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2.3前端信号处理设备主要包括：１。频道处理器（又称信号处理器）２。频道调制器３。导频信号发生器４。混合器５。电源６。调频广播调制器１。频道处理器：用于接收空间电视信号和对空间电视信号进行必要的处理的设备。包括下变频器、中频处理器和上变频器。是一种将空间电视信号引入有线电视系统的多功能设备。功能：具有自动增益控制、图像伴音功率比调整、图像和伴音的邻频处理以及频道变换等功能。２。频道调制器：用于自办节目和卫星接收。包括一个中频调制器、一个中频处理器、一个上变频器。功能：先将视频信号和音频信号调制在中频载频上，经中频处理后在经上变频器变换到输出频道上。３。导频信号发生器：为干线放大器提供自动增益控制和自动斜率控制的参考电平。目前一般不使用导频信号发生器，因干线放大器有自动温度补偿功能。４。混和器：将前端多路射频信号进行混合，有较好的相互隔离度。５。调频广播调制器：用于自办立体声调频广播节目。2.3.1频率变换器和频道处理器１。频率变换器1）频率变换器的作用：进行频谱搬移，只改变载频而不改变频谱结构，频率变换的目的有两个------（1）为了传输的目的而进行频率变换。例如，U/V转换器，在比较大的系统中将UHF的电视信号转换成VHF的电视信号，以利于信号的传输，降低系统造价。又例如，为了提高频带利用率，采用增补频道技术，在双向CATV系统中常常用到频率变换技术。（2）为了改善信号质量而进行频率变换。例如，在强场强区，为了克服重影往往采用频率转换器。2）工作原理与变频方案工作原理：无论是一次变频或是二次变频都必须保证频谱不能倒置，也就是说，变频后的伴音载频必须高于图像载频，实现这种频谱搬移的方式有一次变频和二次变频两种。两种变频方案的优缺点：（1）一次变频方案（即低本振，取差频的一次变换方案）优点：廉价和体积小缺点：存在若干种干扰。例如，a.接收频道中，图像载频，伴音载频和本振频率三者之间的组合差拍干扰，使得图像上会形成宽的垂直条文干扰。b.谐振差拍干扰，会影响色度性能。c.当一次变频设备频带过宽时还可能产生UHF的邻近频道干扰。其中，a,b属于拍频干扰，是对本频道的固有干扰。属于方案本身的产物，很难排除。C种干扰是对相邻近频道的干扰。改善变换器的滤波性能即可克服。（2）二次变频方案（即高本振，取差频的二次变频方案）优点：a.图像质量容易保证，拍频干扰小；b.品种少，易于系统配套。缺点：成本高，体积大2。频道处理器又称电视信号处理器，实际上是一种功能更全面、性能指标更高的频率变换器。能够对各种不同的空间信号进行处理，使其达到邻频传输的要求，一般用于大中型的采用邻频传输方式有线电视系统。目前也很少专门使用频道处理器，取而代之的是性能更完善使用更方便的频道调制器。1）作用：是把天线接收到的VHF和UHF频段开路电视信号或者从其它系统传送过来的VSB-AM（幅度调制光缆传输）电视信号，经过处理后再变换到有线电视系统工作频段所指定的频道上。既能满足邻频道传输的特殊要求，又能得到令人满意的图像质量。2）组成：①射频→中频变换器：即所谓的下变频器，完成选频和转换成中频的功能。②中频处理器：完成残留边带滤波、图像伴音分离、电平调整、陷波、AGC等功能。③交、直流馈电系统：提供各放大器正常工作所需的稳定直流电压。④中频→射频变换器：即所谓上变频器，将中频转换到所选定的频道上。⑤辅助设备（图中虚线部分）：如群延时校正和幅度均衡器、中频（IF）转换开关、锁相电路等，较简单的信号处理器不一定设置。3）频道处理器的工作特点（1）在中频处理中对图像和伴音分别处理。为了得到理想的滤波特性，图像和伴音分别用声表面滤波，以得到良好的相邻频道抑制（要求对相邻频道的干扰抑制大于60dB），消除本频道信号在进入系统后对上下相邻频道的干扰。（2）良好的自动增益控制电路。在邻频系统中，要求信号幅度十分稳定，即图像电平和伴音电平十分稳定。