第七章-有線電視系統(tǒng)

2017年.12.28第七章__有線電視系統(tǒng)第一頁，共83頁。有線電視系統(tǒng)的定義

有線電視系統(tǒng)是采用纜線作為傳輸媒質(zhì)來傳送電視節(jié)目的一種閉路電視系統(tǒng)，它以有線的方式在電視中心和用戶終端之間傳遞聲，像信息。所謂閉路，是指不向空間輻射電磁波。

CCTV---CATV第二頁，共83頁。有線電視系統(tǒng)的分類廣播有線電視專用有線電視（即應(yīng)用電視）工業(yè)電視教育電視醫(yī)用電視電視電話會議電視交通管理電視通信電視監(jiān)視電視軍用電視農(nóng)業(yè)電視第三頁，共83頁。有線電視系統(tǒng)的傳輸方式

射頻信號傳輸，又稱高頻傳輸；視頻信號傳輸，又稱低頻傳輸。

中近距離傳輸,通常采用隔頻（道）傳輸，鄰頻（道）傳輸，增補(bǔ)頻道傳輸，雙向傳輸?shù)确绞?，其傳輸媒質(zhì)一般是同軸電纜，光纜，平衡電纜等有線介質(zhì)。較遠(yuǎn)距離傳輸時，除用光纜和同軸電纜---光纜混合方式外，還常用微波和衛(wèi)星等無線傳輸媒質(zhì)。因此，有人把微波和衛(wèi)星傳輸稱為“有線中的無線”，“無線中的有線”。第四頁，共83頁。有線電視的工作頻段及頻道分布

第五頁，共83頁。

隔頻（道）傳輸與鄰頻（道）傳輸

鄰頻道指的是相鄰的標(biāo)準(zhǔn)廣播電視頻道。

隔頻道指的是相隔的標(biāo)準(zhǔn)廣播電視頻道。

第六頁，共83頁。增補(bǔ)頻道第七頁，共83頁。CATV的頻道劃分第八頁，共83頁。有線電視的無線傳輸手段衛(wèi)星微波多頻道微波分配系統(tǒng)MMDS調(diào)幅微波鏈路AML第九頁，共83頁。有線電視的特性

(1)高質(zhì)量。

(2)帶寬性。

(3)保密性和安全性。

(4)反饋性。

(5)控制性。

(6)靈活性。

(7)發(fā)展性。第十頁，共83頁。有線電視的基本功能傳送電視節(jié)目傳送FM廣播節(jié)目通信信息監(jiān)控報警綜合服務(wù)第十一頁，共83頁。有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成接收信號源前端處理干線傳輸用戶分配用戶終端

第十二頁，共83頁。第十三頁，共83頁。有線電視系統(tǒng)模式(1).同軸電纜網(wǎng)(2)光纜網(wǎng)(3)微波網(wǎng)

(4)混合網(wǎng)光纖—同軸混合網(wǎng)微波—同軸網(wǎng)光纖—微波—同軸網(wǎng)第十四頁，共83頁。第十五頁，共83頁。信號接收1．

開路電視信號的接收

2．衛(wèi)星電視信號的接收

衛(wèi)星電視信號的接收采用衛(wèi)星接收機(jī)衛(wèi)星電視信號是由視頻，聲音副載波組成的基帶對載波再調(diào)頻的微波信號衛(wèi)星電視信號接收天線有兩種基本類型一是主焦點(diǎn)拋物面天線二是卡塞格倫天線第十六頁，共83頁。第十七頁，共83頁。衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)基本組成

①拋物面天線把來自空中的衛(wèi)星信號能量會聚成一點(diǎn)(焦點(diǎn))②饋源是在拋物面天線的焦點(diǎn)處設(shè)置一個接受衛(wèi)星信號的喇叭形裝置。

③高頻頭（LNB亦稱降頻器）是將饋源送來的衛(wèi)星信號進(jìn)行降頻和放大后傳送至衛(wèi)星接收機(jī)。④衛(wèi)星接收機(jī)是將高頻頭輸送來的衛(wèi)星信號進(jìn)行解調(diào)，輸出衛(wèi)星電視圖像信號和伴音信號第十八頁，共83頁。第十九頁，共83頁。第二十頁，共83頁。

