精品文档-电视原理与现代电视系统(裴昌幸)-第6章
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天线有无源天线和有源天线两种。有源天线可使天线系统 实现高增益、高信噪比接收，通常天线放大器安装在天线的竖 杆上，可以把它看成天线的一部分。天线及天线放大器直接影 响接收信号的质量，因此，不仅要注意天线系统本身的质量、 安装架设位置，同时还要注意使它与前端设备有良好的匹配， 这对于减少信号反射、减少重影都是非常有效的。
在复杂的干线传输系统中，除串接干线放大器外，还要在 干线分支点接入中间(干线)桥接(分支)放大器、干线分配(分 路)放大器或终端桥接放大器，如图6-2(b)右上侧虚框内所示。
第6章 有线电视系统
(4) 用户分配网络。用户分配网络是连接传输系统与用户 终端的中间环节。它分布最广，直接把来自干线传输系统的信 号分配给用户终端。它主要包括延长分配放大器、分配器、串 接单元、分支器、用户线等，如图6-2(b)右下侧所示。用户分 配网络的电缆与干线电缆比较，可用细一点的、允许损耗大一 点的电缆，以降低成本。
第6章 有线电视系统
图6-1 有线电视的工作频段及频道分布
第6章 有线电视系统
(2) 我国的无线(开路)广播电视台按行政区域覆盖范围实 行中央、省(市)、地区和县四级布局。由于电视接收机对(相) 邻频道的抑制能力较差，为了防止相互干扰，各级电视台的发 射功率和频率(VHF的DS 1～DS 12，UHF的DS 13～DS 68)必须 按照全国统一规划实行隔频传输。一般地，在VHF频段，主要 抑制邻频干扰，常常只需间隔一个频道就可防止相互干扰；而 在UHF频段，除防止邻频干扰外，还要考虑镜(像)频(率)干扰， 接收机本振泄漏及交、互调干扰等，常常需要隔4～6个频道传 输。有线电视系统在频道数不是很多时也通常采用隔频传输。 但是，如果频道数较多或频道范围有限(如频道范围为48.5～ 300 MHz)，则要采用邻频传输或增补频道传输。
第6章 有线电视系统
对于传输节目多、技术性能要求高的大型有线电视系统， 由于采用邻频传输而使频道间干扰增大，对前端的频率变换器 等部件提出了更严格的要求，一般简易部件已不能适应。目前 大都采用技术结构复杂的信号处理器来实现频率变换、调制、 放大等功能。此外，前端还可包括多种特殊服务的设备，如系 统监视、付费电视、防盗防火报警等。
国际电视频道数 12 12 12 22 24 42 55 68
增补频道数 7 16 35 36 40 41 41 41
总频道数 19 28 47 58 64 83 96 109
第6章 有线电视系统
(5) 有线电视的无线传输手段主要有卫星和微波两种，而 微波传输方式主要有多频道微波分配系统MMDS(Multi-Channel Microwave Distribution System)和调幅微波链路 AML(Amplitude Modulated Microwave Link)两种。其中，MMDS 的工作频段为2.5～2.7 GHz，带宽为200 MHz，可容纳24个PAL 制电视频道；AML的工作频段为12.7～13.2 GHz，带宽为500 MHz，可传送50套左右的PAL电视信号。当然，调频微波链路 FML(Frequency Modulated Microwave Link)在远距离频道传输 时，性能较好。
第6章 有线电视系统
(2) 前端设备。前端设备是接在接收天线或其他信号源与 有线电视传输分配系统之间的设备。它对天线接收的广播电视、 卫星电视和微波中继电视信号或自办节目设备送来的电视信号 进行必要的处理，然后再把全部信号经混合网络送到干线传输 分配系统。图6-2(b)左侧的虚框内示出了传送节目信号不多的 有线电视前端设备的基本组成。由于传输频道不多，一般信号 处理都采用带通滤波器、频率变换器、调制器、频道放大器、 导频信号发生器及混合器等简易部件。
第6章 有线电视系统
