有线电视系统设计方案

有线电视系统设计方案二〇一〇年五月2目录第一节系统概述.....................................................................................................................3第二节设计原则.....................................................................................................................3第三节设计依据.....................................................................................................................4第四节技术方案设计.............................................................................................................4一、有线电视系统的构成...............................................................................................4二、系统指标分配...........................................................................................................9三、主要设备技术参数.................................................................................................113第一节系统概述电视文化是绝大多数中国人的休闲文化，看电视已经成为城乡居民的主要休闲娱乐方式。而有线电视信号可为千家万户的百姓传送高质量的电视信号，使人们尽情享受电视这一消闲娱乐资源，正因如此，有线电视接入社区、家庭、宿舍自然成为我国城乡居民对住宅提出的必备条件之一。有线电视系统（CableAntennaTelevision-CATV）是利用同轴电缆进行宽频传输的图像传输系统，也可在大楼内，通过节目源设备（录像机、影碟机、有线电视机顶盒等）播放的影视信号及来自本地有线电视网的电视信号，该系统通过同轴电缆分配网络将电视图像信号高质量地传送到楼层各用户终端。本设计在大楼每层相应房间设置电视点，约60个点。采用860MHz传输系统，为用户终端传送高质量电视信号和优秀丰富的电视节目，为适应数字电视技术的发展及充分考虑到将来的扩充，将本系统设计成单向传输系统，并预留自办节目调频节目信道，以满足员工的休闲学习需要。第二节设计原则在本有线电视网络系统设计时，我公司将根据国家有关有线电视系统建设施工的标准和规范进行总体设计，并遵循以下设计原则。网络带宽：860MHz。传输特性：单向传输。接收质量：有线电视接收质量是有线电视网络建设最为关心的问题，按国家GB-6510标准规定，接收点的信号电平满足68±4dB，载噪比大于43dB，即图像客观评价质量达到国家标准4分以上要求。稳定性和安全性：这是有线电视网络建设最关心的问题，只有安全稳定运行的网络，才能确保有线电视终端的接收质量，网络的技术先进性是网络高性能的保证和基础，也是未来有线电视网络节目增容的保障，还可有效地减少使用人员和维护人员的麻烦。4第三节设计依据对于有线电视系统的设计主要依据国家颁布的有关标准和技术要求：☆《有线电视系统技术规范》☆《工业企业共用天线电视系统设计规范》☆GB8898《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》☆GB6510《30MHz～1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》☆GY106-92《有线电视广播系统技术规范》☆《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》☆GB6510-86《声音和电视信号的电缆分配系统》☆GB50200《有线电视系统工程技术规范》☆GY/T121《有线电视系统测量方法》第四节技术方案设计根据以上原则，我公司给出以下系统设计建设方案。该方案完全满足爱尔的宿舍大楼有线电视网络的要求。传输特性：单向传输高品质的有线电视网络的支持下，此有线电视网络将是一个投资合理、图像质量高、稳定、可靠的有线电视网络，给爱尔的企业员工提供一个温馨的生活环境。本方案能在网络带宽860MHz下进行单向传输，满足数字电视建设要求。一、有线电视系统的构成有线电视一般是由天线、前端、干线传输和用户分配网络几个部分构成。天线系统的主要功能是接收无线电波，并将接收到的高频电视信号馈送给前端系统。天线系统处于整个有线电视系统的最前端，它对最终用户接收到的图像质量有非常重要的影响。前端设备位于天线和干线传输网络之间，它的主要功能是将来自天线的高频电视信号和电视台自己开办节目的电视信号进行必要的处理，比如滤波、调制、频率转换等,然后对所有这些高频电视信号进行混合并将混合后的信号发送到用户分配网络。由此可以看出用户分配网络的主要功能是接收干线5上的高频电视信号将将其分配到千家万户。用户分配网络通常是由延长分配放大器、分支器、分配器、串接单元分支线、分支线、用户线和用户终端盒构成的。（一）前端系统有线电视的前端是各种信号源（包括来自卫星电视接收设备、MMDS接收设备、地方电视信号接收天线以及有线电视机顶盒、录像机、计算机等）与电缆传输分配系统之间的线路设备。系统的前端是传输信号的第一个加工处理环节，其设计任务主要包括：前端类型的选择、天线输出电平的估计、确定前端输出电平、载噪比和交调的计算等。