《【广播电视技术】第10章电视广播系统(全)课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【广播电视技术】第10章电视广播系统(全)课件.pptx（57页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第1010章电视广播系统章电视广播系统10.110.1概述概述10.1.110.1.1电视广播系统的构成电视广播系统的构成（P270P270）1 1、信信号号源源端端：制制作作并并播播出出符符合合一一定定标标准准的的电电视视节目。节目。2 2、传传输输部部分分：将将播播出出的的电电视视节节目目以以可可靠靠的的方方式式经经适适当当的的传传输输通通道道传传送送到到接接收收端端，传传输输方方式式可可分分为为有有线线方方式式（电电缆缆、光光缆缆）和和无无线线方方式式（卫卫星星转转发、微波中继、地面超短波覆盖等）。发、微波中继、地面超短波覆盖等）。3 3、接接收收端端：利利用用适适当当的的接接收收设设
2、备备接接收收传传输输通通道道送送来来的的电电视视信信号号，并并正正确确重重现现出出原原始始的的图图像像及及伴音。伴音。3电视广播系统的基本组成（电视广播系统的基本组成（P270P270）4电视信号的传播方式（电视信号的传播方式（P270P270）1、定定向向性性传传播播：从从一一个个地地点点到到另另一一个个地地点点的的传传输输。如如从从电电视视中中心心到到发发射射台台或或卫卫星星地地面面站站的的传传输输，实实况况转转播播时时由由现现场场到到电电视视台台的的传传输等；输等；2、覆覆盖盖性性传传播播：由由点点到到面面的的传传输输（广广播播）。如如在在地地面面电电视视广广播播中中，电电视视信信号号是
3、是以以超超短短波波形形式式沿沿地地面面进进行行传传输输的的，传传输输时时以以发发射射天天线线为中心向四面八方辐射出去。为中心向四面八方辐射出去。5电视广播系统（电视广播系统（P270P270）1、地地面面电电视视广广播播：电电视视信信号号经经调调制制后后，以以无无线线电电波波形形式式沿沿地地表表进进行传输覆盖；行传输覆盖；2、卫卫星星电电视视广广播播：利利用用地地球球同同步步卫卫星星对对电电视视信信号号进进行行转转发发，从从而而实现长距离的传输和大面积的覆盖；实现长距离的传输和大面积的覆盖；3、有线电视广播：利用有线网络进行电视信号的传输和分配。、有线电视广播：利用有线网络进行电视信号的传输和
4、分配。610.1.210.1.2电视信号传输方式电视信号传输方式1.电缆传输2.光缆传输3.微波传输4.卫星传输5.地面超短波传输71 1、电缆传输、电缆传输同轴电缆的结构（同轴电缆的结构（P271P271）8电缆传输（电缆传输（P271P271）电缆传输：用同轴电缆传输电视信号。电缆传输：用同轴电缆传输电视信号。主要特点：主要特点：1、可用于近距离和远距离的传输。、可用于近距离和远距离的传输。2、衰衰减减特特性性与与所所传传信信号号的的频频率率有有关关，一一般般要要设设置置相相位位及及幅幅度度均均衡衡电路。电路。3、可采用直接基带传输，或调制后频带传输。、可采用直接基带传输，或调制后频带传输
5、。4、需注意阻抗匹配问题。、需注意阻抗匹配问题。9各种同轴电缆的外形结构各种同轴电缆的外形结构 102 2、光缆传输（、光缆传输（P271P271）光缆传输：用光缆来传输电视信号，传输介质是光缆传输：用光缆来传输电视信号，传输介质是光纤。光纤。优点：优点：（1 1）损耗低，传输距离长。光纤的无中继传输）损耗低，传输距离长。光纤的无中继传输距离在距离在2020公里以上，因此可实现长距离的信号传公里以上，因此可实现长距离的信号传输；输；（2 2）传输容量大。一根多芯光缆可传输几百套）传输容量大。一根多芯光缆可传输几百套电视节目；电视节目；（3 3）传输质量高，没有电磁辐射，也不受其它）传输质量高，
6、没有电磁辐射，也不受其它外界电磁场干扰；外界电磁场干扰；（4 4）体积小，重量轻，使用寿命大大超过电缆。）体积小，重量轻，使用寿命大大超过电缆。11中心管式光缆截面示意图中心管式光缆截面示意图 12光缆的外形结构光缆的外形结构 133 3、微波传输（、微波传输（P272P272）微波：波长为微波：波长为1米至米至1毫米或频率为毫米或频率为300兆赫至兆赫至300吉赫范围内的电磁波。吉赫范围内的电磁波。特点：特点：1、成本低、工期短、收效快、维护方便，更改、成本低、工期短、收效快、维护方便，更改线路容易。线路容易。2、可组成一个大规模微波网络将城市网络连接，、可组成一个大规模微波网络将城市网络连
