导频为MHz，第三导频为，第三导频
32、为MHz。此外，在付。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。费电视的前端系统中，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
33、分立元件，信号处理简单、性能很难提高。分立元件，信号处理简单、性能很难提高。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 MHz邻邻频频系系统统频频道道可可高高达达27个个，频频带带资资源源利利用用率率超超过过90)，传传输输容容量量大大，信号质量高。（信号质量高。（一般采用解调一般采用解调/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 MHz或或860MHz系系统
34、统，采采用用中中频频转转换换、SAWF滤滤波波和和PLL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选择择和和多多频频道道邻邻频频传传输输的的特特点点，而而且且带带外外抑抑制制也也满足大于满足大于60 dB的要求。的要求。533前端设备前端设备 1前端系统中的放大器前端系统中的放大器 (1)天线放大器天线放大器 弱场强区用，天线输出电平弱场强区用，天线输出电平5760 ，分频道型、宽带型。，分频道型、宽带型。(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AGC功能。功能。2频道
35、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频道不同时使用。的频道不同时使用。UV转换器转换器 UZ转换器转换器 VU转换器转换器 VV转换器转换器 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AGC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离，并进行伴
36、音电平的调节后，再与图像信号进行混合。分离，并进行伴音电平的调节后，再与图像信号进行混合。外差型外差型 4调制器调制器 调制器是将视频和音频信号变换调制器是将视频和音频信号变换成射频电视信号的装置，调制器有高成射频电视信号的装置，调制器有高频频(直接直接)调制和中频调制两种方案，调制和中频调制两种方案，推荐使用中频调制型。推荐使用中频调制型。中频调制中频调制型仅对型仅对中频中频进行进行VSBVSB滤波，所以滤波，所以VSBVSB滤滤波器只需一种中频波器只需一种中频VSBVSB滤波滤波器，而直接调制器，而直接调制型则需要型则需要多种多种VSBVSB滤波器来对应不同滤波器来对应不同的频道。的频道。
37、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，主要技术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：插入损耗指标是：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)、带外、带外衰减衰减(要大要大)、输入输出阻抗、输入输出阻抗(通常为通常为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（无源混合器）：它们分别属于频率分隔混合和功
38、率混合方式。分别属于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宽带变压器混合器的插入损耗较大，但结构简单，使用方便。耗较大，但结构简单，使用方便。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)和和自自动动斜斜率率控控制制(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(
39、通通常常为为610dB)，以以减减轻轻干线放大器的负担、保证交调指标。干线放大器的负担、保证交调指标。信号来源信号来源射频信号射频信号视频视频/音音频信号频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VSB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VSB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VSB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典型的前端示意图典型的前端示意图去传输干线去传输干线5
40、4 传输系统传输系统 541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、小型有线电视系统中，通常只有支线。小型有线电视系统中，通常只有支线。传输系统传输系统通常由发送、传输和接收等三部分组成通常由发送、传输和接收等三部分组成，信号传输方式，信号传输方式有同轴电缆、光缆和微波等三种。有同轴电缆、光缆和微波等三种。542 传输媒质（传输媒质（传输方式传输方式）1射频同轴电线射频同轴电线 (1)基
41、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)性能性能 特性阻抗：有线电视系统特性阻抗：有线电视系统75/通信常用通信常用50 传输线要求阻抗匹配、均匀，偏差越小越好
42、。传输线要求阻抗匹配、均匀，偏差越小越好。衰减常数衰减常数：内、外导体的损耗：内、外导体的损耗r和绝缘介质的损耗和绝缘介质的损耗g为绝缘体损为绝缘体损耗正切角，耗正切角，f 为频率为频率(Hz)。衰减常数的单衰减常数的单位是位是dB/100m，越小越好。，越小越好。与驱肤效应相关与驱肤效应相关 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。电缆上某些点的最大振幅值作用就会产生驻波。电缆上某些点的最大振幅值Umax与最小振幅值与最小振幅值Umin之比称为驻波系数之比称为驻波系数 S。当。当为电缆输出端的反射系数时：为
43、电缆输出端的反射系数时：驻波系数越小，由于反射而带驻波系数越小，由于反射而带来的信号损耗就越小。来的信号损耗就越小。屏蔽系数与屏蔽衰减。屏蔽系数表示屏蔽作用的大小，屏蔽屏蔽系数与屏蔽衰减。屏蔽系数表示屏蔽作用的大小，屏蔽衰减越大越好，一般在衰减越大越好，一般在85dB以上，好一点的在以上，好一点的在110dB以上。以上。温度特性。同轴电缆衰减随温度的变化率，越小越好。温度特性。同轴电缆衰减随温度的变化率，越小越好。S1 (3)同轴电缆的发展与规格同轴电缆的发展与规格 SYK型实芯聚乙烯绝缘同轴电缆，介电常致高、衰减大。型实芯聚乙烯绝缘同轴电缆，介电常致高、衰减大。以以SSYV型化学发泡聚乙烯绝
44、缘同轴电缆为代表，它比实芯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。但由于电缆的介电常数小，电气性能有所改善。但由于tan增大较多增大较多(约约6倍倍)，因而在，因而在UHF频道传输时，衰减增大。频道传输时，衰减增大。第三代产品是第三代产品是SYKV纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆。介电常数更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。低，减小了高频道的损耗，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
45、较好。产品。这种电缆衰减小，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，要是空气，接近接近1，性能较好。，性能较好。2光缆（略）光缆（略）3微波（略）微波（略）543 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，可传输距离短（受放大器允许数量限制）。可传输距离短（受放大器允许数量限制）。2光缆传输光缆传输 光光纤纤的的损
46、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，不需要进行均衡处理。不需要进行均衡处理。(1)基本组成基本组成 (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数字两种。和数字两种。(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)和频分多路和频分多路(FDM=Frequency-div
47、ision Multiplexing)。适合于双适合于双向传输向传输适合传输适合传输模拟信号模拟信号 3(光光 缆缆+电电 缆缆)传传 输输（HFC）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，在在用用户户小小区区用用电电缆缆作作树树枝枝状状的的分分配配网络。网络。光缆光缆电缆电缆 4无线传输无线传输 (1)单单/多路多路PM微波电视传输微波电视传输优点：传输容优点：传输容量大，传输距量大，传输距离远，信号质离远，信号质量高。量高。缺点：系统比缺点：系统比较复杂较复杂 (2)MMDS系统系统 特特点点：调调幅幅方方式式为为
48、VSB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CATV前前端端或或用用户户。由由于于是是调调幅幅方方式式，信号保真度不如调频。信号保真度不如调频。(3)AML系统系统 调调幅幅微微波波链链路路AML的的带带宽宽为为500 MHz，定定向向发发射射，可可传传50套套左左右右的的PAL制制电电视视节节目目（MMDS为为24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，它它将将微波频率向下群变换到有线电视
49、频带内，直接馈入微波频率向下群变换到有线电视频带内，直接馈入CATV网中。网中。54 4 传输设备传输设备 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时要使用光放大器。长时要使用光放大器。(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2030 dB之之间间，其其电电源源通通常常采采用用低低
50、压压工工频频交交流流电电，利利用用专用供电器经同轴电缆供电。专用供电器经同轴电缆供电。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)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。AGC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AGC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)。ALC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）。）。干线放大器电路干线放大器电路 晶体管型、晶体管型、IC、模块型模块型，电路，电路可分为推挽式、功率倍增可分为推挽式