建筑通信及网络技术

建筑通信及网络技术第一页，共一百零九页，2022年，8月28日6.1有线电视系统概述6.1.1有线电视系统分类6.1.2有线电视系统作用与功能本节学习要求1.了解有线电视系统的分类；2.掌握有线电视系统的作用与功能；按照国家广电总局行业标准：CY/T106-1999M《有线电视广播系统技术规范》的定义，有线电视(CableTelevision，缩写为CATV)：是指利用射频电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。6.1有线电视系统概述第二页，共一百零九页，2022年，8月28日1.按干线器材分

A.全同轴电缆系统

B.光纤-同轴电缆混合系统(HFC网)C.微波与电缆混合系统

D.卫星电视分配系统2.按信号性质分类

A.模拟信号系统

B.数字信号系统6.1有线电视系统概述6.1.1有线电视系统的分类3.按频道利用情况分类

A.邻频传输系统

a.300MHz系统

b.450MHz系统

c.550MHz系统

d.750MHz(860MHz)系统

e.1000MHz系统

B.非邻频传输系统

a.VHF系统

b.UHF系统

c.全频道系统第三页，共一百零九页，2022年，8月28日1.解决弱场强区和阴影区的信号接收随传输距离的增加，空间电视信号（电磁波）场强越来越低。当低于电视机的接收灵敏度时，图像质量变差，出现雪花，甚至收不到电视信号，这样的区域称为弱场强区。电视台发射的信号主要以直线传输，当遇到障碍物阻挡（如楼房、山丘等），部分信号能量被反射和吸收，使得障碍物后面部分的场强较低，收看效果差，这样的区域称为阴影区。

CATV通过对信号接收、放大等处理，能很好地解决弱场强区、阴影区的收视条件。6.1有线电视系统概述6.1.2有线电视系统的作用与功能第四页，共一百零九页，2022年，8月28日2.提高抗干扰性（重影干扰、杂波干扰）电视信号在空间传输过程中遇到建筑物的反射而产生反射波，反射波比直射波延迟一段时间到达接收机，在电视机的屏幕上出现一个或多个比图像亮度低一些的右重影。（在城市中极普遍）电气设备产生的高频电磁波信号的频率成分若正好落在某个电视频道上时，就会对接收频道造成干扰，在电视屏幕上出现干扰条纹、抖动、噪声等。

CATV能有效降低这些干扰。6.1有线电视系统概述6.1.2有线电视系统的作用与功能第五页，共一百零九页，2022年，8月28日3.丰富电视节目信号源A.增加频道资源（利用增补频道）在有线电视系统中，起用了开路的无线电视广播系统中留给其它领域的频道，即增补频道，共有37个，分配在有线电视频道配置中的A1、A2和B波段。波段频率范围(MHz)业务内容R5～

65上行业务X65～

87过渡带FM87～108广播业务A110～1000模拟电视、数字电视、数据业务波段频道频率范围(MHz)ⅠDS1～DS548.5～92A1(Ⅱ)Z1～Z7111～167ⅢDS6～DS12167～223A2、BZ8～Z37223～463ⅣDS13～DS16470～502ⅤDS17～DS56502～862波段划分模拟电视频道划分表6.1有线电视系统概述6.1.2有线电视系统的作用与功能第六页，共一百零九页，2022年，8月28日A1:Z1～Z7，111～167MHzA2:Z8～Z16，223～295MHzB:Z17～Z37，295～463MHzB.提高频道利用率（利用邻频传输）C.增加信号源种类4.多功能综合利用图文电视、配音电视、数据、广播等

6.1有线电视系统概述6.1.2有线电视系统的作用与功能第七页，共一百零九页，2022年，8月28日6.2有线电视系统的构成6.2.1有线电视系统组成6.2.2有线电视的传输介质与设备6.2.3有线电视的传输网络-HFC6.2.4双向有线电视系统6.2.5数字有线电视系统6.2有线电视系统的构成第八页，共一百零九页，2022年，8月28日本节学习要求1.了解有线电视系统组成2.掌握有线电视的传输介质与设备同轴电缆、光缆、放大器、分配器、分支器3.掌握有线电视的传输网络-HFC4.了解双向有线电视系统5.掌握数字有线电视系统的结构6.2有线电视系统的构成第九页，共一百零九页，2022年，8月28日6.2有线电视系统的构成6.2.1有线电视系统的组成第十页，共一百零九页，2022年，8月28日1.信号源为系统提供各种信号。A.信号类型模拟电视信号；数字电视信号；当地电视台发射的开路电视信号；微波台转发的微波信号；电视台自办节目等。B.主要器件接收天线；卫星天线；微波天线；视频设备（摄像机、录像机）音频设备。6.2有线电视系统的构成6.2.1有线电视系统的组成1.信号源第十一页，共一百零九页，2022年，8月28日2.前端系统A.作用对信号源提供的各路信号进行必要的处理和控制，并输出高质量的信号给干线传输部分。B.信号处理内容信号放大；信号频率配置；信号电平控制；干扰信号抑制；信号频谱分量的控制；信号的编码；信号的混合等。6.2有线电视系统的构成6.2.1有线电视系统的组成2.前端系统第十二页，共一百零九页，2022年，8月28日C.主要器件天线放大器；频道放大器；宽带放大器；频道变换器；信号处理器；解调器；调制器；卫星接收机；制式转换器；微波接收机；混合器等。6.2有线电视系统的构成6.2.1有线电视系统的组成2.前端系统第十三页，共一百零九页，2022年，8月28日3.干线传输系统A.任务

