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目錄 前言第一章有線電視系統(tǒng)概述第二章有線電視基礎知識第三章衛(wèi)星電視接收天線第四章有線電視前端系統(tǒng)第五章有線電視傳輸系統(tǒng)第六章有線電視分配網(wǎng)絡 第一章有線電視系統(tǒng)概述 1 1有線電視的起源與發(fā)展1 2有線電視系統(tǒng)的概念及特點1 3有線電視系統(tǒng)的分類1 4有線電視系統(tǒng)的組成及各部分作用1 5我國有線電視系統(tǒng)的頻道劃分 1 1有線電視的起源與發(fā)展 背景知識開路電視電磁波發(fā)射和接收如圖所示 1 1有線電視的起源與發(fā)展 背景知識開路電視存在的問題1 電視接收產(chǎn)生陰影區(qū) 2 產(chǎn)生多徑接收3 接收場強不均勻4 開路電視臺的頻道數(shù)量受限5 城市工業(yè)干擾影響接收質量 繼續(xù) 1 1有線電視的起源與發(fā)展 背景知識開路電視存在的問題1 電視接收產(chǎn)生陰影區(qū) 1 1有線電視的起源與發(fā)展 背景知識開路電視存在的問題2 產(chǎn)生多徑接收 繼續(xù) 1 1有線電視的起源與發(fā)展 1 1 1有線電視的起源1 共用天線系統(tǒng)也稱公用天線系統(tǒng) 起源于20世紀40年代和50年代初期 2 電纜電視系統(tǒng)形成了具有前端 干線和用戶分配系統(tǒng)的完全用電纜方式向各用戶傳送電視節(jié)目的系統(tǒng) 1 1 2有線電視的發(fā)展1 多路微波分配系統(tǒng) 縮寫MMDS 實際上是用無線電傳輸代替同軸電纜傳輸 1 1 2有線電視的發(fā)展 2 光纜電纜混合網(wǎng) 縮寫HFC 1 1 2有線電視的發(fā)展 3 有線電視有線廣播電視簡稱有線電視 他是將電視信號以閉路傳輸方式從電視臺送至電視機的系統(tǒng) 其信號的來源 電視臺空中收轉的各種電視信號和電視臺自辦的節(jié)目 如圖 想一想答一答 1 你能說出五種生活中常見的電視機信號的來源嗎 2 世界上最早的共用天線電視系統(tǒng)產(chǎn)生于哪年哪國 1 2有線電視系統(tǒng)的概念及特點 1 2 1有線電視系統(tǒng)的概念有線電視系統(tǒng) CATV 用射頻電纜 光纜 多路微波及其組合來傳輸 分配和交換聲音 圖像及數(shù)據(jù)信號的電視系統(tǒng) 也就是說他是將一組高質量的音 視頻信號源設備輸出的多套電視信號經(jīng)過一定的處理 利用同軸電纜 光纜或微波傳送給千家萬戶的公共電視傳送系統(tǒng) 1 2有線電視系統(tǒng)的概念及特點 1 2 2有線電視系統(tǒng)的特點1 有線電視能較好地提高傳輸節(jié)目質量 2 有線電視能使頻譜資源得到充分利用 3 有線電視能夠提供交互式的雙向服務 開路電視與有線電視有什么區(qū)別 開路電視與有線電視的比較 想一想答一答 1 什么叫有線電視 2 有線電視有哪些特點 3 開路電視與有線電視有什么區(qū)別 1 3有線電視系統(tǒng)的分類 1 3 1接頻道利用方式分類1 隔頻傳輸系統(tǒng)早期的電視接收開路電視信號時對相鄰頻道的抑制能力較差 為了防止相互干擾 各級電視臺必須按照全國統(tǒng)一規(guī)劃實行隔頻傳輸 通常 在VHF 甚高頻 段每隔一個頻道安排一套節(jié)目 在UHF 超高頻 段每隔兩個頻道以上安排一套節(jié)目 1 3 1接頻道利用方式分類2 鄰頻道傳輸系統(tǒng)鄰頻道傳輸 兩路或多路電視廣播信號采用相鄰頻道配置的傳輸方式 例如 5頻道和6頻道之間 增加了增補1 7頻道 12頻道和13頻道之間 增加了增補8 37頻道 24頻道和25頻道之間 增加了增補38 42頻道 采用鄰頻道傳輸 不僅使頻譜資源得到充分利用 而且使電視臺的頻道數(shù)量增加了 目前有線電視系統(tǒng)普遍使用鄰頻道傳輸方式 1 3有線電視系統(tǒng)的分類 1 3有線電視系統(tǒng)的分類 1 3 2按信號傳輸媒介分類1 同軸電纜傳輸方式2 微波傳輸方式 MMDS 3 光纜傳輸方式4 光纜與電纜混合傳輸方式 HFC 1 3有線電視系統(tǒng)的分類 1 3 3按系統(tǒng)交互特性分類1 單向傳輸系統(tǒng) 傳統(tǒng)的有線電視系統(tǒng)屬于此類 單向傳輸系統(tǒng) 有線電視只進行正向傳輸信號的一點對多點的單向傳輸電視信號的系統(tǒng) 2 雙向交互式傳輸系統(tǒng) 目前發(fā)展方向 