7、接，也便于现场节目回传。也便于现场节目回传。3、直线视距传播，遇到障碍物时，会发生反射、直线视距传播，遇到障碍物时，会发生反射、折射、衍射等现象。进行长距传输时，需要采用折射、衍射等现象。进行长距传输时，需要采用接力方式，进行多次中继转发。接力方式，进行多次中继转发。14微波天线微波天线 154 4、卫星传输（、卫星传输（P272P272）卫星传输：利用地球同步卫星上的转发器（中继卫星传输：利用地球同步卫星上的转发器（中继站）进行信号的传输的微波中继传输系统。站）进行信号的传输的微波中继传输系统。组成：上行地球站，卫星接收站，卫星测控站，组成：上行地球站，卫星接收站，卫星测控站，卫星转发器。卫
8、星转发器。优点：优点：1、覆盖面积很大；、覆盖面积很大；2、电波不会受到障碍物的阻挡，传输质量较高。、电波不会受到障碍物的阻挡，传输质量较高。16卫星传输系统卫星传输系统 175 5、超短波传输（、超短波传输（P273P273）超短波传输：利用超短波段（超短波传输：利用超短波段（301000MHz）的）的电磁波来传输广播电视信号。电磁波来传输广播电视信号。主要用于：主要用于：1、甚高频、甚高频VHF（频率（频率 30300 MHz，波长，波长10 1m）和特高频）和特高频UHF（频率（频率 3003000 MHz，波长，波长1 0.1m）地面电视广播。）地面电视广播。2、声音调频广播。、声音调
9、频广播。特点：特点：1、需利用地面架高天线进行大功率辐射，以实、需利用地面架高天线进行大功率辐射，以实现远距离的传输或大面积的覆盖。现远距离的传输或大面积的覆盖。2、天线塔高和发射功率的大小受服务区域的限、天线塔高和发射功率的大小受服务区域的限制。制。18多层蝙蝠翼天线多层蝙蝠翼天线在VHF频段使用。在水平面内的方向图与单层的基本相同，近似为一个圆。在垂直方向上，方向图与层数有关；层数越多，垂直方向性越尖锐，增益提高，远区场增加。19上海东方明珠发射塔上海东方明珠发射塔 2010.2 电视调制技术频带传输：将电视信号进行调制后再送入信频带传输：将电视信号进行调制后再送入信道传输。道传输。不论是
10、地面开路广播，还是卫星广播或有线不论是地面开路广播，还是卫星广播或有线电视广播，都要使用频带传输，即在传输之前，电视广播，都要使用频带传输，即在传输之前，需要对电视信号进行调制。需要对电视信号进行调制。10.2.110.2.1残留边带调幅残留边带调幅VSB-AMVSB-AM（P273P273）（Vestigial Side Band-Amplitude Vestigial Side Band-Amplitude ModulationModulation）残留边带调幅（残留边带调幅（VSB-AM）：一种将一个双边带调幅信号通过一）：一种将一个双边带调幅信号通过一个滤波器滤掉一部分下边带，形成残留
11、边带信号进行传输的特殊个滤波器滤掉一部分下边带，形成残留边带信号进行传输的特殊调幅技术。调幅技术。优势：优势：1、可大大节省频带。只传输了上边带和一部分下边带。、可大大节省频带。只传输了上边带和一部分下边带。2、接收端易于实现。接收端可从接收到的残留边带调幅信号中恢、接收端易于实现。接收端可从接收到的残留边带调幅信号中恢复出完整的调制信号。复出完整的调制信号。22残留边带调幅（残留边带调幅（P273P273）形成过程：调制信号首先经过普通调形成过程：调制信号首先经过普通调幅，得到双边带调幅信号，然后再通幅，得到双边带调幅信号，然后再通过一个残留边带滤波器进行滤波，得过一个残留边带滤波器进行滤波
12、，得到残留边带调幅信号。到残留边带调幅信号。23伴音信号的调频伴音信号的调频我国规定伴音己调信号的最大频偏为50kHz（调频广播为75kHz）已调伴音信号的带宽B为 B2(fm+fm)2(50+15)130kHz。24残留边带调幅后的电视信号频谱残留边带调幅后的电视信号频谱 25射频全电视信号射频全电视信号 26电视发射机主要指标电视发射机主要指标标称射频频道宽度：标称射频频道宽度：8MHz。伴音载频与图像载频的频距：伴音载频与图像载频的频距：6.5MHz。频道下限与图像载频的频距：频道下限与图像载频的频距：-1.25MHz。图像信号主边带标称带宽：图像信号主边带标称带宽：6MHz。图像信号图
