《有线电视技术概述》PPT课件

1、有线电视技术概述,1,早期电视的接收方式1941年美国建立第一座电视台纽约WNBT电视台接收开路信号，信号质量差，频道少第一阶段（19751985年）小型天线系统阶段共用天线电视系统MATV（MasterAntennaTelevision）随着开路电视节目的增多，对电视接收质量要求提高，为了改善接收条件，多个用户共用一组优质天线，以有线方式将电视信号分送到各个用户的电视系统。第二阶段（19851995年）大型共用天线系统阶段,有线电视技术发展阶段,有线电视技术发展阶段,有线电视CATV(CableTelevision)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

2、视系统。共用天线在城市发展中，高层建筑物不断兴起而造成了接收障碍（阴影区和重影干扰）人们期望更高质量的图像质量多频道节目传输的需要能提供双向传输实现信息交换第三阶段（1996-现在）有线电视系统阶段,有线电视系统传输技术,拓扑结构环型：总前端到分前端传统模拟信号：1550nm加光放、1310nm数字信号：TS码流传输QAM调制信号传输星型：分前端到光节点，1310nm或1550nm多级星型（树型）光节点到终端：电缆分配网：放大器加分支分配器EPON：1310nm/1490nm/1550nm传输技术及方式模拟广播电视信号：视频采用调幅，伴音采用调频方式数字电视信号：QAM调制，占用8MHz带宽双

3、向数据通讯：EPON、CABLEMODEM（符合DICSIS标准）FTTX+LAN,歌华有线北京市环网拓扑,歌华有线数字电视信号传输,网内节目现有网：57套模拟，44套数字，18套立体声平移网：42套模拟，129套数字，18套立体声,有线电视系统的组成,由三部分组成：前端系统、传输系统和电缆分配系统。前端：位于信号源和传输系统之间，对传输信号进行各种技术处理的设备组合。传输系统：对于超大型或大型CATV系统而言，传输系统指远距离传输的超干线或干线。它位于前端系统和电缆分配系统之间。传输系统一般分别采用光缆方式。电缆分配系统：位于传输系统和用户终端设备之间,把前端经干线系统传输的信号进行放大和分

4、配。对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术要求。,歌华有线昌平前端电视系统,歌华有线昌平区电视环网,昌平有线二级机房设备连接图,有线电视系统传输技术,HFC概念(Hybridfibercoax)HFC光纤同轴电缆混合网作为一种（接入网）的结构模式，是美国AT&T公司在1993年提出的，是采用光纤和有线电视同轴电缆网络传输信号、数据的宽带接入技术。(HFC)典型模式典型的HFC网是用光缆把有线电视前端节目信号传送到居民小区（每光接收机覆盖用户小于500户），通过光接收机将光信号转换为射频电信号后，再由电缆分配网传送至最终用户。目前HFC网主流方式歌华有线网络已全部实现光缆到小区、到村，

5、现正全面升级，实现光缆到楼，光缆到单元（每光接收机覆盖用户小于200户）。最终将实现光缆到户。,有线电视系统传输技术,光纤同轴混合网的结构,有线电视系统传输技术,HFC由模拟向数字化平稳过渡提高了电视节目的质量图象质量达到DVD水平，伴音达到环绕立体声效果噪声没有积累，各用户的信号质量一样图像尺寸（取样数扫描行）720480主观评价与模拟的3级左右相比，图像等级提高至少1级信号无失真再生增加了电视节目的数量1个8MHz模拟频道可以传810套数字电视节目可方便实现加密解密多功能业务电视网站股票交互式应用,HFC系统可实现的业务,广播电视业务基本业务模拟电视技术指标提高带宽拓展节目容量增多数字电视

6、节目播出和传输条件接收（CA）用户管理（SMS）电子节目指南（EPG),HFC系统可实现的业务,CATV网上的双向数据通信FTTB+LAN方式CableModem技术光无源网络技术PON技术（EPON/GPON),有线数字电视的标准,美国标准ATSC（AdvancedTelevisionSystemCommittee先进电视制式委员会）欧洲标准DVB（DigitalVideoBroadcasting数字视频广播）日本标准ISDB（IntegratedServicesDigitalBroadcasting综合业务数字广播）中国有线数字电视广播信道编码和调制规范2001年国家广电总局颁布行业标准,

7、该标准等同于DVB-C标准。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面等所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准为DVB-S、DVB-C、DVB-T等。,数字电视、数字电视机和数字电视机顶盒,数字电视是指节目信号从节目录制到用户收看的整个数字化过程。数字电视机是指能接收数字电视信号的电视机（目前市场上销售的绝大多数“数字电视机”并不是真正意义的数字电视机）。数字电视机机顶盒是目前接收数字电视信号必要的附加设备，它接收并处理数字电视节目信号，再利用普通电视机进行显示。,数字电视的优势,（一）易于实现，操作简单用户只需加装一台数字电视机顶盒，不必再对家里的有线电视线路和电视机作任何