能進行正向和反向雙向傳輸信號的系統(tǒng) 1 下行信號 正向傳輸信號 在有線電視系統(tǒng)中 由前端向用戶終端傳送的信號稱為下行信號 2 上行信號 反向傳輸信號 從用戶向前端傳送的信號稱上行信號 想一想答一答 1 有線電視系統(tǒng)是怎樣分類的 2 什么叫鄰頻道傳輸 1 4有線電視系統(tǒng)的組成及各部分作用 1 4 1有線電視系統(tǒng)組成由信號源 前端設備 干線傳輸系統(tǒng) 分配網(wǎng)絡 用戶終端組成 1 4有線電視系統(tǒng)的組成及各部分作用 1 4 2各部分作用1 信號源 1 各種電視信號 1 衛(wèi)星電視信號 衛(wèi)星轉發(fā)的模擬 數(shù)字信號 2 電視信號 V段 U段 電視臺發(fā)射的電視信號 3 微波或光纜傳送的電視信號 其他有線臺 2 有線臺自辦的電視節(jié)目信號 1 4有線電視系統(tǒng)的組成及各部分作用 1 4 2各部分作用2 前端設備前端設備 處理多種形式節(jié)目源信號并使其適合信道傳輸?shù)囊幌盗性O備 在有線電視系統(tǒng)中最前面 位于信號源和干線傳輸系統(tǒng)之間 作用 將信號源送來的多套電視信號進行必要的處理 然后將其混合成一路信號送到干線傳輸系統(tǒng) 接收 處理 混合 3 干線傳輸系統(tǒng)作用 將前端輸出的各種高頻電視信號不失真地 穩(wěn)定地傳輸給用戶分配網(wǎng)絡 同時把系統(tǒng)末端的回傳信號回傳給前端 位置 位于前端設備與用戶分配系統(tǒng)之間 1 4有線電視系統(tǒng)的組成及各部分作用 4 分配網(wǎng)絡作用 將干線輸出的信號按一定電平均勻地分配給用戶 位置 位于有線電視系統(tǒng)的最后一部分 5 用戶終端用戶終端是指接到千家萬戶的用戶端口 用戶端口與電視相連 用戶端口包括 機頂盒 電纜調制解調器 解擾器等 1 4有線電視系統(tǒng)的組成及各部分作用 想一想答一答 1 有線電視系統(tǒng)有幾個組成部分 2 畫出有線電視系統(tǒng)組成的方框圖 3 有線電視系統(tǒng)各組成部分有什么作用 1 5 1電視頻道的組成 伴音采用調頻 FM 雙邊帶發(fā)送 圖像信號采用殘留單邊帶式發(fā)送 減小頻道占用的頻帶 伴音載頻fS比圖像載頻fp高6 5MHz 每一個電視頻道帶寬為8MHz 1 5 2有線電視系統(tǒng)的頻道劃分 有線電視頻道分兩種 1 標準頻道DS 即開路電視所用頻道 也就是無線電視廣播系使用的頻道 標準頻道分三段 DS 6 DS 12 DS 13 DS 24 DS 25 DS 56 2 增補頻道 Z 指僅供有線電視系統(tǒng)使用的補充頻道 增補頻道共42個頻道 即Z 1 Z 7 Z 8 Z 37 Z 38 Z 42 其中Z 1 Z 7在DS 6之前 Z 8 Z 37在DS 12 DS 13之間 Z 38 Z 42在DS 24 DS 25之間 1 5我國有線電視系統(tǒng)的頻道劃分 1 5 3電視頻道的特性1 頻道的頻帶寬度 2 頻道內頻率響應3 圖像 伴音載頻的準確度和穩(wěn)定性4 頻道的中心頻率1 5 4電視頻道的利用1 下行業(yè)務下行業(yè)務 指由電視中心向各用戶傳送電視節(jié)目 利用電視頻道開展各項廣播電視業(yè)務 2 上行業(yè)務上行業(yè)務 是由用戶向電視中心回傳信息 主要是傳送用戶的點播信息 臨時業(yè)務需要上傳的信息 或者寬帶網(wǎng)的通訊等 1 有線電視所選用的頻道配置方法與無線電視廣播頻率相兼容嗎 2 開路電視用頻道與有線電視頻道是否相同 為什么 想一想答一答 第二章有線電視基礎知識 2 1無線電波的特點2 2無線電視信號的接收 2 1 1無線電波的特點 1 電磁波的產(chǎn)生電視信號是以電磁波形式傳播的 電磁波即無線電波 電磁波是由交變電場與交變磁場的相互轉換進行傳送的 2 1 1無線電波的特點 2 電磁波在空間的傳播傳播方式有地面波 空間波和天波三種 2 1 1無線電波的特點 3 無線電波的波段無線電波不同波段 用途不同 4 電磁波極化方式 1 線極化 垂直極化 水平極化 2 圓極化 左旋極化 右旋極化5 無線電波的場強定義 電磁波在某點的電場強度稱為該點的場強 單位 mv m或 v m 有線電視系統(tǒng)中常用分貝微狀 dB v 來表示電視信號的強度 規(guī)定 1 v m的場強 0dB v 2 1 1無線電波的特點 6 有線電視系統(tǒng)常用計量單位是電平 用分貝來表示功率電平和電壓電平如下 功率電平 指信號功率與同單位的某一基準值之比的對數(shù)乘10 