根据工作频段的不同，有线电视可分为不同的系统。在不 同的系统中，增补频道的设置是不一样的。在48.5～ 223 MHz的VHF系统中，增补频道的频率范围为111～ 167 MHz，有7个频道；48.5～295 MHz的300 MHz系统中，增补 频道为111～167 MHz频段的Z1～Z7和223～295 MHz频段的Z8～ Z16，共16个频道；在295～447 MHz设置Z17～ Z35。
图像载频 112.25 120.25 128.25 136.25 144.25 152.25 160.25 224.25 232.25 240.25 248.25 256.25 264.25 272.25 280.25 288.25
伴音载频 118.75 126.75 134.75 142.75 150.75 158.75 166.75 230.75 238.75 246.75 254.75 262.75 270.75 278.7统
2. 传输方式 应用电视和广播有线电视均采用同轴电缆或光缆甚至微波 和卫星作为电视信号的传输介质。电视信号在传输过程中普遍 采用两种传输方式：一种是射频信号传输，又称高频传输；另 一种是视频信号传输，又称低频传输。应用电视系统都采用视 频信号传输方式，而广播有线电视系统通常采用射频信号传输 方式，且保留着无线广播制式和信号调制方式，因此，并不改 变电视接收机的基本性能。
第6章 有线电视系统
(2) 宽带性。同轴电缆、光缆和微波链路以及卫星转发器 的频带都很宽，可容纳很多个电视频道，并可传输其他信息。
(3) 保密性和安全性。有线电视以闭路的方式传输，受外 部干扰和向外部泄漏都很少，且加扰容易，具有很强的保密性 和安全性。
此外，有线电视在安装时，在天线、放大器和电源等部位 都加装防雷设备，因此，通过有线电视系统收看电视节目要比 个体安装室外天线收看电视节目安全。
第6章 有线电视系统
(4) 反馈性。有线电视系统可以实现双向传输，既可由有 线电视中心向用户(下行)传送各种电视节目，也可由用户向电 视中心反向(上行)传送节目或其他信息。
(5) 控制性。这里的控制指的并不是干线放大器、前端设 备等处的自动控制，而是有线电视中心对各干线放大器的监控 和对各电视用户的可寻址控制，从而实现付费电视或有偿服务。
第6章 有线电视系统
(6) 灵活性。有线电视系统与环境没有密切的关系，形式 多样，灵活机动。
(7) 发展性。有线电视的发展性表现在很多方面。比如， 前端系统从接收放大到接收转播，再到自办节目和接收卫星节 目；传输媒介从同轴电缆到光缆、微波，再到三者的混合；传 送的信息从开路电视节目和FM立体声广播到图像、声音和数据 的多媒体(Multimedia)信息；从模拟有线电视到数字有线电视， 等等。
第6章 有线电视系统
(3) 干扰传输系统。干线传输系统是把前端设备输出的宽 带复合信号传输到用户分配网络的一系列传输设备，主要有各 类干线放大器和干线电缆或光缆。由于电缆的损耗随温度和湿 度而变化，为保持电平的稳定，干线放大器通常具有自动增益 控制(AGC)和自动斜率控制(ASC)功能。在主干线上分支应尽可 能少，以保持干线中串接的放大器的数目最少。若要双向传输 节目，必须使用双向传输干线放大器，建立双向传输系统。
频带 111～119 119～127 127～135 135～143 143～151 151～159 159～167 223～231 231～239 239～247 247～255 255～263 263～271 271～279 279～287 287～295
中心频率 115 123 131 139 147 155 163 227 235 243 251 259 267 275 283 291
第6章 有线电视系统
6.1.2 有线电视系统的构成 1. 基本组成 有线电视系统一般由接收信号源、前端处理、干线传输、
用户分配和用户终端几部分组成，而各个子系统包括多少部件 和设备，要根据具体需要来决定。图6-2是有线电视系统的基 本组成图。
