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文檔簡(jiǎn)介
1、 一:無(wú)線電基礎(chǔ)知識(shí)1 無(wú)線電波的頻率和波長(zhǎng)聲波和電磁波都是以波的形式存在,都屬于波動(dòng)。波在每秒鐘變化的次數(shù)稱為頻率,單位為赫茲(Hz)。電磁波的傳播速度很快,在空氣中的傳播速度為3m/s,與光速一樣(實(shí)際上光也屬于電磁波)。電磁波每變化一次所用的時(shí)間為周期,單位為秒(s),在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離稱為波長(zhǎng),單位為米(m)。因此,電磁波的頻率()、波長(zhǎng)()與波速()之間存在下述關(guān)系:因此,知道電磁波的頻率也就知道了它的波長(zhǎng)。對(duì)于一個(gè)廣播電臺(tái)所發(fā)射的無(wú)線電波,可用它的頻率來(lái)表示,也可用它的波長(zhǎng)來(lái)表示。例如中央人民廣播電臺(tái)第一套節(jié)目是以639kHz頻率發(fā)射的,所以它的波長(zhǎng)應(yīng)為:2 無(wú)線電波頻段劃分我
2、國(guó)無(wú)線電波的頻段劃分如下:中波(中頻)526.5kHz(570m)至1605.5kHz(187m),主要用于對(duì)國(guó)內(nèi)的聲音廣播。短波(高頻)2.3MHz(130m)至26.1MHz(11.5m),主要用于對(duì)國(guó)外的聲音廣播。超短波包括米波(甚高頻)和分米波(特高頻)。甚高頻(米波)48.7MHz(6.16m)至223MHz(1.35m),用VHF表示,它又分為、三個(gè)波段,其中波段48.7MHz(6.16m)至92MHz(3.26m),用于地面電視廣播的1至5頻道;波段87MHz(3.5m)至108MHz(2.78m),用于聲音調(diào)頻廣播;波段167MHz(1.8m)至223MHz(1.35m)用于地
3、面電視廣播的6至12頻道。特高頻(分米波)470MHz(0.64m)至958MHz(0.31m),主要用于地面電視廣播,用UHF表示,可容納56個(gè)頻道,它又分為、兩個(gè)波段,其中波段470MHz(0.64m)至566(0.53m)MHz,用于地面電視廣播的13至24頻道;波段606(0.495m)MHz至958MHz(0.31m),用于地面電視廣播的25至68頻道。微波用于傳輸節(jié)目和進(jìn)行衛(wèi)星廣播??煞譃樘馗哳l(分米波)、超高頻(厘米波)、極高頻(毫米波)。衛(wèi)星廣播通常使用C波段(3.96.2GHz)和Ku波段(11.712.2GHz)。 3無(wú)線電波的傳播特性電離層:從地球上空60公里以上開始,一
4、直延伸到大氣層外緣幾千公里高度的空間內(nèi),大氣層中的空氣分子受太陽(yáng)輻射的紫外線和X射線照射后,一部分氣體分子被電離,形成電子、正離子和負(fù)離子。這部分空間稱為電離層。根據(jù)電離的程度,電離層又可分為幾層。白天有三到四層存在,按其高度排列為D、E、F層或D、E、F1、F2層,在夜間,D、F1層消失,只有E、F2層存在。 電波的傳播途徑:電波的傳播途徑主要分為以下三種:天波傳播經(jīng)過(guò)電離層反射后到達(dá)接收點(diǎn);空間波傳播經(jīng)過(guò)對(duì)流層在自由空間傳播;地波傳播沿地球表面?zhèn)鞑?。各波段電波的傳播特點(diǎn)中波 白天,中波的天波受電離層D層的強(qiáng)烈吸收,衰減很大,主要由地波傳播。晚間D層消失,天波由E層反射可傳到較遠(yuǎn)距離。因此,
5、在晚間可收聽到更多的中波電臺(tái)的廣播。短波 由于短波的頻率較高,地面對(duì)它的吸收更強(qiáng)烈,因此短波在地波傳播方式下只能傳播幾十公里。但它的天波在電離層的損耗卻較小,因而短波主要由天波傳播。由于電離層的電離程度和位置高度隨晝夜、季節(jié)和緯度等變化,因而傳播不穩(wěn)定,收聽的信號(hào)忽強(qiáng)忽弱,稱為衰落現(xiàn)象。短波廣播的發(fā)射天線尺寸比中波要短小得多,發(fā)射機(jī)的功率也可以小得多。靠天波傳播的距離很遠(yuǎn),可達(dá)上萬(wàn)公里。超短波(米波和分米波)超短波的頻率高,地波衰減大,天波又會(huì)穿入電離層很深,以至穿出電離層而不被反射,因而只能靠空間波傳播。即在收、發(fā)兩點(diǎn)間直線的方向傳播,也稱為視距(視線距離)傳播,傳播距離一般只有幾十公里,發(fā)
6、射天線架得越高傳播效果越好。因此,在一些大城市建有四、五百米的電視塔,以擴(kuò)大覆蓋范圍。微波它可象光線一樣聚成一條細(xì)束來(lái)傳播,也是按視距傳播。微波可用來(lái)在兩個(gè)地點(diǎn)之間傳送節(jié)目。由于微波的傳播距離只有幾十公里,而且會(huì)受到傳播路徑中高大物體的阻擋,因此需要每隔一定距離設(shè)一微波站,形成微波鏈路,將信號(hào)一站一站接力傳向遠(yuǎn)方,這種方式也稱為微波中繼傳輸。4 調(diào)制的基本概念1) 調(diào)制的定義及原因調(diào)制與解調(diào)是廣播電視技術(shù)中最重要的技術(shù)之一。在傳輸廣播電視信號(hào)時(shí),通常要在發(fā)送端對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,在接收端再進(jìn)行解調(diào)。調(diào)制的定義 調(diào)制:在發(fā)送端,將要傳送的信息(稱為調(diào)制信號(hào))運(yùn)載到高頻率的交變電流(稱為載波)上的過(guò)程
7、即為調(diào)制。載波:受調(diào)制的高頻交變電流信號(hào)調(diào)制信號(hào):調(diào)制載波的信號(hào) 已調(diào)波:調(diào)制后的載波信號(hào)解調(diào):在接收端,從已調(diào)波上將它運(yùn)載的信息檢取出來(lái)的過(guò)程稱為解調(diào)。解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程。 調(diào)制的原因 只有將低頻信號(hào)“附加”在高頻載波上才能用尺寸適當(dāng)?shù)奶炀€進(jìn)行有效的電磁輻射。根據(jù)天線理論,只有當(dāng)發(fā)射天線的尺寸是被輻射信號(hào)波長(zhǎng)的十分之一以上時(shí),信號(hào)才能實(shí)現(xiàn)有效的輻射。一般情況下,要傳送的信息頻率較低,如音頻信號(hào)的頻率范圍為20Hz20kHz。如果不經(jīng)調(diào)制就用天線發(fā)射,所需天線的長(zhǎng)度將很長(zhǎng)。在實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)。所以要將低頻信號(hào)“附加”在高頻信號(hào)上,這時(shí)被輻射信號(hào)的頻率即為高頻載波信號(hào)的頻率,因此就可用尺寸適中的天