其關系式 Gp 10lgP0 Pi單位 dB mw電壓電平 指信號電壓與同單位的某一基準值之比的對數(shù)乘20 其關系式 Gu 20lgU0 Ui單位 dB mv 2 1 2有線電視中的信號 有視頻信號 VIDEO 音頻信號 AUDI0 射頻信號 RF 三種1 電視視頻信號 行 場 同步信號 行 場 消隱信號 亮度信號 色度信號 色同步信號2 電視音頻信號 采用調頻的方式 3 電視射頻信號 亮度信號 黑白圖像信號 色度信號 伴音信號的高頻已調波復合信號 想一想練一練 在彩色電視機上測量 觀察有線電視中常見的三種信號 2 2無線電視信號的接收 2 2 1接收天線的種類有線電視系統(tǒng)常用的天線有VHF段 UHF段電視信號接收天線 八木天線 C波段 Ku波段衛(wèi)星電視信號接收天線 拋物面天線 微波電視信號接收天線 螺旋天線 三大類 2 2無線電視信號的接收 2 2 2八木天線1 結構八木天線由一個輻射器 一個反射器和若干個引向器組成 輻射器與饋線連接 是有源振子 在輻射器之前加上引向器 在輻射器之后加上反射器 反射器和引向器都和輻射器平行放置 它們均不與饋線相連接 是無源振子 2 天線的技術參數(shù) 1 輸入阻抗 2 天線增益 3 工作頻帶 4 天線的方向性 繼續(xù) 想一想練一練 觀察建筑物頂上的天線的種類和基本結構 第三章衛(wèi)星電視接收天線 3 1衛(wèi)星接收天線的選擇3 2衛(wèi)星接收天線結構與分類3 3衛(wèi)星電視廣播的特點 第3章衛(wèi)星電視接收天線 3 1 1衛(wèi)星電視廣播的特點3 1 2衛(wèi)星電視廣播頻段及容量3 1 3衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的組成 3 1衛(wèi)星電視廣播的特點 3 1 1衛(wèi)星電視廣播的特點各國的同步軌道位置和使用頻段分配都由國際電信聯(lián)盟衛(wèi)星組織決定和批準 我國現(xiàn)有四個廣播衛(wèi)星軌位 即62 E 92 2 E 122 E和134 E 其中92 2 E為我國專用軌位 3 1衛(wèi)星電視廣播的特點 3 1 2衛(wèi)星電視廣播頻段及容量1979年國際電信聯(lián)盟將衛(wèi)星廣播的頻段進行了分配 如表3 1所示 國際電信聯(lián)盟將全世界劃分為三個區(qū)域 1區(qū)包括歐洲 非洲和亞洲西部 俄羅斯 蒙古等國家 2區(qū)包括南美洲 北美洲 3區(qū)包括亞洲的大部分國家和大洋洲 我國屬于第3區(qū)域 3 1 3衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的組成 1 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的組成由天線 高頻頭 饋線 功率分配器 衛(wèi)星電視接收機等設備和部件組成 2 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)各部分作用 1 高頻頭高頻頭作用 對來自饋源的微弱信號進行低噪聲寬帶放大 下變頻到第一中頻 第一中頻信號經(jīng)中頻放大后輸出給衛(wèi)星電視接收機 2 功率分配器 簡稱功分器 作用 將一路衛(wèi)星電視第一中頻輸入的信號分成n路信號輸出 使一副地面衛(wèi)星接收天線能同時帶多臺衛(wèi)星電視接收機 3 天線放大器 是低噪聲放大器 作用 用于放大天線上接收到的微弱信號 想一想答一答 你能說一說衛(wèi)星電視接收天線系統(tǒng)由哪些設備組成的嗎 3 2衛(wèi)星接收天線結構與分類 3 2 1衛(wèi)星接收天線的結構 高頻饋源 拋物面反射器 高頻頭 3 2衛(wèi)星接收天線結構與分類 3 2 2衛(wèi)星接收天線的分類1 根據(jù)結構分為 板狀和網(wǎng)狀 2 根據(jù)饋源的安裝位置分為 前饋式拋物面天線 后饋式拋物面天線和偏饋式天線 3 2 3衛(wèi)星接收天線的結構1 前饋式拋物面天線 一次反射型天線 如圖3 5所示 2 后饋式拋物面天線 卡塞格倫天線 3 偏饋式天線 一次反射型天線 3 2 3衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng) 衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)示意圖如圖所示 想一想答一答 在老師的帶領下 觀察學校的衛(wèi)星電視接收天線的種類 了解其結構 并記錄下來 