第6章 有线电视系统
图6-2 有线电视系统的基本组成 (a) 组成框图；(b) 实例
第6章 有线电视系统
第6章 有线电视系统
6.1 概述 6.2 信号接收与信号源 6.3 前端系统 6.4 传输系统 6.5 分配系统 6.6 用户终端 6.7 双向有线电视系统 6.8 付费电视系统
第6章 有线电视系统
6.1 概 述
6.1.1 基本概念 1. 定义与分类 (1) 定义。有线电视系统是采用缆线作为传输媒质来传送
第6章 有线电视系统
表6-2 CATV的频道划分表
频道范围/MHz 48.5～223 48.5～300 48.5～450 48.5～550 48.5～600 48.5～750 48.5～860 48.5～958
系统种类 VHF 系统 300 MHz 系统 450 MHz 系统 550 MHz 系统 600 MHz 系统 750 MHz 系统 860 MHz 系统 V+U 系统(含增补)
第6章 有线电视系统
3. 工作频段及频道 应当强调指出：有线电视的工作频段及频道指的是在干 (支)线中传输的信号的频段及频道，并不是指前端接收信号的 频段。 我们知道，除应用电视采用视频传输外，广播有线电视一 般均采用射频传输。以下对它的工作频段及频道从几方面加以 说明。 (1) 有线电视的工作频段及频道分布如图6-1所示，它包 括VHF和UHF两个频段。
第6章 有线电视系统
(3) 邻频道指的是相邻的标准广播电视频道。邻频道传输 是增加有线电视频道的一种有效方法，但是，它对前端设备和 电视接收机的要求都较高。
(4) 增补频道传输也是增加有线电视频道的一种方法。增 补频道是非标准频道，它是在国家规定的开路电视标准频道没 有采用的频段中增设的电视频道，只有在有线电视中才使用， 其带宽与标准频道一样，为8 MHz。
第6章 有线电视系统
4. 特性与功能 (1) 高质量。有线电视的高质量性主要表现在两个方面：
一是它能改善弱场强区和“阴影区”的电视接收质量；二是其 抗干扰性能好。
VHF、UHF广播电视信号由于频率高，具有“视距”传播的 特征。因此，在离电视台较远的地方，便出现了弱场强区；在 直线传播途中，遇到高山或高大建筑物的遮挡，就形成了“阴 影区”。在这些区域中，电视信号非常微弱，导致电视用户不 能正常收看。有线电视系统通过采取多种有效措施，如架高接 收天线，增设低噪声天线放大器等，使用户的电视机可以获得 较理想的电视信号。
88～108 MHz仍为FM广播频段。Z1～Z16的频道分配见表61。不同系统的频道数划分见表6-2。由表6-2可知，扩展传输 频带也可以增加频道数。
第6章 有线电视系统
表6-1 Z1～Z16频道分配表
频段 A
B
频道 Z-1
-2 -3 -4 -5 -6 -7 Z-8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16
第6章 有线电视系统
(1) 接收信号源。接收信号源通常包括卫星地面站、微波 站、无线接收天线、有线电视网、电视转播车、录像机、摄像 机、电视电影机、字幕机等。在目前的CATV系统中，最主要的 还是接收开路广播电视节目的天线，因为它能接收许多频道的 电视节目，在有线电视系统传输的节目中占有很大比例。
前端送出的每路输出信号应调整到系统设计所需的电平。
第6章 有线电视系统
前端站通常选建在干扰最小、场强较强且离天线较近的地 方。
此外，复杂大型的有线电视系统还可能设有本地前端、远 地前端和中心前端。直接与系统干线或与作干线用的短距离传 输线路相连接的前端叫本地前端。通常，把设在服务区域的中 心，其输入来自本地前端及其他可能的信号源的那种辅助前端 称为中心前端；而把经过长距离地面微波或卫星线路把信号传 至本地前端的那种前端叫做远地前端。
电视节目的一种闭路电视系统(Closed Circuit Television， CCTV)，它以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声、 像信息。所谓闭路，指的是不向空间辐射电磁波。
