有线电视系统基础

有线电视系统基础弱点基础知识讲座）四）一.有线电视系统的基本组成有线电视系统主要由信号源、前端、干线传输和分配网络等四部分组成。信号源是提供传送广播电视信号节目的源头前端系统是位于信号源与干线传输系统之间的信号处理和转换设备。干线传输系统是有线电视系统的重要组成部分，它担负向分前端及用户分配网络高质量地传送信号的功能。用户分配网的任务是把干线传输来的电视信号经分配系统均匀地送到千家万户。信号源系统前端系统干线系统多路混合器多路混合器电视解调器卫星接收机电视解调器调频接收机频道处理器适配、解码器调频接收机光接收机放像机电视调制器电视调制器电视调制器电视调制器电视调制器电视调制器电视调制器调频调制器光发射机光发射机光发射机分配系统卫星接收机电视调制器多路混合器SDH光接收机有线电视系统的分类有线电视系统按带宽、使用器材、传输手段和结构类型等的不同可分成许多不同的种类。按频道带宽分有邻频系统（300、450、550、750、860MHZ）和隔频系统（全频道分段调节系统）。按使用器材分有全同轴电缆和光纤同轴电缆混合网络按传输手段分有光缆、电缆和微波网按网络结构分有链型、星型、环型、网型和混合型。按其它方式分有单向和双向、低分隔和中分隔、分散供电和集中供电有线电视系统常用设备与器材主要设备和器材：接收天线、接收机、解调器和解码器（适配器）、调制器、信号处理器、混合器、放大器、分支分配器、用户终端盒、同轴电缆、光缆、光发射机、光放大器、光接收机，光隔离器等。其它设备和器材：导频信号发生器、视音频分配器、视音频矩阵、制式转换器、加扰器、帧同步器、滤波器、供电器、稳压电源（或不间断电源UPS）接收天线电视天线卫星天线接收机卫星接收机数字电视接收机解调器解调器是将已调制好的射频信号转换成视频和音频信号的装置。解码器解码器主要作用将特殊处理了的信息还原的设施。有些特定的信息为保密、传输、保存等原因，必须对信息进行加密、编码、变换、压缩等处理。如收费电视频度的电视信号，进行了特殊的处理，需要特定的解码器才可以收看。调制器调制器是讲本地制作的视频节目信号、录像节目信号、卫星电视信号及音频信号转换成为已调制好的射频信号的装置。混合器混合器在有线电视中可将多个电视和声音混合成一路，用一根同轴电缆传输，达到多路复用的目的。混合器具有滤除干扰杂波的作用，因此有一定的抗干扰的能力。光缆光发射机光放大器光接收机放大器放大器是有线电视系统中最重要的器件之一，其作用是把信号放大以补偿在传输过程中的损耗，保证用户端电平足够高、失真和噪声尽可能小。放大器的分类按使用场合分：天线放大器、前置放大器、干线放大器、延长（支干）线放大器和分配（楼栋）放大器。按传输带宽分：频道放大器、频段放大器、宽带放大器（300、450、550、750、860MHz）。按导频信号分：MGC、AGC、ALC放大器。MGC——传输电长度100dB、1km左右，小型网络。AGC——传输电长度250dB、5km左右，中型网络。ALC（AGC/ASC）——传输电长度500dB、10km以上，大型网络。放大器的分类按不同种类分：单模块、双模块、多模块放大器。单向、双向放大器。单输出、双输出、多输出室内、野外型（机架式或机壳式）高增益、中增益、低增益分散、集中供电型（220V/60V）同轴电缆同轴电缆是有线电视系统的重要器材之一，是传输射频信号的主要媒介。由内导体、外导体、绝缘介质和外护套四部分组成。同轴电缆的分类按尺寸大小分：国产-5、-6、-7、-9、-12、-13、-15、-17，RG6、RG11。国外MC-440、500、650、750，QP-540、565、860、1英寸。按介质材料分：实心、化学发泡、纵孔、物理发泡和竹节电缆。按外导体材料分：全屏蔽网、屏蔽网+铝膜（双屏蔽和四屏蔽）、铝带纵包、焊接铝管和拉伸铝管等。按内导体材料分：全铜、铜包铝、铜包铁等。