有线电视系统作为爱尔宿舍的一部分，设计内容为前端部分、传输干线部分和分配网络部分，前端系统每栋每单元采用一个全频道混合放大器和均衡器。有线电视前端放大器主要有频道放大器和宽带放大器两类。前者一般用在混合器前，对每一个频道的信号分别进行放大；后者则用在混合器后，把各频道的信号同时放大到足够高的电平输出。由于频道放大器只放大一个特定频道的信号，可以较好地解决前端中由于放大器非线性引起的交调、互调、三次差拍等非线性失真。其原理与单频道天线放大器类似，也要在宽带放大器输入端加滤波电路，但其具有下面三个特点：（1）其输入电平低（约60dBμV），输出电平高（约115～120dBμV），要求增益能达到60dB左右，常用3～4级放大电路来组成。因为是单频道工作，虽然因输出高而不需要大功率管，但末级晶体管要求动态范围大、线性好。好的频道放大器还有自动增益控制（AGC）电路。（2）因为只放大一个频道信号，带通滤波器的通带特性好，具有选样性高、抑制干扰能力强的特点，阻带阻耗可达30dB以上。有的频道放大器在各级放大器前加谐振回路，可以得到更好的选择性，但调整比较困难。（3）频道放大器的输出阻抗对本频道信号很低（可以匹配37.5Ω的负载电阻），对其他频道很高，因而各频道信号可以直接混合输出，而省去专门的混合器。但因为频道放大器输出的幅频特性不是非常陡峭的矩形幅频特性，在邻频传输时，不能用频道放大器直接混合，而需要使用信号处理器。在具有频道放大器的前端中，由于频道放大器已把各频道信号放大到足够高的电平，故不需要再加宽带放大器，而是把从频道放大器输出的信号混合后直接6送入干线系统。均衡器的作用是用来弥补电缆的频率特性造成的量的不平衡。通常当干线的长度超过50m时，就应考虑使用均衡器。安装位置应靠近干线放大器的输入端或传输干线的末端。对于带有自动斜率控制功能的干线放大器，因其内部设有均衡网络，所以在传输干线上不使用均衡器。本方案中的信号源采用珠海有线电视信号。（二）传输通道目前，大多数有线电视系统的带宽为550MHz或750MHz，从频谱资源安排和分析，48.5MHz～750MHz为普通广播电视业务所用，750MHz～860MHz为下行数字通信通道，一般作为传输数字广播电视、VOD点播以及数字电话下行信号和数据，860MHz～1000MHz为高端频率，将用于各种双向通信业务，如个人通信等，也可用来分配将来可能出现的其他新业务。综上所述，本方案按860MHz进行设计。从我国电视信号的频道划分可以看出，在地面广播电视中，电视信号均为经过调制的高频信号，所以在有线电视系统中从天线、前端、传输网络到用户分配网络以及知道送入电视接收机的电视信号均是高频信号，而我们日常生活中用录象机录制的电视信号和摄像机拍摄的电视信号都是基带信号，他们必须被调制到一个比较高的频率上才能在有线电视系统中传输。1、传输干线的工程设计传输干线的功能是传输信号。信号在电缆中传输是要衰减的，传输距离越远，衰减量越大；电缆的频率特性又使不同频率的信号在电缆中衰减的程度不同，频率越高的信号衰减的程度越大。所以，在传输干线设计时，既要考虑到对信号衰减进行补偿，又要考虑对频率不同的信号其补偿程度要有所不同，频率高的信号要补偿的多些。因此，在传输干线部分除了选用传输损耗小的电缆外，对放大器的使用也有其特殊的一面。既然在传输干线部分使用了放大器，就要使其对系统的信号载噪比及交调的影响减小到最小程度。传输干线的组成除了必不可少的同轴电缆外，还有定向耦合器、均衡器和干线放大器。均衡器的作用是用来弥补电缆的频率特性造成的量的不平衡。通常当干线7的长度超过50m时，就应考虑使用均衡器。安装位置应靠近干线放大器的输入端或传输干线的末端。对于带有自动斜率控制功能的干线放大器，因其内部设有均衡网络，所以在传输干线上不使用均衡器。干线放大器的增益一般在20dB左右，最高不超过30dB。显然，两个干线放大器的间距除了取决于放大器的增益外，还取决于传输干线所使用的电缆的衰减特性和被传输的信号的频率。假如被选用的电缆是SYKV-75-9型藕芯电缆，干线放大器的增益为25dB，考虑到电缆接头、均衡器和定向耦合器的接入损失，实际放大增益为20dB。系统传输信号的上限频率为200MHZ时，则两个放大器的间距D可用下列公式计算。D=G/α式中，D为两个干线放大器的间距（m）；G为干线放大器的实际增益（dB）；α为电缆内传输信号每百米的衰减量（dB/100m）。计算结果D=350m，假如采用SYKV-75-12型藕芯同轴电缆，则D=440m。理论上，一条干线最多串接33个干线放大器，由此得出，干线的最大传输距离为11.5km和14.5km（被传输信号的最高频率为200MHZ时）。假如传输干线中传输的信号的上限频率为800MHZ时（相当于UHF频段的第50频道的频率），由于电缆的衰减量增大，l分别为160m和200m，其最大传输距离分别为5.3km和6.6km，仅为200MHZ时距离的一半。上述仅是理论上的计算，考虑到其它因素后，传输干线的最大传输距离应小于上述值。2、传输干线电缆的选择常用的同轴电缆由内导体、绝缘层、屏蔽层和外保护层四个部分组成。内导体电缆中主要起信号传导作用，常采用实心铜导线。大直径电缆可以增大机械强度，也有采用铜包钢作为内导体。屏蔽层由铜丝编制而成，它起着导电和屏蔽双重作用，使用时金属屏蔽端应接地。绝缘体处于内导体和金属屏蔽层之间，要求采用高频损耗小的绝缘介质，制成类似莲藕心的结构。绝缘体的支撑作用使内导体与屏蔽层同心，故称为同轴电8缆。外保护层是由橡胶、聚乙烯等材料制成，包裹在屏蔽层之外，有机械保护的密封防潮、防腐蚀的功能。同轴电缆的主要技术指标是特性阻抗、衰减特性、温度特性和回波损耗。特性阻抗是同轴电缆系统的重要参数，因为在有线电视系统中，凡是电缆连接的地方均要求各个部分达到阻抗匹配。同轴电缆的特性阻抗与同轴电缆的内导体直径、金属屏蔽层的内直径和绝缘材料的介电常数有关。衰减特性反映了电缆传输信号的损耗大小，通常以每100米衰减的dB数来表示，衰减越小，电缆的中继距离就越长。温度特性反映了电缆的衰