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有线电视系统的基本组成

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有线电视系统的基本组成_第1页
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有线电视系统的基本构成有线电视系统是一种复杂的完整体系,它由许多多种各样的具体设备和部件按照一定的方式组合而成从功能上来说,任何有线电视系统无论其规模大小如何、繁简限度如何,都可抽象成如图3.1所示的物理模型,也就是说,任何有线电视线系统均可视为由信号源、前端、传播系统、顾客分派网四个部分(或称四个功能模块)构成顾客顾客分派网络干线传播系统前端                                                                      图3.1 有线电视系统的构造框图图3.1 中,信号源是指提供系统所需各类优质信号的多种设备;前端则是系统的信号解决中心,它将信号源输出的各类信号分别进行解决,并最后混合成一路复合射频信号提供应传播系统;传播系统将前端产生的复合信号进行优质稳定的远距离传播;而顾客分派网则精确高效地将传播信号分送到千家万户有线电视系统有多种分类措施按顾客数量可分为A类系统(10万户以上的系统)和B类系统(10万户如下的系统)按干线传播方式可分为全电缆系统、光缆与电缆混合系统、微波与电缆混合系统、卫星电视分派系统等按照与否运用相邻频道,可分为邻频传播系统与非邻频传播系统。

其中非邻频传播系统可按工作频段分为VHF系统、UHF系统和全频道系统邻频传播系统按最高工作频率又可分为300MHz系统、450MHz系统、550MHz系统、750MHz系统、1000MHz系统等此外,尚有单向系统与双向系统之分一般来说,不同的系统在具体的构成上差别很大,取决于系统规模的大小、节目套数的多少、功能应用的状况等诸多因素为了协助读者建立起系统的整体概念,并获得直观的结识,下面简要讨论两种最典型的模式3.1 老式有线电视系统的基本构成这里所谓的老式有线电视系统,是指采用邻频传播方式,只传送模拟电视节目的单向有线电视系统这种系统在国内极为普及,分布面广,至今仍大量存在 1.1.1 信号源老式的有线电视系统的节目来源一般涉及多种卫星转发的卫星电视信号、本地电视台发送的开路电视信号、本地微波站发射的微波电视信号、其她有线电视网通过某种方式传播过来的电视信号、自办电视节目、自办或转播的视、音频节目等,接受或产生这些节目信号的设备共同构成了系统的信号源部分这些设备涉及:1、   用于开路广播电视接受的高增益接受天线(一般是多单元强方向性的八木天线)为了接受中央台、各省、地、市台向空中发射的广播电视节目,有线电视台必须要有高质量的电视接受天线和调频广播接受天线。

一般说来,在接受VHF频段的电视节目时,要采用单频道天线,即一副天线只接受一种频道的节目;在接受调频广播和UHF频段的电视节目时,则可采用频段天线,即由一副天线接受频率相差不大的几种频道的节目要注意天线的质量和安装天线的位置,注意天线同电缆的匹配联接对电视台较远,信号较弱的频道,需要在天线杆上加装天线放大器,对所接受的信号进行预放大,以改善系统的载噪比指标对那些信号很弱,干扰较强的频道,则可由几副天线构成天线阵,以进一步提高天线的增益和方向性2、   用于卫星电视接受的卫星地面接受系统为了接受央视和部分省级电视台通过卫星转发的电视节目以及中央人民广播电台通过卫星转发的调频广播节目,有线电视台必须要有口径为3~~6m的抛物面卫星电视接受天线以及相应的馈源、高频头、卫星接受机等设备一般说来,接受一种卫星的节目,需要有一到两副抛物面天线、一至四个高频头(四个高频头分别用于接受C波段和Ku波段两种不同极化方式的节目)、若干个功分器和卫星接受机卫星接受机的数量应不小于所接受频道的数量,以保证一种频道有一台卫星接受机,并留有一定的备份卫星接受机的类型重要有模拟接受机(FM)、数字接受机(DVB-S)和数字解扰专用接受机(用于央视等加扰节目)。

