楼宇自动化课程设计卫星及有线电视系统

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1、楼宇自动化课程设计楼宇自动化课程设计课题名： 卫星及有线电视系统 学 号： 0815030058 姓 名： 李家威 广州大学机电学院2011 年 12 月 31 日目录目录1.概述概述1.1 项目概述项目概述1.2 选题的意义选题的意义1.3 主要工作介绍主要工作介绍1.4 目前国内外现状目前国内外现状2.系统原理及组成系统原理及组成2.1 系统原理系统原理2.2 系统组成系统组成2.3 系统原理图系统原理图3.项目具体设计项目具体设计3.1 组成系统各单元原理组成系统各单元原理3.2 组成系统各单元型号及说明组成系统各单元型号及说明3.3 系统施工图系统施工图3.4 单元汇总表单元汇总表3.

2、5 注意事项注意事项4.课程学习体会课程学习体会1. 概述概述1.1 项目概述项目概述某单位综合办公楼及住宅小区，总建筑面积约为 5 万多平方米。综合办公 室是集办公室、娱乐和酒店为一体的综合性大楼，小区为职工住宅。设置卫星 及有线电视系统。1.2 选题的意义选题的意义现代化的智能大厦，设置多频道多信息的有线电视系统是一种必不可少的 接收信息的方法，通过有线电视及卫星电视，人们可以及时了解现时经济、新 闻、科技知识，还可以在工作之余收看到丰富多彩的娱乐、教育等综合性多样 化的节目，满足平时客人和办公人员的一般休闲娱乐要求。有线电视系统的特点和优点有线电视系统的特点和优点（1）收视节目多，图像质

3、量好。在有线电视系统中可以收视当地电视台开 路发送的电视节目，他们包括 VHF 和 UHF 各个频道的节目。有线电视采用高质 量信号源，保证信号的高水平，因为用电缆或灌篮传送，避免了开路发射的重 影和空间杂波干扰等问题。 （2）有线电视系统可以收视卫星上发送的我国以及国外 C 波段及 ku 波段 电视频道的节目。 （3）有线电视系统可以收视当地有线电视台（或企业有线电视台）发送的 闭路电视。闭路电视可以播放优秀的影视片，也可以是自制的电视节目。 （4）有线电视系统传送的距离远，传送的电视节目多，可以很好地满足广 大用户看好电视的要求。当采用先进的邻频前端及数字压缩等新技术后，频道 数目还可大为

4、增加。 （5）根据不少地方有线电视台和企业有线电视台的经验，有线台比个人直 接收视既经济实惠，又可以极大地丰富节目内容。对于一个城市而言，将会再 也看不到杂乱无章的大量的小八木天线群，而是集中的天线阵，使城市更加美 化。 （6）有线电视随着技术的不断发展和人民生活水平的不断提高，还可以进 一步的发展，例如电视频道数目可以不断加多，自办节目也可以不断增加，而 且还可以发展双向传送功能，利用多媒体技术把图像、语言、数字、计算机技 术综合成一个整体进行信息交流。国外双向系统早已实用化，其主要功能主要 有以下几个方面： 1）保安、家庭购物、电子付款、医疗。 2）付费电视节目可放诵最新电影等，可以按月付

5、费租用一个频道，也可以 按租用次数付费，用户还能点播所需节目。付费用户装有解密器，未付费用户 则无法收看。 3）用户可与计算中心联网，进行数据信号，实现计算机通信。 4）交换电视节目。 5）系统工作状态监视。1.3 主要工作介绍主要工作介绍系统按 HFC 的双向传输有线电视系统设计。考虑到综合办公楼的使用性质， 在综合办公楼内自建卫星地面接收站，一方面能够为用户提供卫星转发的电视 节目，一方面能接入当地有线电视。住宅小区距离综合楼较远，终端点数较多， 为了保证信号传输的质量和足够的宽带，住宅小区设计为 HFC 的双向传输有线 电视网。1.4 目前国内外现状目前国内外现状有线电视系统：（电缆电视