第二十一頁，共83頁。第二十二頁，共83頁。衛(wèi)星電視接收方框圖第二十三頁，共83頁。前端系統(tǒng)的組成

常見型。第二十四頁，共83頁。前端系統(tǒng)的組成重新調(diào)制型第二十五頁，共83頁。前端系統(tǒng)的組成

外差型第二十六頁，共83頁。前端設(shè)備

1.前端系統(tǒng)中的放大器2.頻道轉(zhuǎn)換器3.頻道處理器4.調(diào)制器5.混合器6.導(dǎo)頻信號發(fā)生器第二十七頁，共83頁。前端系統(tǒng)中的放大器天線放大器。用以改善系統(tǒng)輸出信噪比。頻道放大器。它的作用是頻道放大，高電平輸出放大器。功率放大器一般為寬帶放大器，其主要目的是提高前端輸出電平，從而提高前端的帶載能力。第二十八頁，共83頁。頻道轉(zhuǎn)換器只進(jìn)行載頻搬移而不改變頻譜結(jié)構(gòu)

U-V轉(zhuǎn)換器。U-Z轉(zhuǎn)換器。

V-U轉(zhuǎn)換器。V-V轉(zhuǎn)換器。第二十九頁，共83頁。頻道處理器

外差型解調(diào)--調(diào)制型。與二次變頻的頻道轉(zhuǎn)換器相比，它主要多了中頻處理器和中頻AGC兩部分。因此，它可以在中頻將圖像與伴音進(jìn)行分離，并進(jìn)行伴音電平的調(diào)解；然后，再與圖像信號進(jìn)行混合。第三十頁，共83頁。調(diào)制器調(diào)制器是將視頻和音頻信號變換成射頻電視信號的裝置，他常與錄像機(jī)，攝像機(jī)，衛(wèi)星接收機(jī)等配合使用。第三十一頁，共83頁?；旌掀?/p>

混合器是把兩路或多路信號混合成一路輸出的設(shè)備?；旌掀鞣譃闊o源和有源混合器兩種。有源混合器不僅沒有插入損耗，而且有5~10dB的增益。無源混合器又分為濾波器式和寬帶變壓器式兩種，他們分別屬于頻率分隔混合和功率混合方式。第三十二頁，共83頁。導(dǎo)頻信號發(fā)生器

導(dǎo)頻信號發(fā)生器實(shí)際上是一個頻率和幅度都很穩(wěn)定的正弦波振蕩器。導(dǎo)頻信號的頻率目前尚不統(tǒng)一，不同的系統(tǒng)可以有不同的導(dǎo)頻信號。常采用三個導(dǎo)頻信號：一個置于低于DS1頻道的頻率上；一個置于VHF（L）和VHF（H）波段之間；一個置于高于DS12頻道的頻率上。導(dǎo)頻信號的幅度一般低于電視信號的幅度（通常為6~10dB），以減輕干線放大器的負(fù)擔(dān)，保證交調(diào)指標(biāo)。導(dǎo)頻信號發(fā)生器的組成框圖:第三十三頁，共83頁。第三十四頁，共83頁。第三十五頁，共83頁。第四節(jié)傳輸系統(tǒng)傳輸媒質(zhì)、傳輸方式、傳輸設(shè)備、傳輸系統(tǒng)設(shè)計電視信號傳輸是有線電視系統(tǒng)與開路電視系統(tǒng)本質(zhì)區(qū)別所在，也是本章要掌握的重點(diǎn)內(nèi)容。第三十六頁，共83頁。傳輸媒質(zhì)

-射頻同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜是用介質(zhì)使內(nèi)，外導(dǎo)體絕緣且保持軸心重合的電纜由內(nèi)導(dǎo)體，絕緣體，外導(dǎo)體和護(hù)套四部分組成。

第三十七頁，共83頁。射頻同軸電纜的性能

[1]特性阻抗。有線電視系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)特性阻抗為75Ω。[2]衰減常數(shù)。[3]駐波系數(shù)與反射損耗。[4]屏蔽系數(shù)與屏蔽衰減。[5]溫度特性。同軸電纜隨溫度的變化率為0.2％dB/℃。第三十八頁，共83頁。同軸電纜的發(fā)展

[1]實(shí)芯聚乙烯絕緣同軸電纜[2]化學(xué)發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜[3]縱孔聚乙烯同軸電纜[4]物理發(fā)泡聚乙烯絕緣電纜第三十九頁，共83頁。傳輸媒質(zhì)

-光纜的結(jié)構(gòu)光波在光纖中的傳播是光纜傳輸?shù)幕A(chǔ)。光纖是像頭發(fā)絲那樣細(xì)的傳輸光信號的玻璃纖維，又稱光導(dǎo)纖維，它有兩種不同的玻璃制成。按光的傳輸模式，光纖分為單模和多模兩類。在有線電視系統(tǒng)中通常只使用單模光纖。第四十頁，共83頁。第四十一頁，共83頁。光纜的性能