第6章 有线电视系统
(2) 分类。按照用途分，有线电视系统有广播有线电视和 专用有线电视(即应用电视)两类。不过，随着技术的发展，这 两种有线电视的界限已不十分明显，有逐渐融和交叉的趋势。
在复杂的干线传输系统中，除串接干线放大器外，还要在 干线分支点接入中间(干线)桥接(分支)放大器、干线分配(分 路)放大器或终端桥接放大器，如图6-2(b)右上侧虚框内所示。
第6章 有线电视系统
(4) 用户分配网络。用户分配网络是连接传输系统与用户 终端的中间环节。它分布最广，直接把来自干线传输系统的信 号分配给用户终端。它主要包括延长分配放大器、分配器、串 接单元、分支器、用户线等，如图6-2(b)右下侧所示。用户分 配网络的电缆与干线电缆比较，可用细一点的、允许损耗大一 点的电缆，以降低成本。
第6章 有线电视系统
图6-1 有线电视的工作频段及频道分布
第6章 有线电视系统
(2) 我国的无线(开路)广播电视台按行政区域覆盖范围实 行中央、省(市)、地区和县四级布局。由于电视接收机对(相) 邻频道的抑制能力较差，为了防止相互干扰，各级电视台的发 射功率和频率(VHF的DS 1～DS 12，UHF的DS 13～DS 68)必须 按照全国统一规划实行隔频传输。一般地，在VHF频段，主要 抑制邻频干扰，常常只需间隔一个频道就可防止相互干扰；而 在UHF频段，除防止邻频干扰外，还要考虑镜(像)频(率)干扰， 接收机本振泄漏及交、互调干扰等，常常需要隔4～6个频道传 输。有线电视系统在频道数不是很多时也通常采用隔频传输。 但是，如果频道数较多或频道范围有限(如频道范围为48.5～ 300 MHz)，则要采用邻频传输或增补频道传输。
第6章 有线电视系统
对于传输节目多、技术性能要求高的大型有线电视系统， 由于采用邻频传输而使频道间干扰增大，对前端的频率变换器 等部件提出了更严格的要求，一般简易部件已不能适应。目前 大都采用技术结构复杂的信号处理器来实现频率变换、调制、 放大等功能。此外，前端还可包括多种特殊服务的设备，如系 统监视、付费电视、防盗防火报警等。
国际电视频道数 12 12 12 22 24 42 55 68
增补频道数 7 16 35 36 40 41 41 41
总频道数 19 28 47 58 64 83 96 109
第6章 有线电视系统
(5) 有线电视的无线传输手段主要有卫星和微波两种，而 微波传输方式主要有多频道微波分配系统MMDS(Multi-Channel Microwave Distribution System)和调幅微波链路 AML(Amplitude Modulated Microwave Link)两种。其中，MMDS 的工作频段为2.5～2.7 GHz，带宽为200 MHz，可容纳24个PAL 制电视频道；AML的工作频段为12.7～13.2 GHz，带宽为500 MHz，可传送50套左右的PAL电视信号。当然，调频微波链路 FML(Frequency Modulated Microwave Link)在远距离频道传输 时，性能较好。
第6章 有线电视系统
(2) 前端设备。前端设备是接在接收天线或其他信号源与 有线电视传输分配系统之间的设备。它对天线接收的广播电视、 卫星电视和微波中继电视信号或自办节目设备送来的电视信号 进行必要的处理，然后再把全部信号经混合网络送到干线传输 分配系统。图6-2(b)左侧的虚框内示出了传送节目信号不多的 有线电视前端设备的基本组成。由于传输频道不多，一般信号 处理都采用带通滤波器、频率变换器、调制器、频道放大器、 导频信号发生器及混合器等简易部件。
第6章 有线电视系统
根据工作频段的不同，有线电视可分为不同的系统。在不 同的系统中，增补频道的设置是不一样的。在48.5～ 223 MHz的VHF系统中，增补频道的频率范围为111～ 167 MHz，有7个频道；48.5～295 MHz的300 MHz系统中，增补 频道为111～167 MHz频段的Z1～Z7和223～295 MHz频段的Z8～ Z16，共16个频道；在295～447 MHz设置Z17～ Z35。