13、像信号VSB标称带宽；标称带宽；0.75MHz。图像信号调制方式及调制极性：振幅调制负极性。图像信号调制方式及调制极性：振幅调制负极性。伴音调制方式：调频，伴音调制方式：调频，fm50 kHz，预加重时，预加重时常数为常数为50s。图像发射机与伴音发射机的功率比：图像发射机与伴音发射机的功率比：10:l 15:1，2710.2.210.2.2相移键控相移键控PSKPSK（P274P274）（Phase-Shift KeyingPhase-Shift Keying）相移键控相移键控PSK：一种载波的相位随调制信号状态：一种载波的相位随调制信号状态不同而改变的数字调制方式。不同而改变的数字调制方式
14、。分类：分类：1、二进制、二进制PSK（2PSK或或BPSK），），2、多进制、多进制PSK（MPSK）。）。特点：特点：1、载波的振幅不变，只是相位改变。、载波的振幅不变，只是相位改变。2、可用星座图描述。星座间的距离越大，信号、可用星座图描述。星座间的距离越大，信号的抗干扰能力就越强，接收端判决再生时就越不的抗干扰能力就越强，接收端判决再生时就越不容易出现误码。容易出现误码。28正交相移键控（正交相移键控（QPSKQPSK）特点）特点QPSK是一种调相技术，它规定了四种载波相位，分别为45，135，225和275。QPSK中每次调制可传输2个信息比特，这些信息比特是通过载波的四种相位来传递
15、的。解调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。QPSK是一种二维调制技术，它有同相和正交两个载波，分别对应于星座图上的I和Q坐标。同相载波指载波本身，正交载波指相位旋转90的载波。29PSKPSK信号矢量图信号矢量图 在星座图中，星座间的距离越大，信号的抗干扰能力就越强，接收端判决再生时就越不容易出现误码。抗干扰能力，2PSKQPSK 8PSK3010.2.3正交调幅QAM（P276）（Quadrature Amplitude Modulation）正交调幅正交调幅QAM（Quadrature Amplitude Modulation）：用两个调）：用两个调制信号分别
16、对频率相同、相位正交的两个载波进行调幅，然后将制信号分别对频率相同、相位正交的两个载波进行调幅，然后将已调信号加在一起进行传输或发射的数字调制技术。已调信号加在一起进行传输或发射的数字调制技术。31正交调幅（正交调幅（QAMQAM）的特点）的特点1、载波的幅度和相位一样被调制。2、既有较高的频带利用率和较好的功率利用率。3、数字输入信号分成两个分离的通道。用符号I和Q代表。4、增加成组组合的比特位数可减少调制信号带宽，但对相同的误比特率要求更高的载噪比。采用前向纠错，一个理想的误比特率可在较低的载噪比时获得。32多进制多进制QAMQAM调制调制MQAM=x2QAM=2nQAMM：调制状态数、调
17、制符号数、星座图上的星点数：调制状态数、调制符号数、星座图上的星点数X：符号的进制数。：符号的进制数。n：每次调制（每个符号）所携带的比特数。：每次调制（每个符号）所携带的比特数。3316-QAM16-QAM星座图星座图341001*1000*0001*0000*1011*1010*0011*0010*1101*1100*0101*0100*1111*1110*0111*0110*45315225135(16 symbols per quadrant for 64-QAM)270180900/360QAM QAM 信号星座图信号星座图35Constellation diagramfor 16-
18、QAM星座图Constellation diagramfor 64-QAM星座图Q-axisI-axis1001*1000*0001*0000*1011*1010*0011*0010*1101*1100*0101*0100*1111*1110*0111*0110*Q-axisI-axis10.2.410.2.4正交频分复用正交频分复用OFDMOFDM（P276P276）（Orthogonal Frequency Division Orthogonal Frequency Division MultiplexingMultiplexing）正正交交频频分分复复用用OFDM：将将调调制制信信号号分