8、改动，就可以用现在的模拟电视机接收数字电视节目和网站信息；而且用户不需要任何专业知识，只要会使用电视机的遥控器，就可以完成对机顶盒的所有操作。（二）海量信息的接收模拟有线电视网的带宽达到862MHZ，经过数字化之后，其理论带宽达到4085MB。昌平地区经过数字电视信号转换的用户，可以收看到129套数字电视节目，其中包括2套高清电视和16套立体声广播。昌平电视台3套节目也实现了数字化，用户可以通过机顶盒收看到画质更加清晰的本地自办节目。,数字电视的优势,（三）安全可靠性高由于采用了数字压缩技术和加密手段，彻底杜绝了对有线电视网进行非法插播情况的出现。（四）用户易于接受用户承担较少的支出，不仅可以

9、在电视机上欣赏到与DVD、CD相媲美的视频、音频效果，还有丰富多彩的各种应用可以使用，是目前性价比最高的普及性文化娱乐形式。（五）家庭多媒体终端随着技术的不断发展，数字电视机顶盒将成为集高清晰度电视、杜比5+1立体声音响、宽带互联网、可视电话、家庭网关于一体的数字信息多媒体终端，最终完成与计算机的融合，真正实现家庭网络化、信息化和智能化。,数字电视的服务种类,DVD画质的数字电视信号CD效果的音质海量、免费的电子政务和便民服务信息NVOD准视频点播股票行情、电子节目预报本地人机交互式游戏,数字电视机顶盒内容,数字电视机顶盒内容,数字电视数字昌平,机顶盒发展方向,基本型机顶盒,交互式机顶盒高清机

10、顶盒HDTV,PVR机顶盒个人视频录像机,有线电视网设计主要参照标准,国家标准（GB5020094）最常用的有线电视工程国家标准，设计、施工及验收广电部（GY/T1061999）广播电视总局发布最重要、最常用的广播电视系统的技术规范技术指标的根据IEC60728-1-2001电视和声音信号电缆分配系统第1部分：测量方法和系统性能GY/T143-2000有线电视系统调幅激光发送机和接收机入网技术条件和测量方法GY/T131-1997有线电视网中光链中系统技术要求和测量方法GY/T180-2001HFC网络上行传输物理通道技术规范,基础知识,邻频传输技术连续每隔8MHZ安置一个频道传输，为防止干扰

11、，其关键是在邻频前端要用频道处理器和调制器对信号进行处理，使其达到邻频传输的技术要求。频率配置R波段5-65MHZ上行业务FM波段87-108MHZ广播业务A波段110-1000MHZ模拟电视、数字电视、数据业务1频道图像载波fv=49.75MHZ,频率范围fv-1.25至fv+6.75MHZ，伴音副载波fafv+6.5MHZ增补频道A1频段：110-167MHZZ1-Z7A2-B频段：223-465MHZZ8-Z37,基础知识,计量单位的概念与换算在有线电视技术中我们用对数单位分贝（db）表示量值。用分贝表示是为了便于表达、叙述和运算。分贝是表征两个功率电平比值的单位。10lg(A*B)=1

12、0lgA+10lgB10lg(A/B)=10lgA-10lgB1、dBmdBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（绝对功率值/1mw）例1如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。（光传输设备）2、dBuVdBV是一个考征电平绝对值的值，计算公式为：20lgV（绝对电平值/1V）dBuV=90+dBm+10*log(R)，R为电阻值，有线电视系统中R=753、dBmV0dBmV60dBuVdBuV60+dBmV,基础知识,载噪比C/NC/N值是衡量系统图象质量的重要指标。图象质量达到4级以上，C/N必须达到43dB以上。影响C/N的因素主要有信号源、传输设备、施工质量。复

13、合三次差拍比CTB随着系统传输频道的增加，组合三阶差拍指标变得越来越突出，它较真实地反映了多频道系统的射频非线性失真。CTB随着放大器工作输出电平的提高下降，放大器输出电平每升高1dB，CTB恶化2dB。54dB复合二阶失真CSOCSO属于二阶失真，CSO也是多频道的产物，其特点与CTB相似。在同一种放大模块的放大器中，CSO随放大器工作输出电平每升高1dB，CSO将恶化1dB。54dB,基础知识,调制误差比(ModulationErrorRatio,MER)调制误差比定义为矢量幅度的有效值与误差幅度的有效值的比值，以分贝（dB）表示，IEC给出的要求MER30dB。测试中MER通常可由星座分

