5有线电视和卫星电视接收系统

1课题5有线电视和卫星电视接收系统5.1有线电视系统与电视频道15.2卫星电视天线与接收设备25.3卫星天线的安装35.4前端设备421.1计算机网络概述5.5传输分配系统和传输线55.6传输分配系统的施工65.7工程案例7课题5有线电视和卫星电视接收系统3【知识点】有线电视系统的组成与类型；电视频道的划分；卫星电视天线与接收设备；卫星天线的安装；前端设备；传输分配系统及传输分配系统的施工。【能力目标】1了解有线电视系统的组成与类型；2了解电视频道的划分；3熟悉卫星电视天线与接收设备；4熟悉卫星天线的安装及传输分配系统的施工。课题5有线电视和卫星电视接收系统45.1有线电视系统与电视频道有线电视系统也称为CATV系统，它先后经历了共用天线电视系统、电缆电视系统和有线电视系统三个发展阶段。共用天线电视（CommunityAntennaTelevision,CATV）系统是指共用一组天线接收电视台电视信号，并通过同轴电缆传输、分配给许多电视机用户的系统。它最早起源于20世纪40年代的美国山村,为解决接收广播电视图像质量不好的问题,在接收信号好的地方架设天线,把接收到的信号传递给电视用户,这种多个用户共用一副天线的系统就是共用天线电视系统的雏形。5随着社会的进步和技术的发展，人们对电视媒介提出了越来越高的要求，不仅要求接收电视台发送的节目，还要求接收卫星电视节目和自办节目，甚至利用电视进行信息交流等。传输电缆的含义也不再局限于同轴电缆，而是扩展到了光缆等。于是，人们将通过同轴电缆、光缆或其组合来传输、分配和交换声音、图像信号的电视系统称为电缆电视（CableTelevision）系统，其英文缩写也正好是CATV。现在，习惯上它又常称为有线电视系统，这是因为它以有线闭路形式传送电视信号，不向外界辐射电磁波，并区别于电视台的开路电视广播。5.1有线电视系统与电视频道6近些年随着有线电视技术的不断进步，CATV呈现出了光纤化、数字化、双向传输的趋势。同时，在有线电视光纤网上架构IP宽带网,构成“三网合一”的宽带综合信息网已经得以实现。5.1有线电视系统与电视频道75.1.1CATV的组成与类型5.1.1.1CATV的组成CATV一般由前端、干线传输和用户分配三个部分组成，如图5.1所示。前端部分主要包括电视接收天线，频道放大器，频道变换器，自播节目设备，卫星电视接收设备，导频信号发生器、调制器、混合器以及连接线缆等部件。前端信号的来源一般有三种：接收无线电视台的信号；卫星地面接收的信号；各种自办节目信号。5.1有线电视系统与电视频道8图5.1CATA系统的组成5.1有线电视系统与电视频道9CATV系统前端部分的主要作用是：(1)将天线接收的各频道电视信号分别调整到一定电平，然后经混合器混合后送入干线；(2)必要时将电视信号变换成另一频道的信号，然后按这一频道信号进行处理；(3)将卫星电视接收设备输出的信号通过调制器变换成某一频道的电视信号送入混合器；(4)自办节目信号通过调制器变换成某一频道的电视信号而送入混合器；(5)若干线传输距离长（如大型系统），由于电缆对不同频道信号衰减不同等原因，故加入导频信号发生器来进行自动增益控制（AGC）和自动斜率控制。5.1有线电视系统与电视频道10在图5.1中，对于接收无线电视频道的强信号，一般是在前端使用V/V频率变换器，将此频道的节目转换到另一频道上去，这样空中的强信号即使直接串入用户电视机也不会造成重影干扰，因为此时频道已经转换。如果要转换UHF频段的电视信号，一般采用U/V频率变换器将它转换到VHF频段的某个空闲频道上。但对于全频段（VHF+UHF）的CATV系统，则不需要U/V变换器，可直接用UHF频道传送。5.1有线电视系统与电视频道11从卫星下行的电视信号（如C波段频率范围是3.7～4.2GHz），通过抛物面卫星天线送入馈源和高频头（LNB），将频率变成第一中频，即970～1470MHz的电视信号，通过同轴电缆送入前端设备。进入前端的卫星信号常常需要经过两个前端设备：其一为卫星电视接收机，它的作用是将第一中频电视信号解调成音频和视频电视信号；其二为邻频调制器，它的作用是将音、视频信号调制到所需要的电视频道（VHF或UHF频段），然后送入混合器。5.1有线电视系统与电视频道12自办节目的信号来自演播室、室外采访摄像机或室内录像机。它们输出的都为音、视频信号，进入前端以后都需用邻频调制器调制成指定的VHF/UHF邻频频道再送入混合器。在大型系统中还会遇到使用导频信号发生器的情况，它是提供整个系统自动电平控制和自动斜率控制的基准信号装置，可以在环境温度和电源电压不稳定时保证输出载波电平的稳定。这种装置在一般中型或小型系统中不常采用。5.1有线电视系统与电视频道13干线传输系统是把前端接收、处理、混合后的电视信号传输给用户分配系统的一系列传输设备。一般在较大型的CATV系统中才有此部分。对于单栋大楼或小型CATV系统，可以不包括干线部分，而直接由前端和用户分配网络组成。用户分配部分是CATV系统的最后部分，主要包括放大器、分配器、分支器、系统输出端以及电缆线路等，它的最终目的是向所有用户提供电平大致相等的优质电视信号。5.1有线电视系统与电视频道145.1.1.2CATV的类型1按网络类型分类(1)城域网即有线电视用户数为2000～100000户的城镇联网，或100000户以上的大型城市网。一般由当地有线电视主管部门经营管理，设有一个信号源总前端，经干线传输到各地分前端，再进入用户分配网。传输干线多采用光纤传送技术与用户分配电缆网连接，形成光HFC），其网络拓扑结构如图5.2所示。5.1有线电视系统与电视频道15图5.2HFC典型网络拓扑结构5.1有线电视系统与电视频道16(2)局域网即用户数在2000户以下的有线电视网。一般可采用全电缆网方式，用户分散、区域较大的情况下也可采用HFC方式。局域网也可通过电缆与城域网连接。(3)双向传输有线数字电视网即在HFC网络的基础上，正向（下行）通道传输有线电视模拟信号、数字电视信号和各种数据业务信号，反向（上行）通道传输各种宽、窄带数字业务信号。