3 3衛(wèi)星接收天線的選擇 3 3 1天線口徑和增益的選擇選擇天線口徑和增益時 要根據(jù)所接收衛(wèi)星電視信號的波段 等效全向輻射功率 EIRP 及信噪比要求等因素來確定 由于C波段衛(wèi)星電視轉發(fā)器的等效全向輻射功率 EIRP 較小 有線電視系統(tǒng)接收時通常要求天線口徑較大 3米左右接收效果較好 Ku波段轉發(fā)功率較強 天線口徑可以小一些 相同口徑的天線 如果效率不同 那么接收效果也不同 實際應用中 在保證增益滿足要求的條件下 口徑應盡量小 以減小天線的體積 家庭個人接收 盡量選用增益高 安裝 調試方便 口徑較小的天線 集體 單位接收則要求信噪比高 性能穩(wěn)定可靠的天線 一般選用大于4 5米的天線 3 3衛(wèi)星接收天線的選擇 3 3 2天線類別的選擇1 板狀結構天線優(yōu)點是增益較高 應用廣泛 缺點是價格較貴 2 網(wǎng)狀天線優(yōu)點是抗風能力強 價格低廉 缺點是增益比板狀天線低 容易變形 適合于風力較大的地區(qū) 3 前饋式拋物面天線優(yōu)點是價格便宜缺點是效率較低 后饋式拋物面天線優(yōu)點是效率較高 結構結實 缺點是價格較貴 3 3衛(wèi)星接收天線的選擇 3 3 3安裝天線注意事項注意合理選擇安裝地點 注意安裝精度 考慮維修保養(yǎng)方便 盡量避開風口和多雷雨地區(qū) 想一想答一答 安裝天線時要注意哪些問題 第四章前端 4 2前端組成4 3有線數(shù)字電視4 4有線數(shù)字電視機頂盒 4 1前端設備 4 1前端設備 主要內容 電視調制器頻道處理器電視解調器多路混合器 4 1 1電視調制器 1 電視調制器的作用是將視頻信號V和音頻信號A調制轉換成射頻電視信號RF 2 輸入的視頻 音頻信號通常來自衛(wèi)星電視接收機 解調器以及各種自辦節(jié)目設備 如攝像機 DVD機等 3 鄰頻傳輸系統(tǒng)中 電視調制器常采用中頻調制方式 4 1前端設備 4 1 2頻道處理器 1 頻道處理器的輸入信號通常是開路射頻電視信號 經(jīng)過相應處理后 輸出有線電視頻道信號 即射頻 射頻變換 2 開路電視信號雖然是射頻信號 但是其不滿足鄰頻傳輸要求 必須經(jīng)過相應處理后 才能送入有線電視系統(tǒng) 3 鄰頻系統(tǒng)中的頻道處理器采用中頻處理方式 由下變頻器 中頻處理器和上變頻器組成 4 1 3電視解調器 1 電視解調器的作用是將輸入的射頻電視信號解調為視頻和音頻信號 并將其送入電視調制器 配合完成頻道處理器的功能 2 這種處理方式對信號進行視頻和音頻處理 信號質量比頻道處理器好 并可加入例如字幕 馬賽克等特技效果 是高質量前端普遍采用的處理方式 4 1 4多路混合器 1 多路混合器的作用是將前端設備輸出的多路射頻電視信號混合成一路 送至同一根電纜 以達到多路復用的目的 2 圖示混合器為傳輸變壓器式寬帶混合器 主要由分支器和分配器組成 用于鄰頻寬帶傳輸系統(tǒng) 3 該混合器有16路信號輸入 混合成1路信號輸出 1路信號監(jiān)測 4 每一路指標都相同 輸入頻道互換性好 不需要區(qū)分哪一個頻道必須接入哪一個輸入端 可進行任意頻道混合 想一想答一答 常用前端設備主要有哪些 各自的作用是什么 4 2前端組成 前端組成主要包括 1 開路電視節(jié)目的處理2 衛(wèi)星電視節(jié)目的處理3 自辦節(jié)目的處理4 鄰頻前端 目前 大中型有線電視系統(tǒng)采用較多的是鄰頻前端 假如某一前端采用鄰頻傳輸方式 共傳輸9套電視節(jié)目 其中 2套開路電視節(jié)目 5套衛(wèi)星電視節(jié)目 分別為北京衛(wèi)視 湖南衛(wèi)視 浙江衛(wèi)視 四川衛(wèi)視和鳳凰衛(wèi)視中文臺 2套自辦節(jié)目 分別連接攝像機和DVD影碟機 4 2前端組成 4 2 1開路電視節(jié)目的處理 1 開路電視接收通常采用單頻道天線 即每一個頻道單獨使用一副接收天線 2 天線接收的開路電視信號比較微弱 采用天線放大器進行放大 3 若空間電磁波干擾較多 可利用濾波器濾除干擾 3 開路電視經(jīng)過處理后 輸出的射頻電視信號可以是VHF頻段 UHF頻段或增補頻段中任意一個頻道 與輸入信號頻道可以不同 4 開路電視2采用的處理方式雖然成本較高 但視頻和音頻信號便于控制 處理和監(jiān)視 效果較好 在高質量前端中將會大量使用 4 2 2衛(wèi)星電視節(jié)目的處理 1 北京衛(wèi)視和湖南衛(wèi)視由亞洲2號衛(wèi)星傳送 浙江衛(wèi)視和四川衛(wèi)視由亞太1A號衛(wèi)星傳送 