[1]衰減特性[2]頻率特性[3]防干擾性能[4]壽命[5]直徑細(xì)，重量輕，資源豐富第四十二頁，共83頁。傳輸媒質(zhì)

-微波以微波作為傳輸媒質(zhì)的場合:國家微波干線的大微波衛(wèi)星單路與多路FM（調(diào)頻）微波AM（調(diào)幅）微波多路微波分配系統(tǒng)MMDS。第四十三頁，共83頁。

微波傳輸有以下特點(diǎn)（1）頻帶寬，傳輸容量大。（2）傳輸質(zhì)量高，穩(wěn)定性強(qiáng)。（3）適應(yīng)性和靈活性強(qiáng)（4）投資少，便于維護(hù)。第四十四頁，共83頁。傳輸方式

-同軸電纜傳輸

同軸電纜傳輸是一種在前端和用戶之間用同軸電纜作為傳輸媒質(zhì)的有線傳輸方式。它有干線，支線和分配線等幾部分。第四十五頁，共83頁。傳輸方式

-光纜傳輸

視頻和伴音信號經(jīng)混合、調(diào)制放大后，由驅(qū)動電路對發(fā)光二極管進(jìn)行光調(diào)制，或者對前端輸出的射頻電視信號直接進(jìn)行光調(diào)制，把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，再經(jīng)光纜傳至光接收機(jī)。在光接收機(jī)中，把光信號變?yōu)殡娦盘?，然后進(jìn)行放大，分配，或解調(diào)還原成視頻和伴音信號。第四十六頁，共83頁。傳輸方式

-

（光纜+電纜）傳輸

用光纜做主干線和支干線，在用戶小區(qū)用電纜作樹枝狀的分配網(wǎng)絡(luò)第四十七頁，共83頁。傳輸設(shè)備第四十八頁，共83頁。傳輸設(shè)備---放大器

（1）干線放大器。是為了彌補(bǔ)電纜的衰減和頻率失真而設(shè)置的中電平放大器（2）干線分支放大器。除一個干線輸出端外，還有幾個定向耦合（分支）輸出端，將干線中信號的一小部分取出，然后再經(jīng)放大送往用戶或支線。（3）分配放大器。由若干個分配輸出端，各端輸出電平相等。（4）光放大器。目前有線電視系統(tǒng)使用的光放大器主要是干線光放大器和分配光放大器。第四十九頁，共83頁。均衡器（EQ）

在有線電視的信號傳輸過程中，為使各頻道信號的電平差始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，通常要采用均衡措施；否則各級積累的電平差會使系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的交互調(diào)干擾。第五十頁，共83頁。光端機(jī)

光端機(jī)包括光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，它有單路和多路兩類。單路光端機(jī)主要用于電視臺機(jī)房與發(fā)射塔之間，多路光端機(jī)主要用于有線電視網(wǎng)。（1）發(fā)射機(jī)

它的主要功能是電/光（E/O）轉(zhuǎn)換。（2）接收機(jī)它的主要功能是將已調(diào)光信號轉(zhuǎn)換為電信號（O/E）。第五十一頁，共83頁。其他設(shè)備

（1）光分路（耦合）器（2）光纖活動連接器第五十二頁，共83頁。分配系統(tǒng)的作用

分配系統(tǒng)的作用主要是把傳輸系統(tǒng)送來的信號分配至各個用戶點(diǎn)。第五十三頁，共83頁。分配系統(tǒng)的組成

分配系統(tǒng)由放大器和分配網(wǎng)絡(luò)組成。分配網(wǎng)絡(luò)的形式很多，但都是由分支器或分配器及電纜組成。第五十四頁，共83頁。分配系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）用戶電平和工作電平高。這是有線電視系統(tǒng)中唯一需要高電平工作的地方。只有這樣，才能提高分配效率，增加服務(wù)數(shù)。通常用戶電平可取70dB。（2）系統(tǒng)長度短，放大器級聯(lián)級數(shù)少（通常只有一二級），且放大器可不進(jìn)行增益和斜率控制。第五十五頁，共83頁。分配方式

1．串接分支鏈方式

通常在VHF系統(tǒng)中，一條分支鏈上可串接二十幾個分支器；在全頻道系統(tǒng)中，一條分支鏈上串接的分支數(shù)小于8個。第五十六頁，共83頁。分配方式