5.1有线电视系统与电视频道172按传输频带分类(1)隔频传输系统频道在频谱上的排列是间隔的传输系统，即VHF（甚高频）系统、UHF（超高频）系统、全频道系统（VHF+UHF）。其中VHF频段有DS1～DS12频道，UHF频段有DS13～DS68频道。(2)邻频传输系统即300MHz、450MHz、550MHz、750MHz、862MHz系统。由于国家规定的68个标准频道是不连续的、跳跃的，因此在系统内部可以利用这些不连续的频率来设置增补频道，用Z来表示。邻频道系统频道划分及应用如表5.1所示。5.1有线电视系统与电视频道18注：1小城镇中的住宅小区、企业可选用450MHz或550MHz邻频系统。2大中城市中的住宅小区、企业应选择750MHz或862MHz系统，有条件的部门宜选用1GHz系统。3对于新建的有线电视系统，单向传输时一般选用550MHz邻频系统,双向传输时选用750MHz、862MHz邻频系统,300MHz和450MHz邻频系统只用于现存的老系统。系统类型传输频道数目可传输的频道号300MHz邻频系统28个频道DS1-12+Z1-16450MHz邻频系统47个频道DS1-12+Z1-35550MHz邻频系统52个频道DS6-22+Z1-37750MHz邻频系统79个频道DS6-42+Z1-42862MHz邻频系统93个频道DS6-56+Z1-42表5.1邻频道系统频道划分及应用5.1有线电视系统与电视频道195.1.2我国电视频道的划分在保证电视信号质量的基础上，为了更加充分、合理地利用频谱资源，我国对于电视频道的基波配置波谱做出图5.3所示的划分。5.1有线电视系统与电视频道20注：1横坐标表示频率，纵坐标表示网络传输中信号电平的相对高低。2频谱中下行模拟电视频道分为标准频道（DS）和增补频道（Z）,Z是有线电视专用频道。3由于网络双向业务的开通，下行频道DS1～DS5频道不宜选用。4为防止传输系统中上、下行信号的串扰,特设置了隔离带。图5.3频道基波配置波谱图5.1有线电视系统与电视频道21我国关于电视频道的划分如表5.2所示，由表中可见：（1）目前我国电视广播采用Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四个波段，Ⅰ、Ⅲ波段为VHF频段，Ⅳ、Ⅴ波段为UHF频段。（2）Ⅰ与Ⅲ波段之间和Ⅲ与Ⅳ波段之间为增补频道A、B波段，这是因CATV节目不断增加和服务范围不断扩大而开辟的新频道。（3）每个频道之间的间隔为8MHz。（4）在Ⅰ波段与A波段（增补频道）之间空出88～171MHz频段划归调频（FM）广播、通信等使用，有时称Ⅱ波段。其中87～108MHz为FM广播频段。5.1有线电视系统与电视频道22波段电视频道频率范围/MHz中心频率/MHz图像载波/MHz伴音载波/MHzDS-148.5～56.552.549.7556.25DS-256.5～64.560.557.7564.25DS-364.5～72.568.565.7572.25DS-476～848077.2583.75DS-584～928885.2591.75Z-1111～119115112.25118.75Z-2119～127123120.25126.75Z-3127～135131128.25134.75Z-4135～143139136.25142.75Z-5143～151147144.25150.75Z-6151～159155152.25158.75Z-7159～167163160.25166.75Ⅰ波段Ⅱ波段(增补频道A1)表5.2我国电视频道划分表5.1有线电视系统与电视频道23DS-6167～175171168.25174.75DS-7175～183179176.25182.75DS-8183～191187184.25190.75DS-9191～199195192.25198.75DS-10199～207203200.25206.75DS-11207～215211208.25214.75DS-12215～223219216.25222.75Z-8223～231227224.25230.75Z-9231～239235232.25238.75Z-10239～247243240.25246.75Z-11247～255251248.25254.75Z-12255～263259256.25262.75Z-13263～271267264.25270.75Z-14271～279275272.25278.75Z-15279～287283280.25286.75Z-16287～295291288.25294.75Ⅲ波段A2波段（增补频道）续表5.25.1有线电视系统与电视频道24Z-17295～303299296.25302.75Z-18303～311307304.25310.75Z-19311～319315312.25318.75Z-20319～327323320.25326.75Z-21327～335331328.25334.75Z-22335～343339336.25342.75Z-23343～351347344.25350.75Z-24351～359355352.25358.75Z-25359～367363360.25366.75Z-26367～375371368.25374.75Z-27375～383379376.25382.75Z-28383～391387384.25390.75Z-29391～399395392.25398.75Z-30399～407403400.25406.75Z-31407～415411408.25414.75Z-32415～423419416.25422.75Z-33423～431427424.25430.75Z-34431～439435432.25438.75Z-35439～447443440.25446.75Z-36447～45