鳳凰衛(wèi)視中文臺由亞洲1號衛(wèi)星傳送 因此需要三副衛(wèi)星接收天線 每副天線要對準相應衛(wèi)星的方位 2 每套衛(wèi)星電視節(jié)目都需要單獨一套設備 因此利用功分器將信號分成多路 送至相應的處理設備 接收的節(jié)目越多 所需的設備就越多 4 2 3自辦節(jié)目的處理 1 自辦節(jié)目設備通常輸出視頻和音頻信號 2 最終輸出射頻電視信號 送至多路混合器 4 2 4鄰頻前端組成框圖 最后 將處理過的多路射頻電視信號送至多路混合器 混合成一路信號 送入同一根電纜 想一想答一答 請同學們自己設計一個簡單的鄰頻前端 接收的電視節(jié)目種類與數(shù)量同學們可自己選擇 4 3有線數(shù)字電視 主要內容 有線數(shù)字電視及其優(yōu)點數(shù)字電視標準有線數(shù)字電視前端HFC網(wǎng)絡 傳輸模擬電視信號的系統(tǒng)稱為模擬電視系統(tǒng) 目前我國絕大多數(shù)有線電視系統(tǒng)屬于此類 傳輸數(shù)字電視信號的系統(tǒng)稱為數(shù)字電視系統(tǒng) 數(shù)字電視系統(tǒng)包括有線數(shù)字電視系統(tǒng) 地面數(shù)字電視系統(tǒng)和衛(wèi)星數(shù)字電視系統(tǒng)三大分支 4 3有線數(shù)字電視 4 3 1模擬信號與數(shù)字信號 模擬信號的特點是時間和取值都是連續(xù)的 數(shù)字信號的特點是只有有限多個位 離散并且近似地表示信息 與模擬信號相比 數(shù)字信號有很多優(yōu)越性 1 可以消除噪聲積累 只要噪聲電平低于一定值 數(shù)字信號經(jīng)過處理后就可以把噪聲去除 2 通過選擇取樣頻率 提高量化精度和改善誤碼率 可解決信號失真問題 3 通過編碼對信號加密 增強信號抗干擾能力 4 采用數(shù)字壓縮技術 可實現(xiàn)信號帶寬壓縮 4 3 2有線數(shù)字電視 數(shù)字CATV 由于傳輸?shù)氖菙?shù)字電視信號 有線數(shù)字電視系統(tǒng)有許多優(yōu)越性 1 模擬電視頻道的標準帶寬是8MHz 采用數(shù)字電視調制方式 一個8MHz帶寬可以傳輸8 10套數(shù)字電視節(jié)目 可大幅增加電視節(jié)目的數(shù)量 2 由于數(shù)字信號相對于模擬信號的優(yōu)越性 電視節(jié)目的圖像質量得到了提高 3 有線數(shù)字電視可以實現(xiàn)數(shù)字業(yè)務 交互式電視業(yè)務等新型服務方式 如提供電話 計算機瀏覽等業(yè)務 也可提供電視購物 電子銀行 遠程教育 視頻點播 VOD 等有條件接收的交互式業(yè)務 用戶從單純的收視者變?yōu)榉e極的參與者 4 3 3有線數(shù)字電視主流標準與方式 目前 世界主流數(shù)字電視標準有三種 歐洲DVB標準 1997年推出 美國ATSC標準 1995年推出 和日本ISDB標準 1999年推出 對于有線數(shù)字電視來說 基于上述三種標準可以分為四種方式 如表所示 我國采用的標準等同于DVB C標準 4 4 4數(shù)字前端 我們以DVB C標準為例 其數(shù)字前端基本構成如圖所示 光纜電纜混合網(wǎng) 簡稱HFC 即光纜用于傳輸干線 同軸電纜用于用戶分配網(wǎng)絡 傳輸系統(tǒng)模式是現(xiàn)在世界范圍內較通用的數(shù)字有線電視網(wǎng)的結構形式 既可以傳輸數(shù)字電視節(jié)目 又可以傳輸模擬電視節(jié)目 另外還可以傳輸數(shù)據(jù) 以及與因特網(wǎng)相連接 由于大多數(shù)用戶的終端仍為模擬電視機 接收時必須外加數(shù)字電視機頂盒 4 4 5光纜電纜混合網(wǎng) 想一想答一答 1 數(shù)字有線電視有哪些優(yōu)點 2 什么是HFC網(wǎng)絡 4 4有線數(shù)字電視機頂盒 主要內容 數(shù)字電視機頂盒的功能及應用電視機頂盒的基本結構 4 4有線數(shù)字電視機頂盒 目前 我國大多數(shù)有線電視用戶的接收終端仍然是模擬電視機 為了能夠接收數(shù)字電視信號 數(shù)字電視機頂盒就是一種解決方案 它是一種集電腦 電視和電信技術為一體的高科技產(chǎn)品 支持現(xiàn)有模擬電視業(yè)務和未來數(shù)字電視業(yè)務 可實現(xiàn)模擬電視向數(shù)字電視過渡 4 4 1有線數(shù)字電視機頂盒的功能 廣義上說 