8、線進(jìn)行發(fā)射。通過(guò)調(diào)制可將各路節(jié)目信號(hào)在頻譜上區(qū)分開來(lái)。若不經(jīng)調(diào)制,直接以信號(hào)頻率進(jìn)行發(fā)射,則各個(gè)頻道的信號(hào)頻率范圍相同,如音頻信號(hào)均為20Hz20kHz。這樣一來(lái),接收端將無(wú)法區(qū)分各個(gè)頻道的節(jié)目。若對(duì)各個(gè)頻道的節(jié)目采用不同的載波進(jìn)行調(diào)制,就可在頻譜上將它們區(qū)分開來(lái)。2) 調(diào)制方式調(diào)制方式可分為兩大類,即模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制方式:調(diào)制信號(hào)為模擬信號(hào)。主要有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種方式。調(diào)制后的信號(hào)分別稱為調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波。在模擬方式的廣播電視系統(tǒng)中用得比較多的是調(diào)幅和調(diào)頻,如中短波廣播采用了調(diào)幅方式,立體聲廣播采用了調(diào)頻方式,電視的圖像信號(hào)采用了調(diào)幅方式,而伴音信號(hào)則采用了調(diào)頻方式。調(diào)
9、幅:使載波的幅度按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化調(diào)頻:使載波的頻率按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化調(diào)相:使載波的相位按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化數(shù)字調(diào)制方式:調(diào)制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。主要有幅度鍵控、頻移鍵控和相移鍵控三種方式。在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中廣泛使用了數(shù)字調(diào)制技術(shù),如數(shù)字衛(wèi)星廣播中使用了相移鍵控技術(shù),數(shù)字有線電視中使用了幅度鍵控技術(shù)等。幅度鍵控:載波的幅度隨數(shù)字調(diào)制信號(hào)而變化頻移鍵控:載波的頻率隨數(shù)字調(diào)制信號(hào)而變化相移鍵控:載波的相位隨數(shù)字調(diào)制信號(hào)而變化 3) 調(diào)幅的基本原理調(diào)幅波的表達(dá)式及波形用調(diào)制信號(hào)(音頻信號(hào)或視頻信號(hào))去控制改變高頻載波信號(hào)的振幅,從而使高頻載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化,即為調(diào)幅(AM)。設(shè)一高頻
10、載波電流的振幅被一單頻信號(hào)所調(diào)制,其調(diào)幅波電流的表達(dá)式為:式中,分別為高頻載波電流的振幅、角頻率和初相位;分別為調(diào)制信號(hào)的振幅和角頻率;為調(diào)制系數(shù),又稱調(diào)幅度。調(diào)幅波的振幅是隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化的。對(duì)應(yīng)于調(diào)制信號(hào)的最高點(diǎn),調(diào)幅波的振幅最大;對(duì)應(yīng)于調(diào)制信號(hào)的最低點(diǎn),調(diào)幅波的振幅最小。需要說(shuō)明的一點(diǎn)是,調(diào)幅波形不是載波信號(hào)波形與調(diào)制信號(hào)波形相疊加的結(jié)果,而是兩種信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性電路后重新組合的結(jié)果。所以調(diào)制是一個(gè)頻率變換過(guò)程,即調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)通過(guò)非線性電路產(chǎn)生新的頻率分量的過(guò)程。由于調(diào)幅波的包絡(luò)變化反映了調(diào)制信號(hào)的變化,因此在解調(diào)時(shí)只需將包絡(luò)檢取出來(lái)即可得到原始的調(diào)制信號(hào)。對(duì)調(diào)幅波的解調(diào)也稱為
11、包絡(luò)檢波。調(diào)幅波的頻譜當(dāng)用單頻率的調(diào)制信號(hào)去調(diào)制個(gè)高頻載波,所得到的調(diào)幅波電流由三個(gè)分量組成,第個(gè)是載波分量、第二個(gè)是下邊頻分量,第三個(gè)是上邊頻分量,上、下邊頻以載波頻率為中心對(duì)稱分布,它們與載波之間的間隔為調(diào)制頻率的大小。若調(diào)制信號(hào)不是單頻率,而是語(yǔ)言或音樂(lè)節(jié)目,即音頻信號(hào)。由于音頻信號(hào)中通常包含有許多頻率不同、幅度不同的信號(hào),也就是說(shuō),從頻域上看,音頻信號(hào)是由不同頻率成份組成的頻譜,所以調(diào)幅時(shí),會(huì)在載波頻率的上下各形成一個(gè)由音頻信號(hào)頻譜組成的上下邊帶,通常稱為上邊帶和下邊帶,調(diào)幅后的信號(hào)所占的頻帶寬度為調(diào)制信號(hào)最高頻率的兩倍。比如設(shè)所傳聲音信號(hào)頻譜的最高頻率為10kHz,則經(jīng)調(diào)幅后,需占有
12、兩倍帶寬,即20kHz。由于調(diào)幅廣播所用無(wú)線電波的波段是中、短波波段,波段的帶寬不寬,為了節(jié)省無(wú)線電波的頻率資源,以便能容納更多的電臺(tái),我國(guó)規(guī)定,一個(gè)調(diào)幅廣播電臺(tái)所占用的頻道寬度只能有910 kHz,即調(diào)幅廣播的聲音信號(hào)帶寬將不超過(guò)5kHz。由于人耳可聽聲音的最高頻率為20kHz,而調(diào)幅廣播只能傳送約5kHz的最高頻率,因而所傳聲音的保真度較差,再加上中、短波廣播的抗干擾能力也較差,所以收聽效果不夠滿意。5 調(diào)頻的基本原理1)調(diào)頻波的表達(dá)式所謂調(diào)頻就是使高頻載波的瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號(hào)的變化而變化,同時(shí)幅度保持不變。當(dāng)調(diào)制信號(hào)電壓為,載波信號(hào)電壓為時(shí),按調(diào)頻的定義,調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率為:式中是瞬時(shí)頻
13、率相對(duì)于的偏移,叫做瞬時(shí)頻率偏移,它與調(diào)制電壓成正比。的最大值叫做最大偏移,用表示,即上式中,是比例常數(shù),表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的頻移,單位是弧度/秒伏(rad/sV)。習(xí)慣上把最大頻率偏移稱為頻偏。根據(jù)式(4-8)可求得調(diào)頻波的瞬時(shí)相位為式中 其中是調(diào)頻波的相位變化量,它和調(diào)制電壓對(duì)時(shí)間的積分成正比。因此調(diào)頻波的瞬時(shí)表達(dá)式為式中, 稱為調(diào)頻系數(shù),它表示調(diào)頻波的最大相位偏移。調(diào)頻系數(shù)與調(diào)制信號(hào)的振幅成正比,而與調(diào)制信號(hào)的角頻率成反比。2) 調(diào)頻波的波形和頻譜調(diào)頻波的幅度保持不變,仍為等幅波。但調(diào)頻波的頻率則隨著調(diào)制信號(hào)的變化而變化,并與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比。當(dāng)調(diào)制信號(hào)的幅度達(dá)到最大時(shí)調(diào)頻波的頻