a.把前端输出的高频电视信号传送给分配系统，在传输过程中根据信号电平的衰减情况，合理设置电缆补偿放大器，以弥补线路中无源器件对信号电平的衰减；

b.若是双向传输，还需把系统末端的上行信号传输至前端部分。B.主要器件干线放大器/线路延长放大器；电缆或光缆；斜率均衡器；电源供给器/电源插入器等。

6.2有线电视系统的构成6.2.1有线电视系统的组成3.干线传输系统第十四页，共一百零九页，2022年，8月28日4.用户分配系统A.任务

a.把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户，并保证各个用户的信号质量；

b.对于双向传输还需把上行信号传输给干线传输部分。B.主要器件线路延长放大器；分配放大器；分支器；分配器；用户终端(调制解调器、数据终端等)；机上变换器等。6.2有线电视系统的构成6.2.1有线电视系统的组成4.用户分配系统第十五页，共一百零九页，2022年，8月28日6.2.2有线电视系统的传输介质及设备1.同轴电缆2.光缆3.微波4.接收天线5.调制器与解调器6.混合器7.放大器8.分配器9.分支器6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备第十六页，共一百零九页，2022年，8月28日1.同轴电缆(1)长线当电磁波波长与线路几何尺寸可比拟时，把线路称为“长线”或“传输线”。在长线上，u=u(x,t)，i=i(x,t)，既是时间又是位置的函数。(2)波阻抗对无限长传输线上给定的一点，在外界条件不变的情况下，在任一时刻，该点电压u(x,t)与电流i(x,t)之比为一定值，则称该值为传输线上该点的波阻抗，又称特性阻抗，记作ZC(x)。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备1.同轴电缆

若传输线上各点的波阻抗都相等，则称该传输线为均匀传输线，各点波阻抗为传输线的波阻抗。第十七页，共一百零九页，2022年，8月28日（3）同轴（射频）电缆A.结构及材料

a.内导体：实心铜导体

b.绝缘体：聚乙烯、聚氯乙烯

c.外导体：作为传输回路的一根导体，又具有屏蔽作用。一般有金属管状、铝箔纵包搭接、铜网和铝箔纵包组合三种结构形式。

d.护套：聚乙烯、聚氯乙烯6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备1.同轴电缆第十八页，共一百零九页，2022年，8月28日B.波阻抗同轴（射频）电缆的波阻抗有50Ω、75Ω、150Ω等规格。我国CATV中最常用波阻抗为75Ω的同轴电缆。C.衰减频率特性电视信号在同轴电缆中传输时存在着传输损耗，其损耗的大小用衰减常数β表示。

β0（f）=导频损耗+绝缘损耗导频损耗与信号频率f的平方根成正比，绝缘损耗与信号频率f成正比。绝缘损耗很小，可忽略。一般:βi—对应信号频率为fi时的电缆损耗，dB。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备1.同轴电缆第十九页，共一百零九页，2022年，8月28日D.衰减温度特性β（T）

电缆损耗随环境温度变化，称为电缆的温度特性。电缆的温度特性除了导致电缆损耗的变化，还会导致电缆的斜率随温度而变化。衡量电缆的温度特性常用温度系数表示。

β0（T）=β0（T0）+αT（T－T0）一般情况下，温度每变化1℃，电缆损耗变化约0.2%，即温度系数为0.2%/℃。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备1.同轴电缆第二十页，共一百零九页，2022年，8月28日2.光缆(1).光缆传输的优点频带宽：单模光纤带宽可达10GHz以上；损耗极低：利用波长为1550nm的光传输1km的损耗仅为0.2dB；抗干扰能力强；保真度高；性能稳定。距离大于3km的系统，在传输上应首选光纤传输。(2).光缆在有线电视中的应用

HFC—光纤-同轴电缆混合网6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备2.光缆第二十一页，共一百零九页，2022年，8月28日3.微波A.微波是一种频率高、波长短的电磁波，对应的频率范围为300MHz~300GHz。B.传送质量高、距离远、覆盖面广、投资少、建网时间短、便于维护。C.适合地形复杂，架设光缆困难的地区和大、中城市个人用户或单位用户接收。D.微波多路分配系统(MMDS)a.使用最新的传送数字信号的信源编码、信道编码技术、数字调制技术，压缩数字信号频谱，提高频道利用率；