凡是與電視機連接的網(wǎng)絡終端設備都可稱為機頂盒 STB 根據(jù)信號傳輸介質的不同 分為有線 衛(wèi)星和地面數(shù)字電視機頂盒三種 有線數(shù)字電視機頂盒接收有線電視網(wǎng)傳來的數(shù)字電視信號和各種數(shù)據(jù)信息 經(jīng)過解調 解復用 解碼和音視頻編碼等處理 轉換為模擬電視信號 使用戶不用更換電視機就能收看數(shù)字電視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信息 4 4 2有線數(shù)字電視機頂盒的應用 有線數(shù)字電視機頂盒可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體業(yè)務 如數(shù)字電視廣播接收 電子節(jié)目指南 EPG 準視頻點播 NVOD 按次付費收看 PPV 軟件在線升級 因特網(wǎng)接入 電子郵件 IP電話和視頻點播 VOD 等 被業(yè)界廣泛看好 4 4 3有線數(shù)字電視機頂盒的結構 1 有條件接收是指允許用戶端接收機在滿足一定接收要求的條件下 接收特定的視頻節(jié)目 說白了就是 誰支付了費用誰就可以接收或接入 有條件接收是付費電視業(yè)務的關鍵 2 有條件接收系統(tǒng)必須解決兩個問題 即如何阻止用戶接收未經(jīng)授權的節(jié)目和如何從用戶處收費 在發(fā)送端對節(jié)目進行加擾 在接收端對用戶進行尋址控制和授權解擾是解決這兩個問題的基本途徑 3 傳統(tǒng)的電視系統(tǒng)中 信息只能單向傳送 即從前端到用戶 交互式有線數(shù)字電視系統(tǒng)利用閑置頻帶資源 建立從前端到用戶和從用戶到前端的雙向數(shù)字信道 進而提供各種交互式增值服務 想一想答一答 數(shù)字電視機頂盒的主要功能是什么 第五章傳輸系統(tǒng) 5 1射頻同軸電纜5 2光纜5 3微波5 4系統(tǒng)防雷 5 1射頻同軸電纜 主要內容 射頻同軸電纜的基本結構射頻同軸電纜的型號命名射頻同軸電纜的特性射頻同軸電纜的鋪設 傳輸系統(tǒng)位于前端和用戶分配網(wǎng)絡之間 其作用是將前端輸出的各種信號穩(wěn)定且不失真地傳輸至用戶分配網(wǎng)絡系統(tǒng) 傳輸系統(tǒng)的傳輸媒介主要包括 電纜 光纜和微波 5 1射頻同軸電纜 電纜是有線電視最早采用的傳輸媒介 目前 主要采用的是射頻同軸電纜 5 1 1外形結構 內導體 芯線 由銅線或鍍銅鋁線制成 外導體 屏蔽層 由銅絲編織網(wǎng)或鍍錫銅絲編織網(wǎng)內加一層鋁箔制成 也可采用金屬管 對電磁干擾有屏蔽作用 護套 保護電纜 常采用聚乙烯類材料 絕緣介質 支撐電纜 其電特性很大程度決定著電纜的傳輸和損耗特性 5 1 2同軸電纜的型號命名 我國對同軸電纜的型號與規(guī)格實行了統(tǒng)一的命名 具體方法如圖所示 電纜名稱代號含義 5 1 3射頻同軸電纜的特性 1 有線電視系統(tǒng)中射頻同軸電纜的標準特性阻抗為75 與整個系統(tǒng)特性阻抗保持一致 2 同軸電纜對電信號有衰減作用 且衰減量與信號頻率的平方根成正比 即頻率越高 衰減量越大 頻率越低 衰減量越小 常用衰減常數(shù) 來表示 其定義為單位長度 如100m 電纜對信號衰減的分貝數(shù) 3 環(huán)境溫度對電纜損耗值也有影響 通常溫度升高 衰減量增大 溫度降低 衰減量減小 4 為補償同軸電纜的損耗 可在線路上安裝放大器 進一步延伸傳輸距離 放大器放大信號的同時 也將引入非線性失真 當這種失真累積到一定程度時 將影響圖像收視效果 5 1 4電纜的鋪設 電纜架空鋪設時 應利用掛鉤 掛帶將電纜安裝在鋼絞吊線上 電纜要留滴水彎 因為水分會使電纜的損耗急劇增大 同軸電纜要長期使用 防水 防潮性能尤為重要 電纜從墻體打孔進入樓道時 孔內應有帶防水彎的護管保護 以免雨水進入 墻體內暗線鋪設也要加護管保護 護管可采用鋼管或硬質塑料管 電纜轉彎處要注意電纜的彎曲半徑要求 電纜沿墻面明線鋪設時 應采用電纜線卡固定電纜 線卡分為金屬線卡和塑料線卡 間距一般在0 5m左右 隨著使用時間的推移 安裝在室外的電纜會出現(xiàn)老化現(xiàn)象 各項性能參數(shù)會發(fā)生變化 電纜損耗增加 可更換新電纜 想一想答一答 射頻同軸電纜的結構是什么 鋪設中要注意哪些地方 5 2光纜 主要內容 光纜的結構光纜傳輸基本原理光發(fā)射機和光接收機光纜的優(yōu)點HFC網(wǎng)絡 5 2光纜 5 2 1光纜的外形結構 光纖 松套管 護套 阻水層 鋼絲加強件 鋁 鋼塑復合帶 光纜中的傳輸信號是光信號而不是電信號 并且是一種特殊的光 激光 光纖是由導光材料制成的纖維絲 是光波的傳輸介質 5 2 2光纜傳輸?shù)幕驹?