14、率最高,波形最密;而當(dāng)調(diào)制信號(hào)的幅度達(dá)到最小時(shí)調(diào)頻波的頻率最低,波形最疏。利用數(shù)學(xué)方法可對(duì)調(diào)頻波的頻譜進(jìn)行分析。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),調(diào)頻波的頻譜由載頻和無(wú)數(shù)對(duì)邊頻組成,其中n為任意正整數(shù),相鄰邊頻之間的間隔等于調(diào)制信號(hào)頻率,第n條譜線與載頻之差為。邊頻的相對(duì)幅度是以調(diào)頻系數(shù)數(shù)為參量的各階貝塞爾函數(shù),其邊頻振幅可能超出載頻振幅。從理論上說(shuō)調(diào)頻波的邊頻有無(wú)限多個(gè),因而頻帶也為無(wú)限寬。但實(shí)際上調(diào)頻波的能量的絕大部分是集中在載頻附近的一些邊頻中。譜線的長(zhǎng)度都是相對(duì)值(設(shè)未調(diào)制時(shí)的載波振幅為100%)。隨著值的增大,調(diào)頻波邊頻分量中幅度較大者的數(shù)目增加,有效頻譜寬度也相應(yīng)增大。在較大的情況下,離載頻較遠(yuǎn)的變頻
15、分量幅度很小,濾除這些邊頻分量,對(duì)調(diào)頻波的失真影響不大。在此情況下,調(diào)頻波的有效帶寬為由于,或,所以有我國(guó)的調(diào)頻廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,100%調(diào)制時(shí)的頻偏為75kHz,即fmax=75kHz。音頻信號(hào)的最高頻率為15kHz,即Fmax=15kHz。則帶入上式可得我國(guó)調(diào)頻廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,一套調(diào)頻廣播節(jié)目所占的帶寬為200kHz。調(diào)頻波所占的頻帶寬度要比調(diào)幅波寬得多(約大20倍),若放在中、短波波段內(nèi)傳輸,則可容納的節(jié)目頻道很少,所以調(diào)頻廣播都工作在超短波波段內(nèi)。超短波波段頻帶較寬,調(diào)頻廣播電臺(tái)所傳送的音頻信號(hào)的最高頻率可達(dá)15kHz,可使所傳聲音的保真度較高,音質(zhì)優(yōu)美動(dòng)聽。另外,可進(jìn)行調(diào)頻立體聲廣播,使收
16、聽者能獲得立體感、方位感、臨場(chǎng)感強(qiáng)的聲音。而且調(diào)頻廣播的抗干擾能力強(qiáng),噪聲小,所以聲音清晰。但由于使用超短波傳輸,即以空間波直線傳播,所以傳輸距離較近,覆蓋范圍不大。二:中短波廣播發(fā)送技術(shù)1中短波廣播發(fā)射臺(tái)的構(gòu)成中、短波廣播發(fā)射臺(tái)是將廣播中心播出的聲音電信號(hào)通過(guò)調(diào)幅的方式調(diào)制到載波上,然后經(jīng)天線以電磁波形式發(fā)射出去的技術(shù)部門。因?yàn)橹?、短波波段的電波主要靠地波和天波傳播,所以中、短波調(diào)幅發(fā)射臺(tái)一般建在城市郊區(qū)地面比較平坦的地方,以便電磁波的有效輻射。中、短波廣播發(fā)射臺(tái)主要由發(fā)射機(jī)(中、短波調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī))、天線及饋線系統(tǒng)、電源設(shè)備和其它輔助設(shè)備組成。廣播中心主控制室送來(lái)的聲音節(jié)目信號(hào),經(jīng)線路放大
17、器送到主用發(fā)射機(jī),發(fā)射機(jī)將節(jié)目信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào)制后,通過(guò)天線以電磁波的形式發(fā)射出去。發(fā)射臺(tái)所需的電能由電網(wǎng)電源提供。為了保證在發(fā)生故障或停電時(shí)不致中斷電波的發(fā)射,發(fā)射臺(tái)的關(guān)鍵設(shè)備或部件設(shè)有備份。發(fā)射機(jī):廣播發(fā)射機(jī)是發(fā)射臺(tái)的核心設(shè)備,其功能是用音頻信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)幅,并將調(diào)幅波放大到額定的功率電平。2 中短波廣播發(fā)射機(jī)中短波發(fā)射機(jī)的主要功能是把要傳送的音頻信號(hào)通過(guò)一定的方式調(diào)制在載波上,并放大到額定的功率,然后通過(guò)天線以電磁波的方式發(fā)射出去。中、短波廣播發(fā)射機(jī)一般采用調(diào)幅方式。按工作波段分為中波廣播發(fā)射機(jī)和短波廣播發(fā)射機(jī);按發(fā)射機(jī)的工作方式和所控制電極的不同可分為板極調(diào)幅發(fā)射機(jī)、脈寬調(diào)制式(PD
18、M)廣播發(fā)射機(jī)、脈沖階梯調(diào)制(PSM)廣播發(fā)射機(jī)和數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)等幾種類型。以下介紹板極調(diào)幅發(fā)射機(jī)的基本原理。板極調(diào)幅是傳統(tǒng)的調(diào)制方式,簡(jiǎn)稱板調(diào),它是通過(guò)改變高頻功率放大器電子管板極電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的。激勵(lì)器:是一個(gè)射頻信號(hào)發(fā)生器,用于產(chǎn)生發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率(載頻)。高頻放大器:對(duì)激勵(lì)器輸出的高頻信號(hào)進(jìn)行放大。被調(diào)級(jí)(高末級(jí)):用音頻信號(hào)對(duì)高頻載波進(jìn)行幅度調(diào)制,并進(jìn)行功率放大。音頻處理器:按發(fā)射機(jī)的要求,對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行加工處理。音頻放大器:把微弱的、經(jīng)過(guò)加工處理的音頻信號(hào)逐步放大到所需的電平。三 調(diào)頻立體聲廣播發(fā)送技術(shù)1 調(diào)頻廣播的特點(diǎn)調(diào)頻廣播的主要優(yōu)點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng):信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)受到周
19、圍環(huán)境的工業(yè)干擾或其它脈沖干擾,這些干擾多數(shù)是以幅度調(diào)制的形式存在。由于調(diào)頻波的幅度保持恒定,與調(diào)制信號(hào)電壓的大小無(wú)關(guān),所以,可以在接收設(shè)備內(nèi)設(shè)置限幅電路,以消除幅度上的干擾,同時(shí)又不會(huì)影響到所傳送的信息。 沒(méi)有串信現(xiàn)象:由于調(diào)頻廣播工作在超短波波段(87108MHz),超短波的傳播特點(diǎn)是以空間波的方式直線傳播,所以調(diào)頻廣播的傳播距離比較近,這樣不同地區(qū)電臺(tái)間相互干擾的可能性就減少了。 信噪比高:調(diào)頻廣播可以利用限幅方式去除噪聲,同時(shí),在調(diào)頻廣播中采取了預(yù)加重和去加重技術(shù),因此可以獲得較高的信噪比。 能進(jìn)行高保真廣播:由于調(diào)頻廣播工作在超短波波段,所以帶寬可以用得比較寬,這樣一來(lái)音頻信號(hào)的最高