14、析仪直接读出各种QAM下MER的最低要求64QAM:23dBMER256QAM:29dBMER,基础知识,比特误码率比特误码率（BER）定义为错误比特和发送的比特总数之比。图象质量优异:BER10-4,有线电视网络设计光缆部分,光缆规划光纤到路边（FTTC）光纤到楼（FTTB）：四个高电平输出端口的光工作站，在高密度用户区可带200400户用户光纤到户（FTTH）光缆纤芯规划采用4芯以上的光缆，一芯光纤传输下行数据、电视信号一芯回传其余二芯光纤备份（以太网数据传输、网管）,有线电视网络设计光缆部分,下行光链路传输系统设计保证发射机到各光节点损耗的均匀性光接收机功率在-31dBm之间光放大器输入

15、功率在15dBm之间线路损耗：13l0nnm的传输损耗036dBmkm；熔接损耗0.03dBmkm,每公里留余量0.01dBmkm,每公里实际线损按0.4dBmkm计算.1550nnm的传输损耗0.2dBmkm；每公里实际线损按0.25dBmkm计算.附加损耗:附加损耗主要考虑法兰盘的接头损耗,光分路器插入损耗，按每链路1.5dBm算,有线电视网络设计光缆部分,光功率分配器分光比计算公式：Ki=100.1aLi/(100.1aL1+100.1aL2+100.1aLn）L1n：l到n分路的光缆长度；a：光纤损耗常数；Ki：分光比。光链路损耗计算公式：AaL10LgKiB设计余量A：光链路损耗：a

16、：光纤损耗常数；L：光缆长度：B：活动连接器和光分路器插入损耗,有线电视常用光缆规格,常规型单模光纤（G652光纤）既可工作在1310nm波长，又可以工作在1550nm波长。光缆结构层绞式通光缆（12以上）中心束管式光缆（12芯以下）,光缆接续熔接法：损耗可小于0.05dBm活动联接头：常用的联接头为FCAPC（螺旋终止的斜面型）或SCAPC（推进接通的斜面型）两大类。单模光纤活动联接器扦入损耗可小于0.2dBm。,有线电视常用光设备,防水尾缆,适配器,光分路器,有线电视常用光设备,光缆终端盒,光缆接续盒,光纤配线架ODF,有线电视常用光设备,机架式光发射机,模块式光发射机,射频输入电平一般必

17、须大于70dBuV，对于某只特定的激光器来说存在着一个最佳的射频激励电平以得到最好的C/N、CTB和CSO指标，过高的射频损坏激光器,有线电视常用光设备,掺铒光纤放大器（EDFA）采用掺铒离子单模光纤作为增益介质，在泵浦光激发下铒离子由低能级跃迁到高能级得到粒子数反转分布，在信号光诱导下实现受激辐射产生光放大。实际测试表明EDFA光放大器的应用基本对CTB、CSO等非线性指标没有影响长距离色散的影响入纤功率小于14-16dBm,有线电视常用光设备,悬挂安装方式,水平机座安装方式,野外型光工作站频率带宽：5862MHz工作窗口：1310nm和1550nm输出口：4路分配输出口，高电平102-11

18、8dBV电平输出射频放大：采用进口砷化镓射频模块,有线电视网络设计电缆部分,同轴电缆的传输特性：特性阻抗：75阻抗不匹配出现多重反射，重影失真衰减特性：不同频率衰减量不同温度特性：温度系数约为0.2%/度。电缆的衰减值随环境温度的降低而下降.屏蔽特性：屏蔽衰减，单位为dB。屏蔽衰减数越大,表明电缆的屏蔽特性越好机械特性：耐弯折，不易变形,有线电视常用电设备,放大器补偿和均衡支线电缆衰减和分支器、分配器的插入损耗额定输出电平在98118dBuV之间线路放大器通常不能级联线路放大器的工作频带和干线放大器一致，线路放大器与干线放大器一样采用电缆芯线供电方式。,有线电视常用电设备,放大器配件衰减器、均衡器、双向滤波器固定和可调两种调整形式，推荐用固定插片。供电3865集中供电方式220分散式供电方式检测口输入、输出具有射频电平检测口,有线电视网络设计电缆部分,干线设计以下几个原则（1）从前端至最远端选择尽可能短的干线长度和支线长度（2）满足系统功能的要求（3）满足系统技术指标的要求（4）使用尽可能少的有源设备（如：干线放大器）（5）负载用户均衡（6）在同轴分配网络设计时，尽量少用或不用分支损耗过大的分支器；而采用分配器作分路器材，以保证各支路上行路由的总损耗（即电缆及分路器材传输损耗之和）近似相等。（7）分配网络路由设计尽量采用多级星型传输结构（8）分配网络传输设