分支、分配器分支、分配器的作用是把一路信号按线路需要分成多路信号，以满足不同线路和用户需要。分类有：室内、室外型，过流、非过流型，普通、高隔离度。分支、分配器分配器分之器分支、分配器的区别分支器--是一种分配信号能量的设备，它从主路中耦合一小部分能量至分支端口，同时使主路信号在较少损耗的情况下从输入输出通道通过。分配器--也是一种分配信号能量的设备，它是将一个输出口的能量均等或不均等的分配到两个或数个输出口。由于分支器有较高的相互隔离度和反射损耗，故常用在干.支线上，而分配器的相互隔离度和反射损耗比较低，则在用户分配系统上比较多见。分配器可以到过来做混合器根本区别是：分支器为单向耦合，分配器为双向耦合用户终端盒用户终端盒是有线电视系统和用户电视机联接的桥梁。分类有：明装、暗装用户盒，塑料壳、金属壳；单孔、双孔用户盒——TV/FM，阴、阳头；终端型、串接型用户盒；隔直流型、非隔离型。混合型用户盒——RJ-45、F头、TV/FM用户终端盒二.有线电视系统的调试1）调试前的准备工作调试人员应具备一定的理论基础和实践经验，熟悉仪器使用和常见故障处理。阅读、熟悉有线电视系统的设计图纸和资料，掌握设计要点。阅读所要调试设备的说明书，掌握设备特性和使用要求。配备必要的设备、仪器如场强仪、万用表、电视机及相关工具配件等。2）信号源的调试使用场强仪调整接收天线的方向，使接收天线的电视频道场强最大；并用电视机监看图像质量有无杂波干扰和重影；天线信号电平低于60db的可考虑使用低噪声天线放大器。根据所接收卫星方位参数，使用场强仪、卫星接收机和电视机调整卫星天线的仰角、方位角，使所需接收信号的接收场强最大和图像质量最好且稳定。3）前端设备的调试根据设计方案的要求配置各电视频道调制器，并调整所有调制的输出电平基本相一致，视频调制度为87.5%，图像载波电平与伴音载波比（A/V）为-17dB（标准为13—24dB）。调整调频调制器的输出电平与电视伴音载波相一致（也可稍低于图像载波），并调整信号频偏为±75kHz。调整频道处理器的输入、输出频道（捷变频处理器），使输入和输出频道与接收信号频道及转换的频道相一致。并调整输入电平在70—75dB之间，输出电平和A/V比与其它频道基本相同。调整导频信号发生器与电视调制器的输出电平，并做好记录，以便今后检查、测试。若采用电视调制器作导频信号发生器时，应采用图像载波比较稳定的高挡调制器，使有无信号调制时的载波变化值在±0.5dB以内，保证干线系统的正常工作前端系统输出或前置放大器输入的调整，主要是根据系统输出口或前置放大器输入口的设计要求，微调各频道调制器载波使各频道电平在输出口的电平相一致或增加分路器、衰减器使信号电平达到设计要求。（4）干线系统调试①检查干线供电器（或不间断电源UPS）和电源插入器连接是否正确，测量电源供电是否正常。并检查各干线放大器的电压、电流是否满足正常工作要求。②按设计方案要求调整干线放大器的输入、输出电平。一般有三种调整工作方式：平坦输出方式、全倾斜输出方式、半倾斜输出方式。平坦输出方式调整起来最简单，需要的均衡量较大，线路指标要求高。06585300450550750频率（MHz）电平dB100908070输入电平输入电平输入均衡后的电平全倾斜输出方式调整也不难，需要的均衡量也较大，线路指标要求也高。06585300450550750频率（MHz）电平dB100908070输入电平输出电平输入均衡后的电平半倾斜输出方式调整较为复杂，需要的均衡量较少，线路指标最好。06585300450550750频率（MHz）电平dB100908070输入电平输出电平输入均衡后的电平③对于具有单导频控制AGC和双导频控制ALC/ASC的干线放大器的调整。一般调整方法是先关掉导频控制，调整输出电平到设计值；分别打开导频信号控制开关，调整输出电平至最大值，再回调至设计值。不同的放大类型有不同的调整方法，可参照说明书的要求调整既可。