19、分成成多多路路，对对多多个个在在频频率率上上等等间间隔隔分分布布且且相相互互正正交交的的子子载载波波进进行行调调制制，然然后后经经频频分分复复用用组组合合在在一一起起的的多多载载波波调调制方式。制方式。应应用用：地地面面数数字字视视频频广广播播（DVB-T）和和数数字字音音频频广播（广播（DAB）。）。36正交频分复用正交频分复用OFDMOFDM特点特点1、抗多径干扰能力强。符号周期远大于反射波和直射波之间的时间间隔，则由反射波引起的符号间干扰对符号判决的影响就会大为降低。2、载波数量很大。各个载波上的信号频谱是相互重叠的。3、必须保证各个载波在整个符号周期内正交，以保证接收端正确解调。4、条
20、件是各子载波间的最小间隔等于符号周期倒数的整数倍。为了实现最大频谱效率，一般选取最小载波间隔为符号周期的倒数。5、采用快速离散傅立叶变换（FFT）,实现调制和解调。37OFDMOFDM调制器原理框图调制器原理框图 1.要传送的数据流经过串-并转换后被分裂成K组数据流，2.分别对相应数目的K个子载波进行调制，调制时可采用QAM或PSK。3.调制后的各路信号混合在一起，实现频分复用。38OFDMOFDM频谱频谱 实实现现正正交交的的条条件件：各各子子载载波波间间的的最最小小间间隔隔等等于于符符号号周周期期倒倒数数的的整整数数倍倍。为为了了实实现现最最大大频频谱谱效效率率，一般选取最小载波间隔为符号
21、周期的倒数。一般选取最小载波间隔为符号周期的倒数。频频谱谱特特点点：虽虽然然各各个个子子载载波波上上的的频频谱谱互互有有重重叠叠，但但每每个个子子载载波波均均处处于于其其它它子子载载波波的的过过零零点点位位置置，因此不会相互影响。因此不会相互影响。3910.3 10.3 地面电视广播系统地面电视广播系统地面电视广播：利用超短波进行传地面电视广播：利用超短波进行传输、覆盖的一种广播方式。输、覆盖的一种广播方式。10.3.110.3.1系统构成系统构成在发送端，将电视信号经专用传输线路由电视中心传送到地面发射台，调制到射频后由发射天线以空间电磁波的形式向周围空间辐射；在接收端，空间电磁波经接收天线
22、变成感应电流，并在接收机中进行解调，变成原始的视、音频信号。41地面电视广播系统的特点地面电视广播系统的特点1、一个频道带宽为8MHz。2、使用超短波频段广播。甚高频波段（VHF）的48223MHz（有12个频道）和特高频波段（UHF）的470960MHz（有56个频道），共安排了68个模拟频道。3、模拟电视广播中，图像采用残留边带调幅（VSB-AM），伴音采用调频（FM）。4、数字电视广播中，采用OFDM或8-VSB调制方式。4210.3.310.3.3数字地面电视广播数字地面电视广播DVB-TDVB-T系统发送端原理框图（系统发送端原理框图（281281）4310.4 10.4 卫星电视广
23、播系统卫星电视广播系统卫星电视广播系统：以卫星转发为卫星电视广播系统：以卫星转发为主要传输方式的广播系统。主要传输方式的广播系统。1 1、系统组成（、系统组成（P283P283）组成：广播组成：广播卫星、上行卫星、上行地球站、地地球站、地球接收站、球接收站、测控站。测控站。广播卫星：广播卫星：在赤道上空在赤道上空的同步轨道的同步轨道上运行的人上运行的人造卫星，也造卫星，也称静止卫星。称静止卫星。45卫星电视广播卫星电视广播4610.5 10.5 有线电视广播系统有线电视广播系统 有线电视有线电视 CATV（Cable Television）用射频电缆、光缆、多路微波用射频电缆、光缆、多路微波或
24、及其组合来传输、分配和交换声音、或及其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。图像及数据信号的电视系统。10.5.110.5.1、系统构成、系统构成有线电视系统构成原理框图有线电视系统构成原理框图 48有线电视系统的组成有线电视系统的组成1 1、信信号号源源部部分分：产产生生或或接接入入系系统统所所需需的的信信号号。包包括括传传统统的的广播电视节目，多媒体信息和数据等。广播电视节目，多媒体信息和数据等。2 2、前前端端：对对信信号号进进行行变变换换、交交换换、复复用用、调调制制、混混合合处处理理，并并将将各各路路处处理理过过的的信信号号转转换换成成一一路路宽宽带带复复合合信信号号