3、   用于自办电视节目的自动播出系统,涉及多台摄像机、电影电视设备、DVD播放设备、字幕机、切换矩阵、自动播出控制系统以及演播室、转播车等4、   用于接受其她有线网传送信号的相应设备,具体构成取决于传送方式如采用微波(AML),则需要微波接受天线和下变频器;如采用AM光纤,则需要光纤接受机;而如果采用数字光纤传送,则除了光纤接受机外,还需要有将相应数字信号转化为模拟视、音频信号的专门设备5、   用于微波电视信号接受的微波接受天线和微波接受机;用于接受FM广播节目的天线、接受机和用于自办FM节目的立体声放音设备、播出控制设备 1.1.2 前端前端是位于信号源和干线传播系统之间的设备组合其任务是把从信号源送来的信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等,使其适合在干线传播系统中进行传播例如,对于本地强信号电视台发出的信号,一般要通过频率变换,把该频道的节目转换成其她频道,路中传播,以避免空中强信号直接窜入顾客电视机而浮现重影干扰;在VHF系统中,也需要把天线上接受到的UFH信号转换成VHF的原则频道或增补频道,以免传播时信号损失太大从卫星接受机、微波接受机输出的视频、音频信号,以及自办广播电视节目中产生的视频、音频信号,还需要进行调制,使其变为高频信号,才干进入混合器,使各个不同的节目互不干扰地路中传送。

在邻频传播系统中,还应采用高质量的频道解决器来解决要传播的信号,以避免相邻频道的干扰等大型有线电视系统的前端不止一种,其中直接与系统干线或与作干线用的短距离传播线路相连的前端称为本地前端(相称于主前端);通过长距离地面或卫星传播把信号传递给本地前端的前端称为远地前端(相称于本地前端的信号源前端);设立于服务区域的中心,其输入来自本地前端及其她也许信号源的辅助前端称为中心前端(相称于分前端)一般说来,一种有线电视系统只有一种本地前端,但却也许有多种远地前端和多种中心前端在本地前端中采用的邻频前端重要有两种类型一是频道解决器型,即把电视接受天线收到的开路电视信号先下变频至图像载频为38MHz伴音载频为31.5MHz的中频信号,然后再通过中频解决器对信号进行解决,使之适合邻频传播的规定,最后再通过一种上变频器,把通过解决的中频信号变为所要传播的高频信号另一种类型是调制器型,即把天线收到的开路信号,通过一种解调器变成视频和音频信号,再通过一种调制器变成中频信号,通过中频解决和上变频变为高频信号输出这种方式的特点是前端的输出设备采用清一色的调制器,设备的一致性较好,便于定货、调试等此时对开路信号的解决需要加装电视解调器,当采用原则解调器时,可采用视频解决技术来提高信号质量,使输出的视频、音频信号都是高质量的,与演播室质量相类似。

但原则解调器的成本太高,若采用一般解调器,在解调过程中难免对信号质量有损伤在价格相似的状况下,调制器方式得到的信号质量比频道解决器型要稍差某些 1.1.3 干线传播系统干线传播系统的任务是把前端输出的高频复合电视信号优质稳定地传播给顾客分派网,其传播方式重要有光纤、微波和同轴电缆三种光纤传播是通过光发射机把高频电视信号转换至红外光波段,使其沿光导纤维传播,到接受端再通过光接受机把红外波段的光变回高频电视信号光纤传播具有频带很宽(好的单模光纤带宽可达10GHz以上,因而可容纳更多的电视频道)、损耗极低(运用1.55um的光,传播1公里的损耗仅0.2dB、抗干扰能力强、保真度高、性能稳定可靠等突出的长处前几年,由于激光器和光导纤维的价格较贵,使光纤传播的应用受到限制随着技术的进步,光纤传播设备的成本不断减少,当干线传播距离不小于3km时,光纤的成本反而比电缆干线要低故在干线传播距离不小于3km的系统,在传播方式上应首选光纤传播微波传播是把高频电视信号的频率变到几GHz到几十GHz 的微波频段,或直接把电视信号调制到微波载波上,定向或全方位向服务区发射在接受端再把它变回高频电视信号,送入顾客分派网。