图像载频 112.25 120.25 128.25 136.25 144.25 152.25 160.25 224.25 232.25 240.25 248.25 256.25 264.25 272.25 280.25 288.25
伴音载频 118.75 126.75 134.75 142.75 150.75 158.75 166.75 230.75 238.75 246.75 254.75 262.75 270.75 278.7统
2. 传输方式 应用电视和广播有线电视均采用同轴电缆或光缆甚至微波 和卫星作为电视信号的传输介质。电视信号在传输过程中普遍 采用两种传输方式：一种是射频信号传输，又称高频传输；另 一种是视频信号传输，又称低频传输。应用电视系统都采用视 频信号传输方式，而广播有线电视系统通常采用射频信号传输 方式，且保留着无线广播制式和信号调制方式，因此，并不改 变电视接收机的基本性能。
第6章 有线电视系统
(2) 宽带性。同轴电缆、光缆和微波链路以及卫星转发器 的频带都很宽，可容纳很多个电视频道，并可传输其他信息。
(3) 保密性和安全性。有线电视以闭路的方式传输，受外 部干扰和向外部泄漏都很少，且加扰容易，具有很强的保密性 和安全性。
此外，有线电视在安装时，在天线、放大器和电源等部位 都加装防雷设备，因此，通过有线电视系统收看电视节目要比 个体安装室外天线收看电视节目安全。
第6章 有线电视系统
(4) 反馈性。有线电视系统可以实现双向传输，既可由有 线电视中心向用户(下行)传送各种电视节目，也可由用户向电 视中心反向(上行)传送节目或其他信息。
(5) 控制性。这里的控制指的并不是干线放大器、前端设 备等处的自动控制，而是有线电视中心对各干线放大器的监控 和对各电视用户的可寻址控制，从而实现付费电视或有偿服务。
第6章 有线电视系统
(6) 灵活性。有线电视系统与环境没有密切的关系，形式 多样，灵活机动。
(7) 发展性。有线电视的发展性表现在很多方面。比如， 前端系统从接收放大到接收转播，再到自办节目和接收卫星节 目；传输媒介从同轴电缆到光缆、微波，再到三者的混合；传 送的信息从开路电视节目和FM立体声广播到图像、声音和数据 的多媒体(Multimedia)信息；从模拟有线电视到数字有线电视， 等等。
第6章 有线电视系统
(3) 干扰传输系统。干线传输系统是把前端设备输出的宽 带复合信号传输到用户分配网络的一系列传输设备，主要有各 类干线放大器和干线电缆或光缆。由于电缆的损耗随温度和湿 度而变化，为保持电平的稳定，干线放大器通常具有自动增益 控制(AGC)和自动斜率控制(ASC)功能。在主干线上分支应尽可 能少，以保持干线中串接的放大器的数目最少。若要双向传输 节目，必须使用双向传输干线放大器，建立双向传输系统。
频带 111～119 119～127 127～135 135～143 143～151 151～159 159～167 223～231 231～239 239～247 247～255 255～263 263～271 271～279 279～287 287～295
中心频率 115 123 131 139 147 155 163 227 235 243 251 259 267 275 283 291
第6章 有线电视系统
6.1.2 有线电视系统的构成 1. 基本组成 有线电视系统一般由接收信号源、前端处理、干线传输、
用户分配和用户终端几部分组成，而各个子系统包括多少部件 和设备，要根据具体需要来决定。图6-2是有线电视系统的基 本组成图。
第6章 有线电视系统
图6-2 有线电视系统的基本组成 (a) 组成框图；(b) 实例
第6章 有线电视系统
第6章 有线电视系统
6.1 概述 6.2 信号接收与信号源 6.3 前端系统 6.4 传输系统 6.5 分配系统 6.6 用户终端 6.7 双向有线电视系统 6.8 付费电视系统