25、送送入入传传输输系系统。统。3 3、传传输输系系统统：延延续续距距离离、扩扩大大系系统统覆覆盖盖范范围围。使使用用的的传传输输媒媒介介可可以以是是射射频频同同轴轴电电缆缆、光光缆缆、微微波波或或它它们们的的组组合合，目目前前使用最多光缆和同轴电缆的混合网（使用最多光缆和同轴电缆的混合网（HFCHFC）。）。4 4、用用户户分分配配网网：连连接接各各个个终终端端。通通常常使使用用同同轴轴电电缆缆作作为为传传输媒介。输媒介。5 5、终终端端：用用户户端端口口。通通过过机机顶顶盒盒连连接接到到电电视视机机，收收看看到到数数字字电电视视节节目目；通通过过电电缆缆调调制制解解调调器器（Cable Cab
26、le ModemModem）与与计计算算机机连接，实现因特网接入、连接，实现因特网接入、IPIP电话等信息查询和双向通信业务。电话等信息查询和双向通信业务。49现代有线电视系统组成框图现代有线电视系统组成框图 50我国现有主要的我国现有主要的CATVCATV系统系统上限频率上限频率标准频道标准频道 增补频道增补频道可传套数可传套数(TV)300MHzDS-6DS-12 Z-1Z-16 23 450MHzDS-6DS-12 Z-1Z-35 42 550MHzDS-6DS-22 Z-1Z-37 54 750MHzDS-6DS-42 Z-1Z-42 79 862MHzDS-6DS-56 Z-1Z-4
27、2 9351频率规划图频率规划图52565M：数据上行，87108M：调频（FM）、数据广播业务111223M：A频段223 463M：B频段，又分为B1、B2两个频段，463 470M：未用470566M：C频段，又分为C1、C2两个频段566862M：D频段862 958M：E频段，待定上行通道上行通道UP PATH下行通道下行通道DOWN PATH56587108566111223463 470862958RFMEDAB1B2C2C1fMHz有线数字电视下行频道的五个频段有线数字电视下行频道的五个频段53频段包括频道频率范围（MHz）备注AZ-1Z-7111 167Z-1禁用，Z-2Z-
28、4避用，Z-5Z-6可能受固定通信业务干扰DS-6 DS-12167 223BZ-8Z-37223 463Z-21避用，Z-15、Z-22 Z-27可能受固定通信业务干扰，Z-35 Z-37优用双向数据下行CDS-13 DS-24470 556DZ-38Z-42556 606Z-38 Z-42优用双向数据下行，DS-49 DS-56可能受无线固定、移动通信业务干扰DS-25 DS-56606 858EDS-57 DS-68862 958DS-57 DS-58可能受无线CDMA直放站干扰，DS-62 DS-63可能受数字电话干扰，DS-68可能受数字电话基站干扰2 2、数字前端基本构成、数字前端
29、基本构成 5410.5.310.5.3传输与分配网络（传输与分配网络（P293P293）1 1、光光缆缆传传输输：通通过过光光发发射射机机将将高高频频电电信信号号转转换换到到红红外外光光波波段段，使使其其沿沿光光导导纤纤维维传传输输，到到接接收收端端再再通通过过光光接接收收机机把把红红外外波波段段的的光光变变回回到到高高频频电电信信号。号。2 2、微微波波传传输输：把把电电信信号号的的频频率率变变换换或或调调制制到到微微波波段，定向或全方位向服务区发射。波波段，定向或全方位向服务区发射。3 3、电电缆缆传传输输：最最简简单单的的一一种种传传输输方方式式。现现在在一一般般只只在在一一些些较较小小
30、的的系系统统或或在在靠靠近近用用户户分分配配网网的的传传输部分使用。输部分使用。55HFCHFC网的构成原理框图（网的构成原理框图（P294P294）56思考问题思考问题1.1.简述电视广播系统的构成及各部分的主要作简述电视广播系统的构成及各部分的主要作用。用。2.2.电视信号的传输方式主要有那些，他们各自电视信号的传输方式主要有那些，他们各自的特点是怎么样的？的特点是怎么样的？3.3.相移键控（相移键控（PSK）调制的特点是什么？）调制的特点是什么？4.4.正交调幅（正交调幅（QAM）的特点是什么？）的特点是什么？5.5.什么是残留边带调幅？它有何优势？什么是残留边带调幅？它有何优势？6.6.卫星电视广播系统一般由哪几部分构成？各卫星电视广播系统一般由哪几部分构成？各部分的主要功能是什么？部分的主要功能是什么？7.7.有线电视系统一般由哪几部分构成？有线电视系统一般由哪几部分构成？57