由于電子設備只能接收電信號而不能接收光信號 因此 必須經(jīng)過光電轉換 光纜才能與電子設備和同軸電纜相連接 光發(fā)射機 將電信號轉換為光信號 送入光纜 光中繼站 主要對光信號進行放大 光接收機 將光信號轉換為電信號 送入電纜 光發(fā)射機 將電信號轉換為光信號 送入光纜 光中繼站 主要對光信號進行放大 5 2 3光發(fā)射機 光信號傳輸?shù)幕菊{制方式是光強調制 即光纜中傳送的光信號強弱 光功率大小 隨電信號的大小而變化 5 2 4光接收機 光電二極管 帶尾纖輸出 5 2 5光纜的優(yōu)點 1 光的波長為微米 m 級 其絕對帶寬相當寬 可容納比同軸電纜多得多的頻道 2 光纖的傳輸損耗非常小 不同波長的光傳輸損耗是不同的 在850nm 1310nm和1550nm三個值附近 光纖損耗有最小值 故稱這三個波長為光纖通信的三個窗口 850nm波長的光損耗約為2 5dB km 1310nm波長的光損耗約為0 35dB km 1550nm波長的光損耗約為0 2dB km 3 在全部有線電視頻道內 光纖具有相同的損耗 頻率特性好 不需加入均衡器 此外 光纖損耗幾乎不隨溫度變化 4 光纖的基本成分是石英 為非導體 它不受電磁場干擾 具有完全抗電磁性 5 光纖傳輸所需中繼站極少 引入非線性失真很小 使信號傳輸質量大為提高 信號不易泄漏 保密性好 6 光纖比重小 重量輕 便于鋪設 5 2 6HFC網(wǎng)絡 全光纜有線電視系統(tǒng)由于造價昂貴 目前還無法普遍使用 大中型有線電視系統(tǒng)通常采用光纜和電纜混合傳輸 HFC 其中光纜用于干線傳輸 一般是星形結構 電纜用于分配網(wǎng)絡 與用戶終端相連接 一般是樹形結構 HFC雙向交互式網(wǎng)絡 想一想答一答 光纜的結構是什么 說出光纜有哪些優(yōu)點 5 3微波 主要內容 微波傳輸?shù)奶攸c微波傳輸系統(tǒng) 5 3微波 微波一般是指波長從1m 1mm的電磁波 相應的頻率范圍是0 3 300GHz 5 3 1微波的傳輸特性 微波屬于直線傳播 也稱為視距傳播 傳輸距離很大程度上取決于發(fā)射功率和發(fā)射 接收天線的架設高度 通過微波中繼站可延伸傳播距離 覆蓋更大的區(qū)域 5 3 2微波傳輸?shù)膬?yōu)點 1 微波傳輸適用于地形較復雜 如需跨過河流 山谷 以及建筑物和街道的分布使鋪設電纜光纜較為困難的地區(qū) 另外 利用微波可跳過面積較大的無居民區(qū) 2 由于不需要鋪設大量的有線傳輸媒介 微波傳輸?shù)慕ㄔ熨M用少 建網(wǎng)時間短 維護方便 微波傳輸具有較高的性能價格比 3 微波傳輸?shù)亩ㄏ蛐暂^好 傳輸頻率高 其抗天電干擾和工業(yè)干擾的能力較強 當然 微波傳輸也有一些不足 有嚴格的頻率管理 須向管理機構申請 容易受雨 雪等氣候現(xiàn)象干擾 易受障礙物阻擋 5 3 3微波傳輸系統(tǒng) 微波有線電視系統(tǒng)通常采用微波和電纜混合傳輸模式 微波用于干線傳輸 電纜用于分配網(wǎng)絡 微波可以實現(xiàn)點對點 或多點 傳輸 用于區(qū)域系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng) 這種傳輸模式稱為調幅微波鏈路 AML 系統(tǒng) 主前端和AML發(fā)射機 分前端和AML接收機 分前端和AML接收機 微波也可以實現(xiàn)點對面?zhèn)鬏?接小型電纜分配網(wǎng)絡并送入用戶 也可直接送入單個用戶 稱為多頻道多點微波分配 MMDS 系統(tǒng) 想一想答一答 微波傳輸有什么特點 通常有哪兩種傳輸模式 5 4系統(tǒng)防雷 主要內容 安裝獨立避雷針天線頂端安裝避雷針系統(tǒng)接地 5 4系統(tǒng)防雷 雷電可通過天線 架空電纜等進入有線電視系統(tǒng) 對有線電視設備造成損壞 為防止天線遭受雷擊 損壞有線電視設備 一定要安裝避雷針 并且接地要良好 可以安裝獨立避雷針以保護天線 5 4 1安裝獨立避雷針 獨立避雷針 安裝在山頂或屋頂 保護范圍像帳篷狀 保護角可取450 600 5 4 2天線桿頂端安裝避雷針 此方法是施工中采用較為普遍的方式 在天線桿頂端安裝2m左右的避雷針 通過避雷引下線做良好的接地 接地電阻一般小于5 即可 使各頻道電視天線在自身避雷針的保護范圍之內 引向天線 避雷針 接地引線 天線饋線 5 4 