6、，缩写 CATV）是用射频电缆、光缆、多频道 微波分配系统（缩写 MMDS）或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据 信号的电视系统。 有线电视系统最初是为了解决偏远地区收视或城市局部倍高层建筑遮挡影 响收视而建立的功用天线系统。真正意义上的 CATV 出现在 20 世纪 50 年代后 期的美国，人们利用卫星、无线、自制等节目源通过线路单向广播传送高清晰、 多套的电视。进入 90 年代后，我国 CATV 建设如雨后春笋般发展起来。中国有线电视系统的发展中国有线电视的发展走的是一条由上至下，由局部到整体的路线。各地有线 电视的发展一般都是由最初的居民楼闭路电视，发展到小区有线电视互连，进 而整

7、个城域（行政辖区）的有线电视互连。自 1990 年以后，中国有线电视从各 自独立的、分散的小网络，向以部、省、地市（县）为中心的部级干线、省级 干线和城域联网发展，并已成为全球第一大有线电视网。目前中国有线电视体 系结构存在着调整趋势，这主要体现在“网台分离”和“有线电视产业化”两 个方面。 目前，我国的有线电视网有两大优势：带宽很宽；覆盖率高于电信网。电 信网形成时 只是为了一个业务，那就是打电话，而打电话只要求 64kbps 的带宽，所以 整个网络的设计也就仅局限于这 64kbps。这样一来电信网的带宽就存在瓶颈， 限制了网络速度的提高。尽管电信采取了 ISDN、ADSL（非对称线性环路）

8、 ，目 前可做到 6Mbps、8Mbps、10Mbps 的带宽，但在当前价位上提高的余地不大，再 往前走，成本将非常高。而 CATV 得同轴电缆带宽很容易可以做到 800Mbps，就 现在的带宽要求而言，CATV 网的能力绰绰有余。 今年来，深圳、上海、大连、青岛、苏州、南京、广东等有线电视台进行 了多功能业务先导网实验。现已实验开通的业务有高速因特网接入、计算机联 网、视频点播、音频点播、网上购物、可视电话、电视会议等内容。实验验证 了有线电视网的关键技术，如回传噪声的客服、Cable MODEM 应用等的可行性， 为多项功能的全部铺开积累了经验。2. 系统原理及组成系统原理及组成2.1 系

9、统原理系统原理卫星电视是近几年迅速发展起来的，利用地球同步卫星将数字编码压缩的 电视信号传输到客户端的一种广播电视形式。主要有两种方式。一种是将数字 电视信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转换成仿真电视传送到用户家 中。这种形式已经在世界各国普及应用多年。另一种方式是将数字电视信号直 接传送到用户家中即：Direct to Home（DTH）方式。美国 Direct TV 公司是第 一个应用这一技术的卫星电视营运公司。与第一种方式相比，DTH 方式卫星发 射功率大，可用较小的天线接收，普通家庭即可使用。同时，可以直接提供对 用户授权和加密管理，开展数字电视，按次付费电视（PPV） ，高清晰

10、度电视等 类型的先进电视服务，不受中间环节限制。此外 DTH 方式还可以开展许多电视 服务之外的其他数字信息服务，如 INTERNET 高速下载，互动电视等。一个典型的 DTH 系统由六个部分组成： 1）前端系统（Headend) 前端系统主要由视频音频压缩编码器，复用器等组成。 前端系统主要任务是将电视信号进行数字编码压缩，利用统计复用技术，在有 限的卫星转发器频带上传送更多的节目。DTH 按 MPEG-2 标准对视频音频信 号进行压缩，用动态统计复用技术，可在一个 27MHz 的转发器上传投啻?0 套 的电视节目。 2）传输和上行系统（Uplink) 传输和上行系统包括从前端到上行站的通信

11、设备 及上行设备。传输方式主要有中频传输和数字基带传输两种。 3）卫星（Satellite) DTH 系统中采用大功率的直播卫星或通讯卫星。由于技术 和造价等原因，有些 DTH 系统采用大功率通讯卫星，美国和加拿大的 DTH 公 司采用了更为适宜的专用大功率直播卫星（DBS） 。 4）用户管理系统（SMS） 用户管理系统是 DTH 系统的心脏，主要完成下列功能： A. 登记和管理用户资料。 B. 购买和包装节目。 C. 制定节目记费标 准及用户进行收费。 D. 市场预测和营销。 用户管理系统主要由用户信息和节 目信息的数据库管理系统以及解答用户问题，提供多种客户服务的 Call Center