微波传播方式不需要架设电缆、光缆,只需安装微波发射机、微波接受机及收、发天线即可因而施工简朴、成本低、工期短、收效快,并且更改线路容易,所传播信号质量也较高缺陷是容易受建筑物的阻挡和反射,产生阴影区或形成重影由于雨、雪、雾等对微波信号有较大的衰减,给多雨、多雾、多雪地区的应用带来不便电缆传播是技术最简朴的一种干线传播方式,具有成本较低、设备可靠、安装以便等长处但由于电缆对信号电平损失较大,每隔几百米就要安装一台放大器,故而会引入较多的噪声和非线性失真,使信号质量受到严重影响过去的有线电视系统几乎都采用同轴电缆传播,而目前一般只在较小系统或大系统中接近顾客分派系统的最后几公里中使用 1.1.4 顾客分派网顾客分派网的任务是把有线电视信号高效而合理地分送到户它一般是由分派放大器、延长放大器、分派器、分支器、顾客终端盒(也称系统输出口)以及连接它们的分支线、顾客线等构成分支线和顾客线一般采用较细的同轴电缆,以减少成本和便于施工分派器和分支器是用来把信号分派给各条支线和各个顾客的无源器件,规定有较好的互相隔离、较宽的工作频带和较小的信号损失,以使顾客能共同收看、互不影响并获得合适的输出电平分派放大器和延长放大器的任务是为了补偿分派网中的信号损失,以带动更多的顾客。

与干线放大器在中档电平下工作不同,分派放大器和延长放大器一般在高电平下工作,输出电平多在100dBuV以上 1.2 现代有线电视网络的基本构成现代有线电视网络在构成上要比老式有线电视系统复杂得多,在体系上也有了很大的变化,老式系统只相称于现代网络的模拟单向传送部分现代有线电视网络已是一种庞大的完整体系,集电视、和计算机网络功能于一体从提供的业务来说,既有基本业务,又有增值业务和扩展业务;从传送的信号类型来说,既有模拟电视信号,又有数字电视信号和IP数据信号;为了实现多种综合业务,系统不再是自成一体的独立构造,而是通过上一级的数字光纤骨干环网和本地的光纤骨干环网实现与其她各有线电视系统的联网此外,它与公共电信网也实现了互通互联;本地的传播覆盖网则采用HFC 模式构成双向传播分派网,其中,光纤传播部分采用空间分割(空分复用)的方式,即上、下行的信号分别用不同的光纤传播;数字电视信号源重要是数字卫星电视TS流、视频服务器和业务生成系统等;数字电视前端事实上是二个数字电视多媒体平台,涉及复用器、条件接受系统CAS、数字调制器等,数据前端则重要是Cable Modem的前端控制器CMTS现代网络与老式系统的不伺之处,除了上面所说的数模并存、双向传播、互通互联等几种方面外,尚有一种更为典型、更为重要、也更具有标志性的区别,那就是综合业务的实现规定现代网络具有复杂完善的计算机管理控制系统,涉及顾客管理、顾客授权、系统管理、网络管理、设备管理、条件接受、节目播出管理、媒体资源管理、收费管理等一系列子系统,以保证系统的正常运转、业务的可靠实现和信息的相对安全。

此外,在现代有线电视网络中,顾客端必须加机顶盒才干收看数字电视,才干获得授权享有个性化的视频服务和其她增值服务;必须加Cable Modem才干与计算机进行通信,实现internet的接入,才干提供IP 等功能图3.2  大型有线电视系统示意图。

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