b.采用数字滤波与数字存储方式，消除噪声，改善图像传输的信噪比，消除亮度干扰，提高传送质量；

c.采用加扰/解扰技术，实现可寻址收费系统、计算机用户管理系统，可实现双向传送话务和数据信息、视频点播、电视会议等。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备3.微波第二十二页，共一百零九页，2022年，8月28日4.接收天线A.将空间接收到的电磁波转换成在传输线中传输的射频电压或电流输送给系统前端。B.可以有选择地接收给定频率的电视信号；C.可以有选择地接收给定极化的电视信号；D.可以有效地接收电视信号，抑制无用的干扰信号；E.提高电视机的灵敏度，即放大所接收的电视信号。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备4.接收天线第二十三页，共一百零九页，2022年，8月28日5.调制器与解调器对开路电视信号进行处理，使之满足邻频传输的条件；A.解调器解调器与调制器配合使用，将天线输出的开路电视射频信号送入电视解调器；通过电视解调器内部的滤波、检波、图像伴音分离等电路，从解调器输出端输出高质量的视频、音频信号，送入调制器；B.调制器当信号由解调器送至调制器后，调制器将其调制成电视射频信号，送入混合器。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备5.调制器与解调器第二十四页，共一百零九页，2022年，8月28日6.混合器A.混合器是一种将多个输入信号合并成为一个组合输出信号的装置。B.可以将多个单频道电视信号、FM信号、导频信号等组合在一起，形成一个复合视频信号，再用一根同轴的电缆传送出去，达到多路复用的目的。C.混合器在形成复合信号的过程中具有较高的相互隔离能力，避免信号间的相互影响。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备6.混合器第二十五页，共一百零九页，2022年，8月28日7.放大器(1)放大器的分类A.天线放大器(前置放大器)

作用：将天线接收到的信号放大后送至前端，以提高信号电平，改善前端输出信号的载噪比。B.频道放大器设置在混合器前面，对每一个频道的信号分别进行放大。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备7.放大器第二十六页，共一百零九页，2022年，8月28日C.干线放大器作用：补偿传输电缆的衰减，确保信号能够进行远距离传输一般干线放大器具有自动增益控制(AGC)和自动斜率控制(ASC)。同时具有AGC和ASC功能的放大器称为自动电平控制(ALC)放大器。D.干线分配放大器将信号放大并平均分配给几个支干线。一个输入端，多个输出端。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备7.放大器第二十七页，共一百零九页，2022年，8月28日E.干线桥接放大器具有一个主输入端、一个主输出端、几个分支输出端，用以形成支线。F.线路延长放大器通常用于支干线上，用于补偿支干线上分支器的插入损耗及电缆损耗。输出电平高，不具备AGC、ALC功能。G.分配放大器通常用于系统分配网络中，满足分配网络对信号电平的要求。输出电平高，不具备AGC、ALC功能。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备7.放大器第二十八页，共一百零九页，2022年，8月28日H.楼层放大器电缆传输的最后一级放大器，用于分配系统的末端。作用：使用户能够获得足够的信号电平。(2).主要技术指标

A.工作频带；

B.增益；

C.输入电平；

D.最大输出电平；

E.载噪比；（模拟电视系统指标）

F.交扰调制比；（模拟电视系统指标）

G.载波互调比（模拟电视系统指标）6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备7.放大器第二十九页，共一百零九页，2022年，8月28日8.分配器(1).作用与种类A.作用

a.将一路信号功率平均分配到若干线路；

b.将若干路信号混合起来。B.种类：二分配器、三分配器、四分配器、六分配器。C.图形符号(2).主要电气性能A.分配损失LpLp=Si－So(So1=So2=So)6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备8.分配器第三十页，共一百零九页，2022年，8月28日B.隔离度LsLs反映了两个输出端相互影响的程度。

Ls=So2－So1

一般要求Ls≥20dB。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备8.分配器第三十一页，共一百零九页，2022年，8月28日C.输入/输出阻抗输入/输出阻抗为频率的函数，标称输入/输出阻抗为75Ω。D.电压驻波比VSWR

表明了阻抗匹配的程度，要求1≤VSWR≤2。E.工作频率范围

V频段：5～230MHz；全频段：5～1000MHz。

注：分配器输出端不能空载，若某个输出端暂时不用，可接75Ω电阻接地。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备8.分配器第三十二页，共一百零九页，2022年，8月28日9.分支器(1).作用与种类A.作用：串接在干线（或支干线）上，取出一小部分信号功率馈送给支路，让大部分信号功率通过。B.种类：一分支器、二分支器、三分支器、四分支器。C.图形符号(2).主要电气性能A.插入损耗Ln与分支损耗Lz

插入损耗Ln：Ln=Si－So

分支损耗Lz：Lz=Si－So1

或Lz=Si－So2

6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备9.分支器第三十三页，共一百零九页，2022年，8月28日B.相互隔离度LZG与反向隔离度LFG

相互隔离度LZG：LZG=So2－So1

反向隔离度LFG：LFG=So2－SoC.输入/输出阻抗标称输入/输出阻抗为75Ω。D.电压驻波比VSWR

表明了阻抗匹配的程度，要求1≤VSWR≤2。E.工作频率范围

V频段：5～230MHz；全频段：5～1000MHz。注：最后一个分支器的主输出口，必须终接75Ω电阻后接地。6.2有线电视系统的构成6.2.2有线电视系统的传输介质及设备9.分支器第三十四页，共一百零九页，2022年，8月28日6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC1.HFC的结构2.HFC的调制方式3.HFC网络的拓扑结构光纤-同轴电缆混合网络(HybridFiber/CableTVNetwork,HFC)，即采用光缆将前端的电视信号传输到小区节点，再用同轴电缆分配网络将信号分配到用户电视机。6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC第三十五页，共一百零九页，2022年，8月28日1.HFC的结构A.有线前端任务：对需要进行分配的信号进行分离、放大、变频、调制、混合以及对电平进行调整、控制，对干扰信号进行抑制、滤波。B.光发射机把从前端送来的高频射频信号变为光信号，使其能在光纤中传输。混合器光发射机光节点光分路器同轴电缆网络有线前端HFC网络的结构6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC1.HFC的结构第三十六页，共一百零九页，2022年，8月28日C.光分路器将一路光信号按不同的功率比例分成多路的光信号输出。D.光接收机把光纤中传来的光信号变为射频电视信号，送往中心前端和用户分配系统。混合器光发射机光节点光分路器同轴电缆网络有线前端HFC网络的结构6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC1.HFC的结构第三十七页，共一百零九页，2022年，8月28日E.光节点光接收机、上行光发送机、多个桥接放大器、网络监控的设备统称为光节点。