20、頻率可以選用得比較高(如可達(dá)15kHz);而調(diào)幅廣播由于頻帶寬度的限制,音頻信號(hào)的最高頻率比較低(5kHz)。因此,比起調(diào)幅廣播來(lái),調(diào)頻廣播的音質(zhì)要優(yōu)美動(dòng)聽得多。另外,由于調(diào)頻廣播的發(fā)射、接收系統(tǒng)總的信噪比好,失真小,帶寬寬,動(dòng)態(tài)范圍大,因此可實(shí)現(xiàn)高保真廣播。 調(diào)頻廣播的主要缺點(diǎn) 覆蓋范圍有限:由于超短波直線傳播的特性(即在視距內(nèi)傳播),使調(diào)頻廣播的服務(wù)范圍受到很大的限制,它不能象中波和短波廣播那樣利用天波、地波實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸和大范圍覆蓋。為了擴(kuò)大服務(wù)范圍,調(diào)頻廣播通常需要把發(fā)射天線(或接收天線)架設(shè)到比較高的位置。 存在“門限”效應(yīng):調(diào)頻廣播系統(tǒng)信噪比好的優(yōu)點(diǎn),只能在接收設(shè)備接收到的場(chǎng)強(qiáng)高于
21、“門限”值時(shí)才能充分得到體現(xiàn),而在低于“門限”值的接收條件下,信噪比將急劇下降。 多徑失真:現(xiàn)代大城市里,高大的鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的建筑物不斷增多,這會(huì)造成調(diào)頻廣播電波在傳播過(guò)程中出現(xiàn)各種反射或多次反射,從而形成多徑傳輸,使接收質(zhì)量明顯下降,尤其對(duì)于立體聲廣播和多路廣播來(lái)說(shuō),影響更為嚴(yán)重。所以,在上述樓房中要想聽好立體聲廣播最好架設(shè)室外天線,同時(shí)還要盡量避免各種反射波進(jìn)入接收天線。 2 調(diào)頻立體聲廣播制式在立體聲廣播系統(tǒng)中,需要同時(shí)傳送左、右兩路音頻信號(hào)才能獲得立體聲效果。如果直接用左、右兩路音頻信號(hào)調(diào)制發(fā)射機(jī)的載波,就需要兩部發(fā)射機(jī),并且使用兩個(gè)載波頻率。接收時(shí),需要兩部接收機(jī)同時(shí)接收才能獲得立體
22、聲。顯然,兩套設(shè)備不論在發(fā)射或者接收方面都是不經(jīng)濟(jì)的,而且兩套設(shè)備不可能做得完全一樣,從而會(huì)影響立體聲的效果。為了解決這個(gè)問(wèn)題,可先將左、右路聲道的信號(hào)進(jìn)行編排(編碼)使它成為一個(gè)立體聲復(fù)合信號(hào)(也稱為立體聲基帶信號(hào)),然后再對(duì)載波進(jìn)行調(diào)頻。我國(guó)采用的導(dǎo)頻制立體聲廣播系統(tǒng)即屬于這種方式。導(dǎo)頻制調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng),發(fā)送端,首先將立體聲的左(L)、右(R)兩路聲音信號(hào)在編碼器中編碼成一個(gè)復(fù)合信號(hào),然后在對(duì)復(fù)合信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻,調(diào)頻之后送發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)射。在接收端,由天線接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)鑒頻后得到復(fù)合信號(hào),然后送入解碼器,經(jīng)解碼后恢復(fù)出立體聲的左、右兩路信號(hào),分別送到左、右兩個(gè)揚(yáng)聲器即可得到立體聲效果。
23、1)編碼器:將立體聲的左、右兩路聲音信號(hào)編碼成一個(gè)復(fù)合信號(hào)。編碼器的組成:由L和R信號(hào)形成主信道信號(hào)和副信道信號(hào)主信道信號(hào):LR,頻譜范圍:0Hz15kHz副信道信號(hào):LR,頻譜范圍:0Hz15kHz用差信號(hào)對(duì)38kHz的副載波信號(hào)進(jìn)行平衡調(diào)幅,調(diào)制后的信號(hào)為(LR)M,頻譜范圍:23kHz53kHz采用平衡調(diào)幅方式可抑制副載波,從而降低發(fā)射功率(副載波中不攜帶要傳送的信息,因此抑制掉不會(huì)影響信息的完整性)。將主信道信號(hào)和調(diào)制后的副信道信號(hào)相加,另外再加上導(dǎo)頻信號(hào)P(19kHz),就得到了復(fù)合信號(hào):U=(LR)+ (LR)MP導(dǎo)頻信號(hào)是為了讓接收端能正確恢復(fù)副載波信號(hào),以便對(duì)平衡調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行解
24、調(diào)。2)解碼器:將立體聲復(fù)合信號(hào)解碼成左、右兩聲道音頻信號(hào)。解碼器的組成:利用低通濾波器得到復(fù)合信號(hào)中的主信道信號(hào)L+R利用帶通濾波器得到已調(diào)的副信道信號(hào)(L-R)M利用選頻電路得到導(dǎo)頻信號(hào)P對(duì)(L-R)M進(jìn)行平衡解調(diào),得到副信道信號(hào)L-R將主信道信號(hào)和副信道信號(hào)相加、相減,得到立體聲的左聲道信號(hào)L和右聲道信號(hào)R。這種導(dǎo)頻制立體聲廣播系統(tǒng)既便于傳送立體聲信號(hào),又有利于單聲道調(diào)頻接收機(jī)接收立體聲廣播電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)。這是因?yàn)槠渲械闹餍诺佬盘?hào)(L+R)所包含的信息和所占有的頻率范圍與單聲道調(diào)頻廣播是一樣的,所以單聲道調(diào)頻接收機(jī)能很好地解調(diào)出這一頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。至于15kHz以上的導(dǎo)頻信號(hào)和已調(diào)副信
25、道信號(hào),由于它們已超出單聲道調(diào)頻廣播接收機(jī)的工作頻率范圍,所以它們不起作用。3 調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)由編碼器、調(diào)頻激勵(lì)器、功率放大器(包括晶體管功率放大器和電子管功率放大器)、諧波濾波器、定向耦合器、電源、控制及冷卻系統(tǒng)等組成,發(fā)射機(jī)中信號(hào)處理過(guò)程如下:編碼器將立體聲左右兩個(gè)聲道的信號(hào)編碼成復(fù)合信號(hào);調(diào)頻激勵(lì)器將復(fù)合信號(hào)以調(diào)頻的方式調(diào)制在發(fā)射機(jī)的載頻上;高頻功率放大器將調(diào)頻激勵(lì)器輸出的射頻信號(hào)放大到所需要的功率;諧波濾波器將雜波輻射抑制在所規(guī)定的范圍內(nèi);電源系統(tǒng)提供各部件所需的穩(wěn)壓和非穩(wěn)壓電源;控制系統(tǒng)包括開關(guān)機(jī)程序電路;保護(hù)電路(電源保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、反射越限保護(hù));功率指