5）分配系统的调整①延长线放大器和分配放大器的调整与干放大器调整基本相同。②检查用户电平是否达到设计要求，一般用户电平在67±4或70±5dB之间，主要视网络实际情况和干扰情况而定。一般用户电平分配低些，每台放大器所能带的用户更多，有利于节省网络建设投资。③观看用户端的各频道电视机图像是否清晰、稳定，有无噪声大、交调干、互调干或外来信号干扰，并根据实际情况调整分配网络参数，最终满足网络设计要求。三.有线电视系统的主要指标（1）分贝表示法在广播电视和微电子技术应用中，小信号的电功率、电压、电流的值差别很大，运算起来非常不便，所以我们采用分贝来表示；统称电平。①、相对电平：是指被测量电平与指定基准电平的比值。P=10lg(Wx/Wo)（dB）Wx、Ux为测量点的功率和电压Pu=20lg(Ux/Uo)(dB)Wo、Uo为指定点的功率和电压②、绝对电平：在相对电平中，指定为1mW、1mV或1μV作为基准电平来计算某点的传输电平时，其结果称绝对电平。以分贝表示为dBmW或dBm、dBmV和dBμV。（2）信噪比和载噪比电视信号在传输过程中，噪声和干扰是影响图像质量的主要因素。来自内部产生的连续随机杂波对有用信号的影响，我们称为噪声，用噪声系数NF或F表示。外界信号侵入和有源器件产生的谐波及杂波的影响我们称为干扰。外界的干扰有很多种，其中影响电视节目收看质量的主要有：滚道干扰——50Hz-几百Hz的市电和电源干扰。网状干扰——几KHz～几十MHz的中、短波信号、BP机、手机、游戏机和空中无线电信号干扰。雪花和横线干扰——由日光灯、发动机和高频设备产生。信噪比表示视、音频信号的功率与噪声功率的相对强度，是恒量音、视频信号的质量的重要指标；用S/N表示。S/N=Ps/Pn或（S/N）dB=10lgPs/Pn=PSdB–PndB载噪比表示高频载波与噪声的相对强度，是恒量射频信号通道传输质量的重要指标，也是反映音、视频信号经过传输解调后的信号质量。用C/N表示。C/N=Pc/Pn或（C/N）dB=10lgPc/Pn=20lgUc/UnPAL制（视频带5.75MHz)传输系统的载噪比与解调后的信噪比之间关系为：S/N=C/N+6.4dB有线电视系统的载噪比（C/N）与放大器的输入电平、噪声系数和放大器的串连级数有关。放大器的输入电平每降低1dB，载噪比劣化1dB。单台放大器（C/N）单=Vi-NF-2.4dBn台相同放大器级联（C/N）N=（C/N）单–10lgndB（4）非线性失真非线性失真可分交扰调制比CM和载波互调比IM。交扰调制比CM是一个信号被另一个信号的振幅调制，并落在调制载波的同一个频道内，形成两个信号的相互干扰。它没有产生新的频率。俗称为“雨刷干扰”或“鬼影干扰”。载波互调比IM是多个信号的载波互调后，落入某一个电视频道中对视频信号形成斜纹干扰，条纹的疏密与干扰频率离被干扰的频道的图象载频的远近有关（近稀远密），称“网纹干扰”。互调干扰可适当地选择安排频道减轻，但是很有限；交调干扰是无法靠改变工作频道消除的。在载波互调产物中影响最大的是二阶和三阶互调产物。组合二次差拍CSO——二次谐波和二次互调产物的总合称；组合三次差拍CTB——三次谐波和多信号载波互调产生的三次项总和统称。非线性失真的大小与网络中传输频道数、放大器的输出电平和放大器的串连级数n密切相关。CMN=CM单―15lgn―20lg(N－1)CSON=CSO单―15lgn―20lg(N－1)CTBN=CTB单―20lgn―20lg(N－1)输出电平每提高1dB，非线性失真就劣化1—2dB。图像质量等级Q图像质量损伤程度视频信噪比/信号载噪比5分（优）不能觉察45.5dB/51.9dB4分（良）可觉察，但不讨厌36.6dB/43dB3分（中）明显觉察，稍讨厌29.9dB/36.3dB2分（差）很明显，令人讨厌25.4dB/31.8dB1分（劣）极显著，无法收看23.1dB/29.5dB电视