3系統(tǒng)的接地 當天線或架空電纜附近產(chǎn)生雷擊時 有效的接地能及早泄掉由感應產(chǎn)生的電荷 同時 也可泄掉由于設備漏電而產(chǎn)生的對地電壓 達到保護設備和人身安全目的 獨立避雷針 建筑物已有防雷接地系統(tǒng)時 避雷針和天線豎桿的接地應與建筑物接地系統(tǒng)共地連接 避雷針和天線豎桿均應有良好的接地 若建筑物無專門的防雷接地系統(tǒng) 可采用兩根引下線從不同方位以最短距離沿建筑物引下 此外 前端機房的所有設備 輸入輸出電纜的屏蔽層 金屬管道等都需要接地 電纜在進出建筑物時 應在外側墻壁上安裝防雷保安器 防雷保安器 電纜 想一想答一答 系統(tǒng)進行防雷時 應注意哪些問題 第六章分配網(wǎng)絡 6 1分配器6 2分支器6 3分配網(wǎng)絡的其他器件6 4用戶分配網(wǎng)絡 6 1分配器 主要內容 1 分配器的外觀 標示和圖示符號2 分配器的作用和技術參數(shù)3 分配器的混合功能 分配網(wǎng)絡是有線電視系統(tǒng)中直接與用戶終端相連接的部分 指從分配點至系統(tǒng)輸出口 即用戶終端 之間的傳輸網(wǎng)絡 分配點是指從干線取出信號并饋送給支線和分支線的連接點 6 1分配器 分配器 分支器都屬于無源器件 即不需要供電的器件 廣泛應用于電纜傳輸系統(tǒng)和用戶分配網(wǎng)絡系統(tǒng)中 6 1 1分配器的外觀 標識及圖示符號 分配器通常有一個輸入端和兩個或兩個以上輸出端 根據(jù)輸出端的多少可將其稱為二分配器 三分配器 四分配器 以此類推 IN 表示輸入端 OUT 表示輸出端 每一個輸出端口都是相同的 產(chǎn)品型號 工作頻率范圍 5 1000MHz即為1GHz寬帶型 可在整個有線電視頻道內工作 二分配器 三分配器 還可用以下符號表示 圖示符號 6 1 2分配器的作用和常用技術參數(shù) 分配器的主要作用是將一路輸入信號電平平均地分成幾路輸出 分配損耗 用分貝表示 指輸入信號電平與輸出信號電平分貝數(shù)之差 如 某二分配器輸入電平為60dB v 分配損耗為4dB 則每一路輸出信號電平為 60dB v 4 56dB v 6 1 3分配器的混合功能 若將 IN 端口作為輸出端 OUT 端口作為輸入端 則可將多路信號混合成一路信號輸出 即實現(xiàn)混合器功能 想一想答一答 以下為幾種分配器的外觀 你能識別它們的種類 并畫出圖示符號嗎 6 2分支器 主要內容 1 分支器的外觀 標示和圖示符號2 分支器的作用和技術參數(shù) 6 2分支器 6 2 1分支器的外觀 標識及圖示符號 分支器通常有一個主輸入端 一個主輸出端以及一個或多個分支輸出端 根據(jù)分支輸出端的多少將其稱為一分支器 二分支器 三分支器 四分支器 依此類推 IN 表示主輸入端 OUT 表示主輸出端 TAP 或 BR 表示分支輸出端 每一個分支端口都是相同的 工作頻率范圍 一分支器二分支器 6 2 2分支器的作用 分支器的作用是將主輸入端信號分成幾路輸出 但是各路信號電平不完全相等 大部分信號通過主輸出端送至主干線 另一小部分信號則通過分支輸出端進入支線 6 2 3分支器的常用技術參數(shù) 插入損耗 主輸入端信號電平與主輸出端信號電平分貝數(shù)之差 分支損耗 主輸入端信號電平與分支輸出端信號電平分貝數(shù)之差 如 某二分支器的插入損耗為2dB 分支損耗為10dB 主輸入端信號電平為60dB v 則 主輸出信號電平 60dB v 2 58dB v分支端信號電平 60dB v 10 50dB v 串接式分支器是分支器與用戶終端的統(tǒng)一體 具有分支器和系統(tǒng)輸出口的功能 也稱為串接式輸出口 可分為串接一分支器和串接二分支器 其分支輸出端做成系統(tǒng)輸出口 直接與用戶電視機相連接 主輸出端連接至下一個用戶 利用串接式分支器可以很方便地將多個用戶串聯(lián)起來 6 2 4串接式分支器 想一想答一答 以下為幾種分支器的外觀 你能識別它們的種類 并畫出圖示符號嗎 6 3分配網(wǎng)絡的其他器件 主要內容 衰減器均衡器放大器系統(tǒng)輸出口 6 3分配網(wǎng)絡的其他器件 6 3 1衰減器 衰減器大多用在放大器的輸入端和輸出端 調節(jié)輸入 輸出端信號電平 使其保持在適當?shù)姆秶鷥?衰減器一般按衰減量是否可調節(jié)分為固定式和可調式 6 3 2均衡器 均衡器是用來補償電纜衰減傾斜特性的 電纜對信號有衰減且衰減量與信號頻率的平方根成正比 即信號高頻段損耗比低頻段損耗大 電纜的衰減 頻率曲線是傾斜的 因此 即使前端輸出的各頻道信號電平是一致的