HFC中每个光节点覆盖的用户可以看成一个独立的服务小区，小区内所有用户信息由光节点开始进行同轴网络的传输。混合器光发射机光节点光分路器同轴电缆网络有线前端HFC网络的结构6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC1.HFC的结构第三十八页，共一百零九页，2022年，8月28日2.HFC的调制方式A.幅度调制光缆传输采用残留边带调制。B.频率调制光缆传输频分多路复用C.数字调制光缆传输差分脉冲编码调制。6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC2.HFC的调制方式第三十九页，共一百零九页，2022年，8月28日3.HFC网络的拓扑结构A.星型网络拓扑结构光分配一次到位，光分路器少，传输质量好，可靠性高。6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC3.HFC网络的拓扑结构第四十页，共一百零九页，2022年，8月28日B.光纤到节点(FibertotheFeeder，FTF)

最主要传输模式。6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC3.HFC网络的拓扑结构第四十一页，共一百零九页，2022年，8月28日C.光纤到路边(FibertotheCurb，FTC)

缩小了FTF模式中光节点服务区，让光纤尽可能渗透到用户附近，达到靠近用户群的路边(Curb)平台。6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC3.HFC网络的拓扑结构第四十二页，共一百零九页，2022年，8月28日D.光纤到最后一个放大器(FibertotheLastActive，FTLA)

在光接收机后不再使用放大器，完全靠无源同轴电缆及元件就能够把射频信号分配到各用户。6.2有线电视系统的构成6.2.3有线电视系统的传输网络-HFC3.HFC网络的拓扑结构第四十三页，共一百零九页，2022年，8月28日6.2.4双向有线电视系统1.双向有线电视系统的传输方式2.双向有线电视系统的频带分布3.双向有线电视系统的应用下行信号：前端传向用户端的信号；上行信号：用户端传向前端的信号。6.2有线电视系统的构成6.2.4双向有线电视系统第四十四页，共一百零九页，2022年，8月28日1.双向有线电视系统的传输方式A.传输方式通常采用频率分割方式进行传输。6.2有线电视系统的构成6.2.4双向有线电视系统1.双向有线电视系统的传输方式第四十五页，共一百零九页，2022年，8月28日有线前端

分配器光分路器光发射机双向传输系统模型光接收机反向光发射模块反向光接收机B.双向传输系统模型在正向接收机内安装反向光发射模块，将上行信号转换为光信号，送往反向光接收机。6.2有线电视系统的构成6.2.4双向有线电视系统1.双向有线电视系统的传输方式第四十六页，共一百零九页，2022年，8月28日6.2有线电视系统的构成6.2.4双向有线电视系统1.双向有线电视系统的传输方式第四十七页，共一百零九页，2022年，8月28日3.双向传输系统的应用A.以电视和广播节目为主的有线电视系统；采用低频分割方式。B.以各种业务通信为主的本地网；采用中、高频分割方式。6.2有线电视系统的构成6.2.4双向有线电视系统2.双向有线电视系统的频带分布第四十八页，共一百零九页，2022年，8月28日6.2.5数字有线电视系统1.数字有线电视系统的组成2.数字有线电视系统的前端3.数字电视信号的传输4.数字有线电视系统的用户端设备6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统第四十九页，共一百零九页，2022年，8月28日1.数字有线电视系统的组成A.信源编码：按MPEG-2标准进行信源编码，提高数字通信传输效率，即提高数字通信传输的有效性。B.多路复用：将视频、音频和数据等各种媒体流按照一定的方法复接成一个单一的数据流。视频压缩视频音频压缩音频辅助数据控制数据信源编码

多路复用

信道编码

调制

信道接收机数字有线电视系统框图6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统1.数字有线电视系统的组成第五十页，共一百零九页，2022年，8月28日C.信道编码：即纠错编码，提高数字通信传输的可靠性。D.调制：采用幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)技术进行调制。正交幅度调制(QAM)：对载波振幅与相位同时进行数字调制。目前主要采用64QAM调制。视频压缩视频音频压缩音频辅助数据控制数据信源编码

多路复用

信道编码

调制

信道接收机数字有线电视系统框图6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统1.数字有线电视系统的组成第五十一页，共一百零九页，2022年，8月28日E.信道：卫星信道、有线信道、微波信道。F.接收机：解调、信道解码、解复用、视频音频解压缩、显示格式转换等。视频压缩视频音频压缩音频辅助数据控制数据信源编码

多路复用

信道编码

调制

信道接收机数字有线电视系统框图6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统1.数字有线电视系统的组成第五十二页，共一百零九页，2022年，8月28日2.数字有线电视系统的前端—核心6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统2.数字有线电视系统的前端第五十三页，共一百零九页，2022年，8月28日(1).信号输入部分A.信源系统