26、示電路以及遙控電路等;冷卻系統(tǒng)通常采用風(fēng)冷方式對(duì)電子管進(jìn)行冷卻。四 地面電視廣播系統(tǒng)1 系統(tǒng)構(gòu)成地面電視廣播是指利用超短波進(jìn)行傳輸、覆蓋的一種廣播方式,即在發(fā)送端,將電視信號(hào)經(jīng)專用傳輸線路由電視中心傳送到地面發(fā)射臺(tái),調(diào)制到射頻后由發(fā)射天線以空間電磁波的形式向周圍空間輻射;在接收端,空間電磁波經(jīng)接收天線變成感應(yīng)電流,并在接收機(jī)中進(jìn)行解調(diào),變成原始的視、音頻信號(hào)。地面電視廣播系統(tǒng)的組成如 圖4-14 地面電視廣播系統(tǒng)組成示意圖 所示。制作、播出的電視節(jié)目由電視播控中心傳送到發(fā)射臺(tái)。通常,發(fā)射臺(tái)的主要構(gòu)成部分是發(fā)射塔,發(fā)射塔的下方是發(fā)射機(jī)房,頂端安裝有發(fā)射天線。發(fā)射機(jī)的主要任務(wù)是對(duì)電視及伴音信號(hào)進(jìn)行
27、射頻調(diào)制,發(fā)射天線用于將射頻信號(hào)變成電磁波并向周圍空間輻射。在電磁波覆蓋區(qū)域,可利用接收天線和接收機(jī)將電磁波轉(zhuǎn)換成視、音頻信號(hào),并通過(guò)揚(yáng)聲器和顯示器將其還原成聲音和圖像。圖 4-14地面電視廣播系統(tǒng)組成示意圖我國(guó)模擬電視廣播的視頻信號(hào)帶寬為6MHz,射頻帶寬為8MHz(包括圖像和伴音)。也就是說(shuō),一套電視節(jié)目在傳輸時(shí)需占據(jù)8MHz的帶寬。地面電視廣播使用的頻段屬于超短波范圍,我國(guó)規(guī)定為甚高頻波段(VHF)的48223MHz和特高頻波段(UHF)的470960MHz范圍,共安排了68個(gè)頻道。在VHF波段中有12個(gè)頻道,在UHF中有56個(gè)頻道。具體的頻道劃分請(qǐng)參見相關(guān)資料:資料4.1 我國(guó)VHF波
28、段電視頻道劃分 和 資料 4.2 我國(guó)UHF波段電視頻道劃分 。需要指出的是,VHF中的第5頻道與調(diào)頻廣播(87.5108MHz)的部分頻帶有重疊,為了保證調(diào)頻廣播優(yōu)先,實(shí)際上已將第5頻道取消。資料4.1 我國(guó)VHF波段電視頻道劃分 頻段頻道頻率范圍(MHz)圖像載波(MHz)聲音載波(MHz)(米波)148.556.549.7556.25256.564.557.7564.25364.572.565.7572.254768477.2583.755849285.2591.75(米波)6167175168.25174.757175183176.25182.758183191184.25190.75
29、9191199192.25198.7510199207200.25206.7511207215208.25214.7512215223216.25222.75資料 4.2 我國(guó)UHF波段電視頻道劃分 頻段頻道頻率范圍(MHz)圖像載波(MHz)聲音載波(MHz)(分米波25477.7514478486479.25485.7515486494487.25493.7516494502495.25501.7517502510503.25509.7518510518511.25517.7519518526519.25525.7520526534527.25533.752153
30、4542535.25541.7522542550543.25549.7523550558551.25557.7524558566559.25565.75(分米波)(分米波)25606614607.25613.7526614622615.25621.7527622630623.25629.7528630638631.25637.7529638646639.25645.7530646654647.25653.7531654662655.25661.7532662670663.25669.7533670678671.25677.7534678686679.25685.7535686694687.25
31、693.7536694702695.25701.7537702710703.25709.7538710718711.25717.7539718726719.25725.7540726734727.25733.7541734742735.25741.7542742750743.25749.7543750758751.25757.7544758766759.25765.7545766774767.25773.7546774782775.25781.7547782790783.25789.7548790798791.25797.7549798806799.25805.7550806814807.25
32、813.7551814822815.25821.7552822830823.25829.7553830838831.25837.7554838846839.25845.7555846854847.25853.7556854862855.25861.7557862870863.25869.7558870878871.25877.7559878886879.25885.7560886894887.25893.7561894902895.25901.7562902910903.25909.7563910918911.25917.7564918926919.25925.7565926934927.25
33、933.7566934942935.25941.7567942950943.25949.7568950958951.25957.752模擬地面電視廣播發(fā)送端原理 模擬地面電視廣播系統(tǒng)發(fā)送端的組成如 圖4-15 模擬地面電視廣播系統(tǒng)發(fā)送端原理框圖 所示。圖中的上部是圖像通道,下部是伴音通道。圖4-15 模擬地面電視廣播系統(tǒng)發(fā)送端原理框圖在圖像通道中,圖像信號(hào)首先經(jīng)過(guò)放大、箝位、微分相位校正等視頻處理環(huán)節(jié),然后對(duì)圖像中頻(我國(guó)電視廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,圖像中頻為38MHz)進(jìn)行雙邊帶調(diào)幅,通過(guò)殘留邊帶濾波后形成圖像信號(hào)的殘留邊帶特性。接下來(lái)進(jìn)入圖像中頻處理器,在這里要進(jìn)行群延時(shí)校正、微分增益校正等處理。之