12、构成。 5）条件接收系统（CA） 条件接收系统有两项主要功能： A. 对节目数据加密。B. 对节目和用户进行授权。 目前国际上 DTH 系统所采用的条件接收系统主 要有：美国 NDS，以色列 Irdeto，法国 Via Access，瑞士 Nagra Vision 等。 美国 Direct TV 公司以及采用 Direct TV 技术的加拿大 Star Choice 公司使用的 是 NDS 条件接收系统；美国 Dish Network（Echostar)公司以及采用 Echostar 技术的加拿大 Bell ExpressVu 公司使用的是 Nagra Vission 条件接收系统。 6）用户

13、接收系统（IRD） DTH 用户接收系统由一个小型的碟形卫星接收天线 （Dish)和综合接收解码器（IRD）及智能卡（Smart Card)组成。 IRD 负责四 项主要功能： A. 解码节目数据流，并输出到电视机中。 B. 利用智能卡中的 密钥（Key)进行解密。 C. 接收并处理各种用户命令。 D. 下载并运行各种应 用软件。 DTH 系统中的 IRD 已不是一个单纯的硬件设备，它还包括了操作系 统和大量的应用软件。目前较成功的 IRD 操作系统是 Open TV。美国 Dish Network 公司已开始逐步升级用户的 IRD 为 Open TV 系统。2.2 系统组成系统组成卫星电视和

14、有线电视系统如图所示，系统主要由以下几个部分卫星电视和有线电视系统如图所示，系统主要由以下几个部分构成。构成。1、接收单位、接收单位设置 2 座卫星地面接收站，分别接收“亚洲 3s”和“亚洲 2 号”卫星电视信号。 并设置有线电视台光纤信号的接口和回传视频接口。2、前端单位、前端单位卫星接收部分：由模拟卫星接收机和数字卫星接收机组成。领频调制部分：将卫星信号调制在所需的频道上，避开有线电视信号所用的频道。混合输出部分：将调制器输出信号与有线台信号混合后放大输出。信号发布部分：由视频分配放大器组成。信号监视部分：由多台彩色监视器组成。电源部分：稳压电源和电源供电器组成。3、传输分配单元、传输分配

15、单元干线传输部分：采用 750MHz 双向网络系统。用户分配部分：采用 51000MHz 高频蔽、高隔离、低交调分支分配器。卫星接收系统部分的组成卫星接收系统部分的组成卫星电视接收系统主要由：抛物面天线、高频头（LNB） 、专用卫星接收机和智能卡，功分器等组成。1、接收天线、接收天线2、高频头、高频头3、功率放大器、功率放大器4、卫星电视接收机、卫星电视接收机5、卫星电视解码器、卫星电视解码器6、邻频调制器、邻频调制器7、混合器、混合器2.3 系统原理图系统原理图卫星电视接受系统原理图卫星电视接受系统原理图 如下卫星电视是近几年迅速发展起来的，利用地球同步卫星将数字编码压缩的 电视信号传输到客

16、户端的一种广播电视形式。有线电视系统组成原理图有线电视系统组成原理图 有线电视系统主要由信号源、前端、干线传输和用户分配网络组成。信号 源接收部分的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号。它一般包括开路 电视接收信号、调频广播、地面卫星、微波以及有线电视台自办节目等信号。 系统的前端部分的主要任务是将信号源送来的各种信号进行滤波、变频、放大、 调制、混合等，使其适用于在干线传输系统中进行传输。 系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通 过传输媒体不失真地传输给分配系统。其传输方式主要有光纤、微波和同轴电 缆三种。 3.项目具体设计 3.1 组成系统各单元原理卫星电视接收系统部分卫星电视接收系统部分卫星电视接收系统主要由：抛物面天线、高频头（LNB） 、专用卫星接收机和智能卡，功分器等组成。接收天线接收天线高频头高频头功率放大器功率放大器卫星电视接收机卫星电视接