信源系统将信号进行一定格式转换，使之成为符合DVB-C标准的TS流(传送流)信号。6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统2.数字有线电视系统的前端第五十四页，共一百零九页，2022年，8月28日B.业务系统功能：采用DVB标准对节目的相关信息进行编辑、整理，最后封装，完成播出TS流打包；在接收端由机顶盒完成对数据信息的解析。C.存储播出系统节目素材的上载与收录系统节目存储与节目库管理系统节目预编/审核系统准视频点播(NVOD)系统专业频道管理播出系统。6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统2.数字有线电视系统的前端第五十五页，共一百零九页，2022年，8月28日(2).信号处理部分A.复用加扰系统将从数字有线前端输入的信号，根据码率进行节目、数据信息复用并完成加扰，形成若干个频道的码流。6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统2.数字有线电视系统的前端第五十六页，共一百零九页，2022年，8月28日B.条件接收系统通过对各项数字电视广播业务进行授权管理和接收控制来实现各项功能。C.用户管理系统与条件接收系统使用专用的接口进行连接，主要对网络中的信号进行商品化定义、对用户信息、用户设备信息、节目预定信息、用户授权信息、财务信息等进行处理、维护和管理，同时为其他子系统提供用户授权管理的基本数据库信息。6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统2.数字有线电视系统的前端第五十七页，共一百零九页，2022年，8月28日(3).调制输出部分调制过程：包括基带接口与同步、SYNC1(同步)变换与随机化、卷积交织器、字节变换到M比特符号、差分编码、基带形成等环节。调制前的信号分成两路：一路信号直接接QAM调整器，进入本地HFC网络进行传输；另一路信号通过接口适配器复接到SDH(同步数字系列)网络上传送到分前端，在分前端使用网络接口适配器，将信号转换成TS流，再使用QAM调整器进行调制，然后混入本地的HFC网络。6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统2.数字有线电视系统的前端第五十八页，共一百零九页，2022年，8月28日3.数字电视信号的传输A.传输方式卫星传播、HFC传播、微波传播。B.常用数字电视标准美国标准：ATSC(先进电视制式委员会)

欧洲标准：DVB(数字视频广播)DVB-S(采用卫星进行数字视频广播传输)DVB-C(采用有线电视进行数字视频广播传输)DVB-T(采用地面广播进行数字视频广播传输)

日本标准：ISDB(综合业务数字广播)6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统3.数字电视信号的传输第五十九页，共一百零九页，2022年，8月28日4.数字有线电视系统的用户端设备6.2有线电视系统的构成6.2.5数字有线电视系统4.数字有线电视系统的用户端设备第六十页，共一百零九页，2022年，8月28日6.3有线电视信号质量的评定6.3.1分贝的应用6.3.2增益6.3.3模拟电视信号质量指标（略）6.3.4数字电视性能指标本节学习要求1.掌握分贝的应用2.掌握增益3.了解模拟电视信号质量指标（略）载噪比、交扰调制、相互调制、组合三次差拍比、组合二次失真4.掌握数字电视性能指标6.3有线电视系统质量的评定第六十一页，共一百零九页，2022年，8月28日6.3.1分贝的应用1.分贝的概念2.相对电平3.绝对电平4.数量关系6.3有线电视系统质量的评定6.3.1分贝的应用第六十二页，共一百零九页，2022年，8月28日1.分贝的概念分贝（dB）是度量信号强度常用的一种方法。

电平：被测点电平，就是利用该点功率、电压或电流与某一基准功率、电压或电流值相比，用对数表示。2.相对电平6.3有线电视系统质量的评定6.3.1分贝的应用1.分贝的概念；2.相对电平其中：SP，SU，SI—功率、电压、电流电平；

P1，U1，I1—基准点功率、电压、电流；

P2，U2，I2—被测点功率、电压、电流。第六十三页，共一百零九页，2022年，8月28日3.绝对电平以电压U0=1μV，电流I0=13.33nA，功率P0=13.33×10－15W为基准值的相对电平，称为CATV系统中的绝对电平。A.为什么作以上规定？规定U0=1μV是为了方便；规定1μV电压在75Ω电阻上产生的电流为I0，I0=U0/R=13.33nA；规定1μV电压在75Ω电阻上产生的功率为P0，P0=U02/R=13.33×10－15W。根据以上规定，在CATV系统中的任一点上，有：SP0=SU0=SI06.3有线电视系统质量的评定6.3.1分贝的应用3.绝对电平第六十四页，共一百零九页，2022年，8月28日B.明确的表示方法以1μV为基准的分贝值记作dBμV，即20lg(U/1μV)。在CATV中，一般将“dBμV”，简记为“dB”。例如：信号电压为1V，其电平为:20lg(1×106μV/1μV)=120dBμV4.数量关系电压加倍：ΔSU=20lg2=6dB

电压翻两翻：ΔSU=20lg(2×2)=12dB

电压增为十倍：ΔSU=20lg10=20dB

电压增为百倍：ΔSU=20lg100=40dB

功率加倍：ΔSP=10lg2=3dB

6.3有线电视系统质量的评定6.3.1分贝的应用4.数量关系第六十五页，共一百零九页，2022年，8月28日1.增益的定义衡量CATV系统中放大器等有源器件放大信号能力的参数。2.功率增益6.3有线电视系统质量的评定6.3.2增益3.电压增益第六十六页，共一百零九页，2022年，8月28日1.损害电视信号质量的因素2.载噪比3.放大器的非线性失真产物4.交扰调制5.相互调制6.组合三次差拍比7.组合二次失真6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）1.损害信号质量因素干扰；噪声；失真第六十七页，共一百零九页，2022年，8月28日2.载噪比A.定义载噪比用来衡量系统中噪声干扰对电视图像信号的影响程度，用（C/N）表示。（倍）