因此在频道处理其中加入图像和伴音的自动控制增益，以便达到良好的幅度控制特性和稳定的图像伴音功率比。（3）图像和伴音电平分别调整。图像伴音功率比可调。调整范围为-10~-20dB。图像电平要比伴音电平高17dB，以减少邻频伴音对本频道图像的干扰，但空间图像信号只比伴音信号电平高10dB，不符合此要求。所以要求图像与伴音电平分别调整，以达到系统所要求的电平和图像伴音功率比。（4）频率变换精度应在20kHz内，超过这个数值，将影响邻频的性能。因此要求本振频率偏差小，只能采用以晶振为基准的锁相频率合成器为本振源。（5）对带外噪波的抑制比要求比较高。要求有严格的边带特性，使本频道的边带在8MHz以外小于-60dB。（6）输出放大器的动态范围足够大，否则会因失真产生难以用滤波器滤除的互调分量，对相邻频道产生干扰。4）频道处理器的工作方式(两种)超外差型（即在中频进行处理）调制解调型（主要用于通过微波中继的超大型系统）目前多用外差式，采用二次变频方案，中频信号处理。5）主要技术指标（1）邻频道抑制：指频道处理器对输入电视频道的上下频道电视信号的抑制能力。若该项指标较差，则说明频道处理器对带外的相邻频道信号的抗干扰能力较差，即容易受相邻频道信号的干扰。（2）带外杂散输出：指除有用信号外的其它无用分量称为带外杂散输出。分两种------带内杂散分量：本频道以内的分量，会对本频道造成干扰；带外杂散分量：本频道以外的分量，对其它频道产生干扰，必须严格控制其输出。（3）伴音控制特性：输入伴音载频电平变化时，该指标反映频道处理器对伴音载频电平变化的控制能力。国标规定：当输入信号图像伴音功率比变化±10dB，其输出信号的图像伴音功率比变化不大于±1dB，否则影响图像质量，或出现相邻频道干扰。（4）边带抑制：指频道处理器对边带处信号电平的抑制能力。若此项指标较差也会出现邻频干扰。（5）带内带外载噪比：衡量频道处理器在输出信号中所含噪声的大小，若载噪比高，则说明输出噪声小，反之输出噪声大。载噪比高低有两个因素决定------输入信号电平，此电平越大，载噪比越高频道处理器噪声系数F，F越小，载噪比越高（6）带内平坦度：指频道处理器在6MHz带宽内的幅频波动特性（7）最大输出电平：频道处理器频带内载频互调比为54dB时的输出电平。此电平高就不需加放大器输送较远距离。（8）图像伴音载频电平比的可调范围：指相对与图像载频输出电平的伴音载频电平的可调量。要求调节范围为10~20dB。通常调为17dB。6）频道处理器与频道变换器的比较频道处理器与频道变换器的作用与工作原理基本上一致，在技术范畴上均属变频设备，因此，从广义上说，频道变换器是一种最简单的频道处理器。但频道处理器是一种带有中频处理功能、满足邻频使用要求的特殊频道变换器，两者似可归为一类。由于两者在功能、目的、电路结构、性能指标、价格、使用场合等方面毕竟存在着差异，它们又不能简单地归为一类。一般频道数不很多的中、小型系统使用频道变换器就能满足要求了，这从性价比上考虑也是合理的；大型、复杂、多功能、多频道、邻频传输的系统则必须选用频道处理器，这样可以使传输图像质量好、干扰小，在频道配置组合上也非常灵活。前言综合系统的前端所要处理的信号来源比较复杂，除普通的开路电视信号和开路调频广播信号外，还有自办电视节目信号、卫星电视信号、微波传送的电视信号、自办调频立体声节目信号以及各类数字信号等。普通的开路信号可以用相应的频道处理器来进行处理，而其它几类信号则必须通过调制器变换成射频信号才能在有线电视系统中进行传输。随着电视解调器性能指标的提高和价格的下降，在实际应用中，甚至出现了用解调器-调制器组合取代频道处理器来处理开路信号的趋势。2.3.2电视频道调制器•电视调制器是一种将电视节目的视、音频信号转换成电视射频信号的装置，主要用于有自办节目播出、卫星电视接收和微波接收的场合。它是低频信号（视、音频信号）与高频信号（射频电视信号）之间的连接桥梁，在有线电视系统中发挥着极其重要的作用，是前端中一种不可缺少、不可替代的设备。