2．分配—分配方式需要注意的是，每個分配器的每個輸出端都要阻抗匹配，若某一端口不用時要接一個75Ω負(fù)載。

第五十七頁，共83頁。分配方式

3．分支—分支方式在最后一個分支器的輸出端也要接上一個75Ω的匹配電阻。

第五十八頁，共83頁。分配方式

4.分配—分支方式在分配—分支網(wǎng)絡(luò)中，允許分支器的分支端空載，但最后一個分支器的輸出端仍要加75Ω（1/4W）負(fù)載。

第五十九頁，共83頁。分配方式

5.分配—分支—分配方式

這種方式帶的用戶終端較多，但分配器輸出端不要空載

第六十頁，共83頁。放大器、分配器和分支器

第六十一頁，共83頁。

放大器

（1）分配放大器

它處于干線傳輸系統(tǒng)的末端，以輸出幾路分配所需的電平。它通常無AGC和ASC功能。

（2）線路延長放大器

它又稱線路放大器或延長放大器，其作用是提高信號電平。線路放大器結(jié)構(gòu)簡單，增益通常為20~30dB，輸出電平較高。這種放大器在分配系統(tǒng)中用得很多。第六十二頁，共83頁。

分配器分配器是將一路輸入信號均等或不均等地分配為兩路以上信號的部件。常用的有二分配器，三分配器，四分配器，六分配器等。分配器的類型很多，由電阻型，傳輸線變壓器型和微帶型；有室內(nèi)型和室外型；有VHF型，UHF型和全頻道型。分配器的電器特性主要有分配損耗Ls，端口隔離度，輸入，輸出阻抗（75Ω），電壓駐波比（小于2）和工作頻率范圍等。

第六十三頁，共83頁。第六十四頁，共83頁。分支器分支器是連接用戶終端與分支線的裝置，它被串在分支線中，取出信號能量的一部分饋給用戶。不需要用戶線，直接與用戶終端相連的分支設(shè)備，又成為串接單元。

分支器由一個主路輸入端（IN），一個主路輸出端（OUT）和若干個分支輸出端（BR）構(gòu)成。

分支器根據(jù)分支端數(shù)目的不同，通常有一分支器，二分支器和四分支器幾種。第六十五頁，共83頁。第六十六頁，共83頁。常用終端技術(shù)

1．有線電視接收機(jī)方式

2．集中群變換方式3．機(jī)上變換方式4．電視接收機(jī)直接收看方式第六十七頁，共83頁。機(jī)上變換器

1．機(jī)上變換器的組成

機(jī)上變換器通常采用高中頻的雙變頻方式或解調(diào)—調(diào)制方式。（1）高中頻雙變頻式機(jī)上變換器（2）解調(diào)—調(diào)制式機(jī)上變換器第六十八頁，共83頁。機(jī)上變換器

2.機(jī)上變換器的類型（1）從上限頻率來分（2）從調(diào)諧方式來分第六十九頁，共83頁。第七節(jié)雙向有線電視系統(tǒng)

雙向傳輸是有線電視實(shí)現(xiàn)多功能化和交互式業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。

在雙向有線電視中，由前端向用戶終端傳送的信號叫下行信號或正向通路信號；信號從用戶端向前端傳送的通路成為反向通路或上行通路。第七十頁，共83頁。雙向有線電視系統(tǒng)工作方式

1．空間分割法

又稱雙纜法，它是利用兩根電纜或光纜分別傳送上，下行信號。

2．頻率分割法

用同一纜線的不同頻段分別傳送上，下行信號。

3．時間分割法

這種分割方式類似于通信系統(tǒng)中的時分多址和時分復(fù)用。第七十一頁，共83頁。雙向CATV的基本組成

第七十二頁，共83頁。信息交換方式

現(xiàn)在流行的交互式業(yè)務(wù)有兩種信息交換方式。1．分配掃描方式第七十三頁，共83頁。信息交換方式2.點(diǎn)—點(diǎn)方式第七十四頁，共83頁。第八節(jié)付費(fèi)電視系統(tǒng)

付費(fèi)電視是一種電視信號的有條件接收技術(shù)，常用于有線電視系統(tǒng)中，付費(fèi)方式很多，目前常用的有統(tǒng)一付費(fèi)方式（按頻道每月付一次），計時付費(fèi)方式，按片付費(fèi)方式。第七十五頁，共83頁。付費(fèi)電視的基本原理

付費(fèi)電視就是用加擾（或加密）技術(shù)對發(fā)送的電視信號進(jìn)行特定的變換處理，使之成為一種偽裝了的信號，一般用戶無法正常收視，只有配備解擾（密）器付費(fèi)后才能有效收看。第七十六頁，共83頁。第七十七頁，共83頁。付費(fèi)電視信號的加擾-

圖像信號加擾的方法

振幅處理方式頻率處理方式時基處理方式

第七十八頁，共83頁。付費(fèi)電視信號的加擾-

伴音信號加擾的方法

再調(diào)頻法伴音信號用FM方式調(diào)制到超音頻（如30kHz或70kHz