以分贝表示，记作C/N：

(dB)

其中，PC，UC，SC

—

载波功率、电压、电平；

PN，UN，SN

—

噪声功率、电压、电平。6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）2.载噪比第六十八页，共一百零九页，2022年，8月28日B.国家标准对载噪比的要求我国标准(《30MHz--1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB-6510)规定CATV系统的C/N≥43dB。为留有余量，(《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94)规定设计值C/N≥44dB。6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）2.载噪比第六十九页，共一百零九页，2022年，8月28日C.噪声的图像效果雪花点状的噪波系统的C/N越高，图像的清晰度越好。按照系统载噪比的大小，我国将图像质量划分为5个等级，并规定CATV系统图像质量必须达到4级以上。图像等级载噪比（dB）电视画面的主观评价551.9优异的图像质量（无雪花等）443良好的图像质量（稍有雪花）336.3可通过(可接受)的图像质量(稍令人讨厌的雪花)231.8差的图像质量（令人讨厌的雪花）129.5很差的图像质量（很令人讨厌的雪花）6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）2.载噪比第七十页，共一百零九页，2022年，8月28日3.放大器非线性失真产物由于放大器本身的非线性，当电视信号通过放大器时，必然会产生非线性失真。

uo(t)=k0+k1ui(t)+k2ui2(t)+k3ui3(t)+…其中：uo(t)—输出信号；

ui(t)—输入信号；

k1—放大倍数；

k1>k2>k3>k4

…

—

二、三、四…次非线性失真系数。一般只取k1、k2、k3即可。ui(t)uo(t)放大器6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）3.放大器非线性失真产物第七十一页，共一百零九页，2022年，8月28日

为了分析方便，设仅有三个频道的电视信号，即：

ui(t)=u1(t)+u2(t)+u3(t)u1(t)=A1cosω1t，A1=U1(1+m1cosΩ1t)；

u2(t)=A2cosω2t，A2=U2(1+m2cosΩ2t)；

u3(t)=A3cosω3t，A3=U3(1+m3cosΩ3t)。其中，ω1，ω2，ω3—

分别为三个频道图像载频角频率；

A1，A2，A3—

分别为三个频道图像载频振幅变化规律；

m1，m2，m3—

分别为三个频道图像载频调制指数；

Ω1，Ω2，Ω3—

分别为三个频道图像载频调制信号角频率。则放大器输出信号为：

uo(t)=k1ui(t)+k2ui2(t)+k3ui3(t)

将上式展开后整理，结果如下表所示：6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）3.放大器非线性失真产物第七十二页，共一百零九页，2022年，8月28日1一次项k1ui(t)k1A1cosω1t共3项有用信号，线性放大，三个基波成分k1A2cosω2tk1A3cosω3t2二次项k2ui2(t)(1/2)k2(A12+A22+A32)共3项直流项3k2A1A2cos(ω1±ω2)t共6项二阶互调产物(二次差拍项,，即两频率的和、差项)K2A2A3cos(ω2±ω3)tk2A3A1cos(ω3±ω1)t4(1/2)k2A12cos2ω1t共3项二次谐波(1/2)k2A22cos2ω2t(1/2)k2A32cos2ω3t5三次项k3ui3(t)(3/4)k3A13cosω1t共3项本身干扰

(3/4)k3A23cosω2t(3/4)k3A33cosω3t三信号三阶以内的主要非线性失真6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）3.放大器非线性失真产物第七十三页，共一百零九页，2022年，8月28日6三次项k3ui3(t)(1/4)k3A13cos3ω1t共3项三次谐波(1/4)k3A23cos3ω2t(1/4)k3A33cos3ω3t7(3/4)k3A12A2cos(2ω1±ω2)t

共12项两信号三阶互调三次差拍项(3/4)k3A12A3cos(2ω1±ω3)t

(3/4)k3A22A1cos(2ω2±ω1)t

(3/4)k3A22A3cos(2ω2±ω3)t

(3/4)k3A32A1cos(2ω3±ω1)t

(3/4)k3A32A2cos(2ω3±ω2)t

8(3/2)k3A1A2A3cos(ω1±ω2±ω3)共4项三信号三阶互调9(3/2)k3A1A22cosω1t共6项交调产物(3/2)k3A1A32cosω1t(3/2)k3A2A12cosω2t(3/2)k3A2A32cosω2t(3/2)k3A3A12cosω3t(3/2)k3A3A22cosω3t第七十四页，共一百零九页，2022年，8月28日(dB)

CATV系统主要考虑的非线性失真指标有：交扰调制比(CM)、载波互调比(IM)、组合三次差拍比(CTB)、组合二次失真(CSO)等。

4.交扰调制A.定义一个频道的信号对另一个频道的载波产生调制，称为交扰调制，简称交调。衡量交调大小的指标为交调比CM(CrossModulation)6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）4.交扰调制第七十五页，共一百零九页，2022年，8月28日B.国家标准对交调的要求我国标准(《30MHz--1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB-6510)规定CATV系统的CM≥46dB。为留有余量，(《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94)规定设计值CM≥47dB。C.交调的图像效果