34、后在圖像混頻器中與高頻振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻,形成高頻圖像信號(hào),經(jīng)功率放大后饋送到雙工器,在這里與處理后的伴音信號(hào)相加,一起送往天線發(fā)射。在伴音通道中,伴音信號(hào)首先經(jīng)過(guò)放大等音頻處理,然后對(duì)伴音中頻(我國(guó)電視廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,伴音中頻為31.5MHz)進(jìn)行調(diào)頻。對(duì)伴音信號(hào)采用調(diào)頻方式是為了獲得較高的音質(zhì)和較強(qiáng)的抗干擾能力,同時(shí)也為了減少與圖像調(diào)幅信號(hào)之間的相互串?dāng)_。調(diào)頻之后的伴音信號(hào)在伴音混頻器中與高頻振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻,得到高頻伴音信號(hào),經(jīng)功率放大后饋送到雙工器,與處理后的圖像信號(hào)一起送往天線進(jìn)行發(fā)射。 調(diào)制后的圖像和伴音信號(hào)稱為射頻信號(hào),其帶寬為8MHz,頻譜結(jié)構(gòu)如 圖4-16 電視射頻信號(hào)頻譜 所示
35、,伴音載頻和圖像載頻相差6.5MHz。圖 4-16 電視射頻信號(hào)頻譜接收端原理PAL制模擬地面電視廣播系統(tǒng)接收端的組成如 圖 4-17模擬地面電視廣播系統(tǒng)接收端原理框圖 所示。接收天線可感應(yīng)周圍空間存在的電磁波,并以感應(yīng)電流的形式送入高頻調(diào)諧器。高頻調(diào)諧器主要由輸入電路、高頻放大器及混頻器構(gòu)成,可完成頻道選擇、放大及混頻功能,輸出中頻信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)中頻放大器進(jìn)一步放大后分為兩路,一路送到圖像通道,另一路送到伴音通道。圖4-17 模擬地面電視廣播系統(tǒng)接收端原理框圖 3數(shù)字地面電視廣播發(fā)送端原理數(shù)字地面電視廣播傳輸?shù)男盘?hào)是二進(jìn)制數(shù)據(jù),通常采用的調(diào)制方式有8-VSB、OFDM,如美國(guó)的ATSC數(shù)字電
36、視系統(tǒng)即采用8-VSB調(diào)制方式,而歐洲的DVB系統(tǒng)和日本的ISDB系統(tǒng)則采用了OFDM調(diào)制方式。圖 4-19 DVB-T系統(tǒng)發(fā)送端原理框圖 是采用OFDM調(diào)制方案的DVB-T系統(tǒng)發(fā)送端原理框圖。圖 4-19 DVB-T系統(tǒng)發(fā)送端原理框圖 信源編碼與復(fù)用部分用于對(duì)視、音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和復(fù)用,其具體構(gòu)成如 圖4-20 信源編碼與復(fù)用原理框圖 所示。其中,視頻編碼器、音頻編碼器和數(shù)據(jù)編碼器的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)視、音頻信號(hào)和數(shù)據(jù)的壓縮。復(fù)用分兩個(gè)層次,第一層為節(jié)目復(fù)用,在這里將具有相同時(shí)間基準(zhǔn)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)壓縮碼流復(fù)用在一起,形成節(jié)目傳輸碼流。第二層為傳輸復(fù)用,它將幾路節(jié)目傳輸碼流復(fù)用在一起,形成傳輸碼
37、流。圖4-20 信源編碼與復(fù)用原理框圖能量擴(kuò)散又稱為數(shù)據(jù)擾亂或擾碼,其作用是限制碼流中連“0”或連“1”碼的長(zhǎng)度,并使碼流中“0”“1”出現(xiàn)的概率基本相同。數(shù)字通信系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)通常假設(shè)所傳輸?shù)拇a流中“0”“1”出現(xiàn)的概率基本相同,而經(jīng)信源編碼及復(fù)用后的碼流并不一定能滿足這一要求,這就會(huì)在一定程度上影響系統(tǒng)的性能指標(biāo)。另一方面,接收端在進(jìn)行信道解碼時(shí)要利用傳輸碼流中“0”、“1”之間的跳變來(lái)提取時(shí)鐘,如果碼流中出現(xiàn)較長(zhǎng)的連“0”或連“1”序列,則給時(shí)鐘提取帶來(lái)困難。由此可知,碼流在傳輸之前要進(jìn)行能量擴(kuò)散。從信號(hào)功率譜角度看,擾亂處理相當(dāng)于將數(shù)字信號(hào)的功率譜拓展擴(kuò)散了,因此稱為“能量擴(kuò)散”。經(jīng)過(guò)能
38、量擴(kuò)散處理的碼流序列在接收端要進(jìn)行解能量擴(kuò)散,以便能重新恢復(fù)原先的數(shù)據(jù)序列。由于地面廣播信道中存在較大干擾,誤碼現(xiàn)象較為嚴(yán)重,尤其是連續(xù)的突發(fā)誤碼,因此DVB-T系統(tǒng)中的信道編碼采用了兩層糾錯(cuò)編碼加兩次交織的方案,外糾錯(cuò)編碼采用RS碼,內(nèi)糾錯(cuò)編碼采用卷積碼。 接收端進(jìn)行解碼時(shí)首先由內(nèi)碼進(jìn)行誤碼校正,對(duì)糾正不了的誤碼可由外碼進(jìn)行進(jìn)一步糾正。交織的目的是打亂數(shù)據(jù)的自然傳輸順序,使連續(xù)性的突發(fā)誤碼盡可能地分散到不同的RS碼組中。這樣以來(lái),落在每個(gè)RS碼組中的誤碼數(shù)量就會(huì)大大減少,通常在其糾錯(cuò)范圍之內(nèi),可糾正過(guò)來(lái)。兩層糾錯(cuò)編碼加兩次交織的方案可大大提供誤碼校正能力。地面無(wú)線電廣播存在的一個(gè)普遍問(wèn)題是多
39、徑干擾問(wèn)題。DVB-T系統(tǒng)為了克服多徑干擾,采用了OFDM調(diào)制方案。調(diào)制后的信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻后即可送天線發(fā)射。接收端原理圖 4-21 DVB-T系統(tǒng)接收端原理框圖 為DVB-T系統(tǒng)接收端的原理框圖,其各個(gè)組成部分的功能正好與發(fā)送端相反,這里就不再一一介紹。圖 4-21 DVB-T系統(tǒng)接收端原理框圖4 衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)1) 系統(tǒng)構(gòu)成衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)是以衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)為主要傳輸方式的廣播系統(tǒng),由于其覆蓋面積大、通信容量高、通信質(zhì)量好、成本低等特點(diǎn),近年來(lái)得到了很快發(fā)展。衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)的基本構(gòu)成如 圖4-22 衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)組成框圖 所示,主要由廣播衛(wèi)星、上行地球站、地球接收站、測(cè)控站組成。圖 4-22