第6章 有线电视系统
6.1 概 述
6.1.1 基本概念 1. 定义与分类 (1) 定义。有线电视系统是采用缆线作为传输媒质来传送
第6章 有线电视系统
表6-2 CATV的频道划分表
频道范围/MHz 48.5～223 48.5～300 48.5～450 48.5～550 48.5～600 48.5～750 48.5～860 48.5～958
系统种类 VHF 系统 300 MHz 系统 450 MHz 系统 550 MHz 系统 600 MHz 系统 750 MHz 系统 860 MHz 系统 V+U 系统(含增补)
第6章 有线电视系统
3. 工作频段及频道 应当强调指出：有线电视的工作频段及频道指的是在干 (支)线中传输的信号的频段及频道，并不是指前端接收信号的 频段。 我们知道，除应用电视采用视频传输外，广播有线电视一 般均采用射频传输。以下对它的工作频段及频道从几方面加以 说明。 (1) 有线电视的工作频段及频道分布如图6-1所示，它包 括VHF和UHF两个频段。
第6章 有线电视系统
(3) 邻频道指的是相邻的标准广播电视频道。邻频道传输 是增加有线电视频道的一种有效方法，但是，它对前端设备和 电视接收机的要求都较高。
(4) 增补频道传输也是增加有线电视频道的一种方法。增 补频道是非标准频道，它是在国家规定的开路电视标准频道没 有采用的频段中增设的电视频道，只有在有线电视中才使用， 其带宽与标准频道一样，为8 MHz。
第6章 有线电视系统
4. 特性与功能 (1) 高质量。有线电视的高质量性主要表现在两个方面：
一是它能改善弱场强区和“阴影区”的电视接收质量；二是其 抗干扰性能好。
VHF、UHF广播电视信号由于频率高，具有“视距”传播的 特征。因此，在离电视台较远的地方，便出现了弱场强区；在 直线传播途中，遇到高山或高大建筑物的遮挡，就形成了“阴 影区”。在这些区域中，电视信号非常微弱，导致电视用户不 能正常收看。有线电视系统通过采取多种有效措施，如架高接 收天线，增设低噪声天线放大器等，使用户的电视机可以获得 较理想的电视信号。
88～108 MHz仍为FM广播频段。Z1～Z16的频道分配见表61。不同系统的频道数划分见表6-2。由表6-2可知，扩展传输 频带也可以增加频道数。
第6章 有线电视系统
表6-1 Z1～Z16频道分配表
频段 A
B
频道 Z-1
-2 -3 -4 -5 -6 -7 Z-8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16
第6章 有线电视系统
(1) 接收信号源。接收信号源通常包括卫星地面站、微波 站、无线接收天线、有线电视网、电视转播车、录像机、摄像 机、电视电影机、字幕机等。在目前的CATV系统中，最主要的 还是接收开路广播电视节目的天线，因为它能接收许多频道的 电视节目，在有线电视系统传输的节目中占有很大比例。
前端送出的每路输出信号应调整到系统设计所需的电平。
第6章 有线电视系统
前端站通常选建在干扰最小、场强较强且离天线较近的地 方。
此外，复杂大型的有线电视系统还可能设有本地前端、远 地前端和中心前端。直接与系统干线或与作干线用的短距离传 输线路相连接的前端叫本地前端。通常，把设在服务区域的中 心，其输入来自本地前端及其他可能的信号源的那种辅助前端 称为中心前端；而把经过长距离地面微波或卫星线路把信号传 至本地前端的那种前端叫做远地前端。
电视节目的一种闭路电视系统(Closed Circuit Television， CCTV)，它以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声、 像信息。所谓闭路，指的是不向空间辐射电磁波。
第6章 有线电视系统
(2) 分类。按照用途分，有线电视系统有广播有线电视和 专用有线电视(即应用电视)两类。不过，随着技术的发展，这 两种有线电视的界限已不十分明显，有逐渐融和交叉的趋势。