“串台”或“雨刷”(图像中移动的垂直或斜图案)现象。6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）4.交扰调制第七十六页，共一百零九页，2022年，8月28日5.相互调制A.定义各传输频道间或同一频道内各载波间受到非线性特性作用，会产生新的频率成分。若新频率成分正好落在某接收频道内，则会对该频道的正常收看产生影响，称之为互调失真，简称互调。衡量互调大小的指标为互调比IM(InterModulation)(dB)

6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）5.相互调制第七十七页，共一百零九页，2022年，8月28日B.国家标准对互调的要求我国标准(《30MHz--1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB-6510)规定CATV系统的IM≥57dB。为留有余量，(《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94)规定设计值IM≥58dB。C.互调失真图像效果斜纹或网状纹波6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）5.相互调制第七十八页，共一百零九页，2022年，8月28日6.组合三次差拍比A.定义随着系统设计容量的不断增加，IM的影响越来越严重，其中又以IM3的影响最严重。可以用组合三次差拍(差拍项即频率的和、差项)、三阶互调产物的影响来代表三阶互调干扰的影响。对于任意一个频道，将会有一簇的三次差拍和三阶互调信号的频率正好落在该频道中形成干扰，这一簇干扰信号称为组合三次差拍干扰。

(dB)

6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）6.组合三次差拍比第七十九页，共一百零九页，2022年，8月28日B.国家标准对组合三次差拍比的要求我国标准(《30MHz--1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB-6510)规定CATV系统的CTB≥54dB。为留有余量，(《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94)规定设计值CTB≥55dB。C.组合三次差拍干扰图像效果

随机噪声状干扰。

6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）6.组合三次差拍比第八十页，共一百零九页，2022年，8月28日7.组合二次失真A.定义在HFC中，当光缆与铜缆连接时，二次失真影响很大。另外，当频道数增加时，落在任意一个频道中的二次失真也是一个群体。将落在任意频道中的所有二次失真的总和称为组合二次失真。

(dB)

6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）7.组合二次失真第八十一页，共一百零九页，2022年，8月28日B.国家标准对组合二次失真的要求我国标准(《30MHz--1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB-6510)规定CATV系统的CSO≥52dB。为留有余量，(《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94)规定设计值CSO≥53dB。C.组合二次失真干扰图像效果

网状纹波。

6.3有线电视系统质量的评定6.3.3模拟电视信号质量的评定（略）7.组合二次失真第八十二页，共一百零九页，2022年，8月28日6.3.4数字电视系统性能指标1.比特率、波特率、频带宽度2.频谱效率3.误码率4.信噪比(S/N)、载噪比(C/N)与Eb/N05.抖动性能6.3有线电视系统质量的评定6.3.4数字电视系统性能指标第八十三页，共一百零九页，2022年，8月28日1.比特率、波特率、频带宽度比特率是指二元数字码流的信息传输速率，单位是bit/s，表示每秒可传输多少个二元比特。波特率是指三元及三元以上的多元数字码流的信息传输速率，单位是baud/s，表示每秒可传输多少个多元码字。比特率与波特率在本质上是一回事，都表示信息传输的速率，只是在传输系统的不同阶段，信号呈现出不同的形式，因此以不同的计算方式来衡量其信息的传输速率。

DVB(数字电视广播)传输系统通用结构中，发射端在映射之前以及接收端在反映射之后，信息都以二元数字信号表示，因此其中各环节传输和处理信息的速率用比特率表示；发射端在映射之后以及接收端在反映射之前，信息以多元数字符号表示，因此其中各环节传输和处理信息的速率用波特率表示，如调制信号的速率等。6.3有线电视系统质量的评定6.3.4数字电视系统性能指标1.比特率、波特率、频带宽度第八十四页，共一百零九页，2022年，8月28日调制方式16QAM32QAM64QAM128QAM256QAM信息速率(Mbps)20282535304235494056占用频带宽度(MHz)5.758.055.758.055.758.055.758.055.758.05QAM--正交振幅调制，一种幅度、相位复合调制技术，它同时利用载波的幅度和相位来传递信息比特。

MQAM—多电平正交振幅调制，M为电平数，我国数字电视一般采用64QAM。QAM调制波的信息速率和占用频带宽度6.3有线电视系统质量的评定6.3.4数字电视系统性能指标1.比特率、波特率、频带宽度第八十五页，共一百零九页，2022年，8月28日2.频谱效率

频谱效率：指传输信道中每赫兹(Hz)带宽可以传输的比特率，在数值上等于每个调制符号所映射的比特数。频谱效率的高低取决于数字调制技术，如：

BPSK(二相相移键控)或2ASK(二进制振幅键控)调制技术：频谱效率为2bit/s/Hz；

32QAM调制技术：频谱效率为5bit/s/Hz；

64QAM调制技术：频谱效率为6bit/s/Hz；最新调制技术频谱效率可达10～11bit/s/Hz。3.误码率数字通信系统的可靠性能是用误码率来表示的。一般要求小于10－7。6.3有线电视系统质量的评定6.3.4数字电视系统性能指标2.频谱效率；3.误码率第八十六页，共一百零九页，2022年，8月28日4.信噪比(S/N)、载噪比(C/N)与Eb/N0