40、 衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)組成框圖廣播衛(wèi)星是在赤道上空的同步軌道上運(yùn)行的人造衛(wèi)星,其繞地球一周的時(shí)間正好等于地球自轉(zhuǎn)的周期,因此,從地球上看,該衛(wèi)星在天空中似乎是靜止不動(dòng)的,故也稱靜止衛(wèi)星。廣播衛(wèi)星是衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的核心,其星載廣播天線和轉(zhuǎn)發(fā)器的主要任務(wù)是接收來(lái)自上行地球站的廣播電視信號(hào),并經(jīng)低噪聲放大、下變頻及功率放大等處理后,再轉(zhuǎn)發(fā)到所屬的服務(wù)區(qū)域。星載轉(zhuǎn)換器的原理框圖如 圖 4-23 星載轉(zhuǎn)換器原理框圖 所示。圖4-23 星載轉(zhuǎn)換器原理框圖上行地球站的主要任務(wù)是將電視臺(tái)或播控中心傳來(lái)的廣播電視節(jié)目信號(hào)進(jìn)行基帶處理、調(diào)制、上變頻和高功率放大,然后通過(guò)天線向廣播衛(wèi)星發(fā)送信號(hào),此信號(hào)稱為上行信號(hào)。另外,
41、上行站也可以接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)(即下行信號(hào)),用以監(jiān)視衛(wèi)星廣播的傳輸質(zhì)量。上行站有兩種,一種是固定上行站,另一種是移動(dòng)上行站。固定上行站是主要的廣播衛(wèi)星上行站,一般規(guī)模較大,功能較全。移動(dòng)上行站通常為車載式或組裝型設(shè)備,功能較單一,常用于特定活動(dòng)或特定地區(qū)情況下的現(xiàn)場(chǎng)直播或節(jié)目傳送。地球接收站用來(lái)接收廣播衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的廣播電視信號(hào)。根據(jù)應(yīng)用的不同,接收站可分為兩種類型,即集體接收站和個(gè)體接收站。集體接收站通常具備大口徑的接收天線和高質(zhì)量的接收設(shè)備,接收到的信號(hào)可送入共用天線電視系統(tǒng)(SMATV)供集體用戶收看,也可以作為節(jié)目源,供當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)或差轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行地面無(wú)線電廣播,或者輸入到當(dāng)?shù)赜芯€電視系統(tǒng)(C
42、ATV)前端,并通過(guò)光纜和電纜分配到各個(gè)用戶。個(gè)體接收站是個(gè)體用戶用小型天線和簡(jiǎn)易接收設(shè)備進(jìn)行接收,這種情況要求下行信號(hào)在覆蓋區(qū)的功率足夠大。接收站通??煞譃槭彝鈫卧褪覂?nèi)單元兩部分,如 圖 4-24 地球接收站組成框圖 所示。室外單元主要包括衛(wèi)星接收天線、高頻頭、第一中頻電纜等;室內(nèi)部分主要由功率分配器、衛(wèi)星接收機(jī)等組成。其中,高頻頭的作用是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大和下變頻;第一中頻電纜用于將衛(wèi)星信號(hào)從室外傳送到室內(nèi);功率分配器的作用是將一路信號(hào)分為多路,以便給多個(gè)接收機(jī)提供信號(hào);衛(wèi)星接收機(jī)的作用是將中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后變成視音頻信號(hào)或射頻信號(hào)。接收機(jī)輸出的信號(hào)就可送往電視機(jī)。圖 4-24
43、 地球接收站組成框圖測(cè)控站的任務(wù)是測(cè)量衛(wèi)星的各種工程參數(shù)和環(huán)境參數(shù),測(cè)控衛(wèi)星的軌道位置和姿態(tài),對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行各種功能狀態(tài)的切換。2 )衛(wèi)星電視廣播的特點(diǎn)及頻段劃分衛(wèi)星電視廣播的特點(diǎn)衛(wèi)星傳輸是靠安裝在衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)的,因此這種傳輸方式的覆蓋面積很大;由于轉(zhuǎn)發(fā)是自上而下的,電波不會(huì)受到障礙物的阻擋,因此傳輸質(zhì)量較高;衛(wèi)星傳輸所占用的頻段寬,可容納的節(jié)目套數(shù)多,信息容量大;衛(wèi)星廣播方式投資省,見效快。衛(wèi)星廣播的頻段和頻道衛(wèi)星廣播頻段是指用于衛(wèi)星上行傳輸和下行傳輸?shù)念l率范圍。頻段的選擇直接關(guān)系到電波的傳播特性、系統(tǒng)性能、傳輸容量和技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難易程度。通常要求電波穿越大氣層所受的損耗小,且頻率高、頻帶寬
44、。由國(guó)際電聯(lián)分配給衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)使用的頻段共有六個(gè),如 表 4-1衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)使用的頻段 所示。表中后三個(gè)較高頻段(Ka、Q、W波段)在技術(shù)上尚不成熟,因此,目前在衛(wèi)星電視廣播中使用的只有前三個(gè)較低頻段,即L、S、Ku頻段。頻段頻率范圍(GHz)帶寬(MHz)地區(qū)分配L0.6200.790170第一、二、三區(qū)S2.52.69190全世界2.52.53535第二區(qū)2.6552.6935第三區(qū)Ku11.712.2500第二區(qū)11.712.2500第三區(qū)11.712.5800第一區(qū)12.517.75250第三區(qū)Ka22.523500第三區(qū)Q40.542.52000全世界W84862000全世界注:第一
45、區(qū)包括非洲、歐洲以及伊朗以北和中國(guó)以北的亞洲地區(qū);第二區(qū)包括南北美洲;第三區(qū)包括伊朗以東和蒙古以南的亞洲地區(qū)以及大洋州地區(qū)。我國(guó)屬于第三區(qū)。表 4-1 衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)使用的頻段由于我國(guó)衛(wèi)星電視廣播開始時(shí)使用的是通信衛(wèi)星,因此使用了用于通信業(yè)務(wù)的C頻段。后來(lái),又開啟了Ku頻段。表4-2衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)使用的上行頻率和下行頻率 給出了在C和Ku頻段內(nèi)我國(guó)可以使用的上行頻率和下行頻率的范圍。頻段上行頻率范圍(GHz)帶寬(MHz)下行頻率范圍(GHz)帶寬(MHz)C5.857.07512253.44.2800Ku14.014.880011.712.250017.317.8500表 4-2 衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)使
46、用的上行頻率和下行頻率為了充分各頻段內(nèi)的無(wú)線電頻譜,并防止互相干擾,通常將頻段分成若干個(gè)頻道。劃分頻道時(shí),要確定每個(gè)頻道的帶寬,還要確定相鄰頻道的間隔及頻段兩端的保護(hù)帶。Ku頻段和C頻段的頻道劃分參見相關(guān)資料:資料4.3 C/Ku頻段頻道劃分。資料 4.3 C/Ku頻段頻道劃分 C頻段頻道劃分頻道中心頻率(MHz)頻道中心頻率(MHz)頻道中心頻率(MHz)13727.4893880.92174034.3623746.66103900.10184053.5433765.84113919.28194072.7243785.02123938.46204091.9053804.20133957.64