直接与摄像机、录像机、卫星接收机等配合使用。分类：中频调制器（IF/RF）广播级频道调制器1。中频调制器组成：视频处理部分音频处理部分上变频部分原理：（如下页图）中频调制器的优点：（1）调制电路为低电平调制，调制电路体积小，成本低，性能好（2）中频以前的电路不分频道都是一样的，便于批量生产（3）视频部分可单独进行一系列先进电路的处理，以提高图像信号质量。（4）可在低电平的中频进行残留边带处理，目前普遍采用声表面滤波器（SAWF）来完成。2。广播级频道调制器作用：是将高质量的立体声音频信号转换成适合有线电视系统传输的射频信号。是目前使用较普遍的调制器，与普通调制器不同的是：a.采用频率合成技术，用高基准的频率源作基准，是调制后的信号频率非常稳定，准确b.利用可编程开关，实现频道捷变c.采用高中频（二次混频），以克服镜像频率干扰。原理图见课本Ｐ６８页。３。调制器的主要技术指标三大指标：视频指标音频指标射频指标１）视频指标(1)视频输入信号幅度：国标规定为１Ｖｐ－ｐ值，即视频信号的最大亮度电平与同步头电平之差为１Ｖ。(2)调制度：表示输出已调波信号中有用信号功率（调制信号功率）占载波功率之比。越大越好。国标规定调制器的调制度为８７.５％(3)带内平坦度：调制器信号带宽范围内的幅频特性变化量≤±１ｄＢ(4)微分增益（ＤＧ）：视频信号中亮度信号由黑电平变化到白电平时，所引起的彩色副载频增益变化。国标：ＤＧ≤５％(5)微分相位（ＤＰ）：视频信号中亮度信号由黑电平变化到白电平时，所引起的彩色副载频相位变化。国标：ＤＰ≤５度(6)色亮度时延差（Δτ）与色亮度时延失真：色亮度时延差是指在视频信号中，色度信号与亮度信号之间的时延差。国标规定Δτ≤４５ｎｓ。色亮度时延失真指色度信号与亮度信号之间的时延差引起的失真。(7)带内载噪比与带外载噪比：调制器产生的噪声是宽带的，既影响本频道内载噪比，也影响其它频道内载噪比，其他频道调制器与这个频道调制器混合后，其他频道调制器的带外噪声也要影响本频道内载噪比。因此，混合器数目越多，带外噪声与带内噪声叠加后，使调制器带内载噪比下降越多。将多个调制器混合的带内载噪比称做复合载噪比。对于固定频道调制器，当频道数Ｎ＞１５时，带内射频载噪比为－－－单个调制器载噪比对于捷变型频道调制器，有Ｎ个频道混合时，其复合载噪比为目前，国内捷变型频道调制器带内载噪比可达５７ｄＢ，带外载噪比可达７０ｄＢ。２）音频指标（１）音频输入信号幅度（２）最大频偏：±５０ＫＨｚ（３）失真度：伴音≤１％（４）带内平坦度：伴音为±１．５ｄＢ（５）信噪比：音频信噪比≥５０ｄＢ３）射频指标（１）图像、伴音载频间距：６５００ＫＨｚ±５ＫＨｚ（２）图像／伴音功率比：１０～２０ｄＢ可调，一般为１７ｄＢ（３）频率准确度和稳定度：ＶＨＦ频段，规定为准确度≤５ＫＨｚ。稳定度≤２０ＫＨｚ（４）输出电平稳定性：变化在±５ｄＢ以下最好（５）射频反射输出损耗：ＶＨＦ频段≥１２ｄＢ，ＵＨＦ频段≥１０ｄＢ（６）带外寄生输出抑制：≥６０ｄＢ2.3.3导频信号发生器为了增加干线长度或补偿由于温度变化而引起电缆衰减量和放大器增益的变化，在干线中要进行自动增益控制（AGC）和自动斜率控制（ASC）。为此，在前端就需要提供一个或两个反映传输电平变化情况的固定频率（幅度也要稳定）的载波信号（导引信号），即导频。产生导频信号的装置我们称之为导频信号发生器，它是采用同轴电缆作为传输手段的大系统前端的重要组成设备之一。在传统的有线电视系统中，广泛使用同轴电缆进行传输，其衰减量随着温度和频率而变化。信号在同轴电缆干线中传输时，由于干线有时长达数公里，而且随着夏季至冬季的气温变化，传输信号的衰减值和幅频特性的倾斜度都要发生变化。如果要使信号电平保持稳定，则必须在干线放大器中进行自动增益控制（AGC）和自动斜率控制（ASC），以补偿温度变化的影响。对应电缆衰减量的变化来控制放大器的增益和均衡量以保持放大器输出电平稳定的过程称为自动电平控制（ALC）。通常ALC包含AGC和ASC两个