在数字传输系统中，信噪比(S/N)、载噪比(C/N)与Eb/N0均是表示信号与噪声间强弱关系的常用参数。6.3有线电视系统质量的评定6.3.4数字电视系统性能指标4.信噪比、载噪比第八十七页，共一百零九页，2022年，8月28日5.抖动性能抖动是数字信号传输过程中一种瞬时不稳定现象，它包括两个方面：A.输入脉冲在某一平均位置左右变化；B.从输入脉冲中提取的时钟信号在其中心位置左右变化。抖动现象相当于对数字信号进行附加的相位调制，其频率一般为0～2Hz。系统的传输速率越高，其抖动的影响也越大，严重时造成误码。工程中一般设定系统容许的最大抖动指标，作为对抖动的限制条件。6.3有线电视系统质量的评定6.3.4数字电视系统性能指标5.抖动性能第八十八页，共一百零九页，2022年，8月28日6.4有线电视分配系统的设计6.4.1概述6.4.2常见用户分配网络6.4.3分配系统设计本节学习要求1掌握模拟用户端对接收信号的要求2掌握常见用户分配网络3了解分配系统设计（略）放大器工作电平的计算用户电平的计算6.4有线电视分配系统的设计第八十九页，共一百零九页，2022年，8月28日1.模拟用户端对接收信号的要求A.电视对电平的要求用户端的电平又称为系统输出口电平。用户电平过高、过低均不好，这是根据电视接收机本身的性能决定的。当用户电平低于60dB时，在电视屏幕上会出现“雪花”噪波干扰；当用户电平高于80dB时，会超过电视机的动态范围，从而易产生非线性失真，出现“串台”、“网纹”等干扰。考虑到用户电平波动等因素，用户电平的设计值一般要留有较大的裕量，全频道系统用户电平通常取70±5dB左右，邻频传输系统一般取69±6dB。6.4有线电视分配系统的设计6.4.1概述1.模拟用户端对接收信号的要求第九十页，共一百零九页，2022年，8月28日B.对信号传输质量的要求带宽、传输速率、频谱效率、误码率、信噪比、抖动性能等符合数字电视系统质量指标要求。2.分配网络是一个单输入多输出系统输入：一个点的电视节目信号；输出：用户终端电视节目信号。3.分配网络的主要性能指标载噪比C/N、交调比CM、输出电平S。（模拟系统）4.主要元器件分配器、分支器、放大器、均衡器、电缆6.4有线电视分配系统的设计6.4.1概述第九十一页，共一百零九页，2022年，8月28日1.分配-分配方式布线灵活，主要应用于支干线、分支干线、楼幢之间作分配用。使用中切忌某一输出端空载，若暂时不用，需接75欧终端负载。6.4有线电视分配系统的设计6.4.2常见的用户分配网络1.分配-分配方式第九十二页，共一百零九页，2022年，8月28日2.分配-分支方式该方式主要优点是通过选择不同分支损耗的分支器，能保证用户电平基本一致，且布线灵活，便于管理。因此，城市CATV系统一般均采用此种方式。6.4有线电视分配系统的设计6.4.2常见的用户分配网络2.分配-分支方式第九十三页，共一百零九页，2022年，8月28日3.分支-分支方式该方式特点与分配-分支方式基本相同，也是城市CATV系统常用的方式。6.4有线电视分配系统的设计6.4.2常见的用户分配网络3.分支-分支方式第九十四页，共一百零九页，2022年，8月28日6.4.3分配系统设计分配系统载噪比自动满足，关键是交调比。1.放大器工作电平的计算A.输出电平的计算利用放大器的非线性失真指标进行计算：(dB)

(dB)

一般情况下，最末端分配放大器的输出电平在100～107dB之间，通常倾斜输出，具体数值必须满足后续无源分配网络对信号电平的要求。考虑到电平的波动及提高系统的非线性指标，放大器实际输出电平应比计算结果小3～5dB。(dB)

6.4有线电视分配系统的设计6.4.3分配系统设计（略）1.放大器工作电平的计算第九十五页，共一百零九页，2022年，8月28日其中：Sot—生产厂家给出的放大器输出端某一测试电平(dB)；

So—放大器的实际工作电平(dB)；

CMot—厂家给出的在Nt个频道测试信号同时输入时，输出为Sot时的交调比(dB)；

CMi—在Nt个频道输入时，放大器输出电平为So时的交调比(dB)；

Nt—厂家给出的测试频道数；

N—系统设计频道数；注：当系统设计频道数N与厂家测试频道数Nt不相等时，需要加以修正，修正值为：(dB)

6.4有线电视分配系统的设计6.4.3分配系统设计（略）1.放大器工作电平的计算第九十六页，共一百零九页，2022年，8月28日其中：

CTBot—厂家给出的在Nt个频道测试信号同时输入时，输出为Sot的组合三次差拍比(dB)；

CTBi—在Nt个频道输入时，放大器输出电平为So时的组合三次差拍比(dB)；

CSOot—厂家给出的在Nt个频道测试信号同时输入时，输出为Sot的组合二次失真(dB)；

CSOi—在Nt个频道输入时，放大器输出电平为So时的组合二次失真(dB)；(dB)

(dB)

6.4有线电视分配系统的设计6.4.3分配系统设计（略）1.放大器工作电平的计算第九十七页，共一百零九页，2022年，8月28日B.输入电平的计算分配系统放大器的输入电平比较高，通常在70～

80dB之间，总是满足分配给放大器的载噪比指标的。因此，只要用放大器的实际输出电平So减去放大器的实际增益G即可得到放大器的实际输入电平Si：Si=So－