47、214111.0863823.38143976.82224130.2673842.56153996.00234149.4483861.74164015.18244163.62Ku頻段頻道劃分頻道中心頻率(MHz)頻道中心頻率(MHz)頻道中心頻率(MHz)111727.48911880.921712034.36211746.661011900.101812053.54311765.841111919.281912072.72411785.021211938.462012091.90511804.201311957.642112111.08611823.381411976.822212130.2
48、6711842.561511996.002312149.44811861.741612015.182412168.623 )模擬衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)發(fā)送端原理 模擬衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)發(fā)送端的構(gòu)成如 圖 4-25模擬衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)發(fā)送端原理框圖 所示,它主要包括基帶處理、中頻調(diào)制及射頻處理三個(gè)部分。圖 4-25模擬衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)發(fā)送端原理框圖在基帶處理部分,輸入的視頻信號(hào)與調(diào)頻之后的音頻信號(hào)相加,形成基帶信號(hào),其頻譜如 圖 4-26衛(wèi)星電視廣播基帶信號(hào)頻譜 所示。基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)加重和視頻放大之后送入中頻調(diào)制器。圖 4-26 衛(wèi)星電視廣播基帶信號(hào)頻譜中頻調(diào)制器采用調(diào)頻方式。由于調(diào)頻信號(hào)在解調(diào)時(shí)高頻端
49、的信噪比會(huì)下降,因此,需要用預(yù)加重電路來(lái)改善信噪比。中頻調(diào)制器是用基帶信號(hào)對(duì)70MHz的載波進(jìn)行調(diào)頻。在射頻處理部分,中頻信號(hào)進(jìn)行上變頻后變?yōu)檫m合衛(wèi)星信道傳輸?shù)念l段,然后經(jīng)過(guò)高頻功率放大后經(jīng)雙工器送往天線發(fā)射。接收端原理如上所述,衛(wèi)星接收系統(tǒng)主要由室外單元的天線、高頻頭和室內(nèi)單元的接收機(jī)組成。高頻頭又稱低噪聲下變頻器(LNB),其作用是將來(lái)自接收天線的微弱的Ku頻段或C頻段的下行信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大,然后將其下變頻為中頻信號(hào)(一般為950MHz1450MHz),中頻放大后通過(guò)射頻電纜傳送到室內(nèi)的衛(wèi)星電視接收機(jī)。模擬衛(wèi)星電視廣播的接收機(jī)組成如 圖 4-27模擬衛(wèi)星電視廣播接收機(jī)原理框圖 所示。圖
50、4-27 模擬衛(wèi)星電視廣播接收機(jī)原理框圖來(lái)自高頻頭的中頻信號(hào)首先在第二變頻器進(jìn)行下變頻,輸出第二中頻信號(hào)(一般為510MHz)。此信號(hào)再經(jīng)過(guò)帶通濾波和放大后分兩路輸出,一路去鑒頻器,另一路經(jīng)檢波放大后供第二變頻器做自動(dòng)增益控制(AGC)用。鑒頻器輸出的基帶信號(hào)分為三路,一路供視頻處理并輸出視頻信號(hào),一路供伴音解調(diào)并輸出音頻信號(hào),第三路經(jīng)積分和直流放大后作為自動(dòng)頻率控制(AFC)信號(hào),供第二變頻器使用。頻道選擇和微調(diào)電路可以預(yù)設(shè)和微調(diào)與各頻道對(duì)應(yīng)的直流電壓,去控制第二變頻器中的壓控振振蕩器,從而確定頻道。射頻調(diào)制的作用是將視頻和音頻信號(hào)調(diào)制為地面電視廣播用的VHF/UHF信號(hào),以便供沒(méi)有視音頻輸
51、入端口的家用電視機(jī)收看。 6 有線電視廣播系統(tǒng)1 ) 系統(tǒng)構(gòu)成有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成如 圖 4-30 有線電視系統(tǒng)構(gòu)成原理框圖 所示。有線電視系統(tǒng)一般由五個(gè)部分組成,即信號(hào)源、前端、傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)及終端。 圖 4-30 有線電視系統(tǒng)構(gòu)成原理框圖信號(hào)源部分的作用是產(chǎn)生或接入系統(tǒng)所需的信號(hào)。信號(hào)源包括傳統(tǒng)的廣播電視節(jié)目,還包括多媒體信息、數(shù)據(jù)等。其中,廣播電視節(jié)目可以是接收機(jī)收到的衛(wèi)星電視信號(hào)、當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)的地面開路電視信號(hào)、其它有線電視系統(tǒng)通過(guò)某種方式傳輸過(guò)來(lái)的電視信號(hào)以及本地自辦的節(jié)目等。 前端是有線電視系統(tǒng)的核心部分,它由位于信號(hào)源和傳輸系統(tǒng)之間的設(shè)備組合而成,其作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換、交換、復(fù)用、調(diào)制、混合處理,并將各路處理過(guò)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成一路寬帶復(fù)合信號(hào)送入傳輸系統(tǒng)。前端設(shè)備的質(zhì)量與調(diào)試效果會(huì)直接影響有線電視系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。根據(jù)對(duì)信號(hào)的處理方式不同,有線電視前端分為模擬前端和數(shù)字前端兩種類型。 傳輸系統(tǒng)可以看作有線電視系統(tǒng)的軀干部分,其作用是延續(xù)距離、擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋范圍。對(duì)于傳統(tǒng)的有線電視系統(tǒng)來(lái)說(shuō),傳輸系統(tǒng)應(yīng)保證將信號(hào)源穩(wěn)定可靠地傳輸給用戶分配網(wǎng)。而對(duì)于具有交互性功能的現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)來(lái)說(shuō),傳輸系統(tǒng)應(yīng)可在用戶分配網(wǎng)和前端之間實(shí)現(xiàn)雙向通信,即不僅可以由前端向用戶傳輸信號(hào),還可以由用戶向前端傳輸信號(hào)。傳輸系統(tǒng)使用的傳輸媒介可以是射頻同軸電纜、光纜、微波或它們的組合,目前使用最多的是
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