第五章 数字电视传输系统

4.5 数字电视有线传输系统
• 有线电视系统是采用高频电缆、光缆和微波等作为 有线电视系统是采用高频电缆、 传输媒质，在电视中心和用户终端之间传递声音、 传输媒质，在电视中心和用户终端之间传递声音、 图像、数据及其他信息的一种闭路电视系统。 图像、数据及其他信息的一种闭路电视系统。 • 特点：传输质量高，节目频道多，便于开展按节目 特点：传输质量高，节目频道多， 收费（ ）、节目点播 收费（PPV）、节目点播（VOD）及其他双向业务 ）、节目点播（ ） 。 • 大多采用 大多采用QAM(正交调幅 的调制方式。 正交调幅)的调制方式 正交调幅 的调制方式。
（1）模拟卫星电视广播系统的频道划分
Ku频段和C频段分别可容纳24个电视频道。 避免相邻频道间干扰的两种干扰措施： 频率分隔使用法，在不同地区使用不同的频道。 即在同一个地区使用1,3,5，…等频道，而另一地区使 用2,4,6，…等频道； 电波极化分隔法，对不同频道采用不同处理。 即在同一地区，对于1 1,3,5，…等频道采用水平极化 波，对于2,4,6，…等频道采用垂直极化波，利用不同极化 波之间的隔离特性克服相邻频道干扰。可以充分利用卫星 频谱资源，使用广泛。
4.5.2 光纤传输
光纤的特性 光纤的损耗， 光纤的损耗，表示光纤中传输一定距离后其能量损失 的程度，用单位长度的光纤对光信号损失的dB数来表示， dB数来表示 的程度，用单位长度的光纤对光信号损失的dB数来表示， dB/km。与光纤材料本身的吸收、散射， 即dB/km。与光纤材料本身的吸收、散射，及制造工艺有 关。 光纤的色散，光在光纤中传播时， 光纤的色散，光在光纤中传播时，由于输入信号中包 含不同频率或不同模式的光，其传播速度略有差别， 含不同频率或不同模式的光，其传播速度略有差别，不 同时到达输出端，会时的输出波形展宽变形，形成失真。 同时到达输出端，会时的输出波形展宽变形，形成失真。 光纤的色散分为三种：模式色散、 光纤的色散分为三种：模式色散、材料色散和结构色 散。
4.5.2 光纤传输
• 光纤的分类
按光纤的结构可分为均匀光纤与非均匀光纤。 按光纤的结构可分为均匀光纤与非均匀光纤。 结构可分为均匀光纤与非均匀光纤 即根据光线的芯子和包层的折射率分布是否均匀进行 分类。 分类。
传输特性可分为单模光纤与多模光纤 按光信号在光纤中的传输特性可分为单模光纤与多模光纤。 按光信号在光纤中的传输特性可分为单模光纤与多模光纤。 单模光纤，只传输一种模式的光纤。 单模光纤，只传输一种模式的光纤。 一种模式的光纤 模式色散， 特点：避免了模式色散 传输频带很宽，容量很大。 特点：避免了模式色散，传输频带很宽，容量很大。 多模光纤，传输模式不止一个，允许多种 多种电磁场分布方式同 多模光纤，传输模式不止一个，允许多种电磁场分布方式同 时存在。 时存在。 特点：传输性能较差 容量小 但芯径较大、制造、 较差， 特点：传输性能较差，容量小，但芯径较大、制造、链 接比较容易，光源要求不高。 接比较容易，光源要求不高。
使用范围 与其他业务共用 供集体接收使用 卫星广播优选
0.62~0.79 2.50~2.69 11.7~12.2 11.7~12.5 22.5~23.0 40.5~42.5 84.0~86.0
与其他业务共用 卫星广播专用 卫星广播专用
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
•卫星广播电视的基本规定 卫星广播电视的基本规定 3.频道划分 3.频道划分
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
•卫星广播电视的基本规定 卫星广播电视的基本规定 3.频道划分 3.频道划分
（2）数字卫星电视广播系统的频道划分
两种节目复用方式： 频分多路方式(SCPC)，按一定频率间隔分配频道。 每个载波只传输1套广播电视信号，一个转发器内同时 存在多个载波，其特点是个套节目可在不同地点上星。 时分多路方式(MCPC)，频道划分方式与时分复用的频道 数量有关，频道数量越多，占用的频带越宽。 每个载波可同时传输多套广播电视信号，特点是1个转 发器内只有1个载波，频带和功率利用率高，多套节目要经 过复接后在同一地点上星。
卫星电视广播系统： 卫星电视广播系统：
星载转发器
地面接收站
4.4.2 数字卫星电视广播系统的组成
上行发射站
上 传
视频
节目1 节目
变 频 QPSK QPSK 信 道 编 码 制 和 微 波 功 率 放 大
视频编码 子带编码 视频编码 子带编码 数据编码
打包
送 节
打包
流 复 用 及 加 扰
音频 视频
节目n 节目
4.4.2 数字卫星电视广播系统的组成
上行发射站
将节目制作中心送来的电视信 号进行一定的处理和调制后， 上变频为上行微波频率发送给 卫星，并负责对卫星系统的工 将上行发射站送来的上行微 作状态进行检测和控制。 波信号进行变频和放大，变 成下行微波信号并转发给地 将接收到的下行微波信号经下 面接收站。 变频、解调和处理后，重新恢 复出原电视信号，并将它传送 给电视机，或进行开路转发， 或进行闭路传送。
接收端
错 解 码
外信道 外信道 内信道
4-9 信道部分详图
4.4 数字电视卫星传输系统
卫星电视广播特点：覆盖面广、质量较好、 卫星电视广播特点：覆盖面广、质量较好、资源 丰富。 丰富。 趋势——直播至户，卫星直播服务。 直播至户， 趋势 直播至户 卫星直播服务。 调制方式——QPSK（四相移键控）方式。 调制方式 QPSK（四相移键控）方式。 QPSK
信宿部分
4.3 数字电视传输系统
数字电视传输系统
•信源部分 信源部分 •信宿部分 信宿部分
节 传 目
数字视频信源压缩编码
节 目
数字视频信源压缩解码
传 输 流 多
…
流 多
… 数字音频信源压缩编码 数据编码
输 流 流 多 多 路 路 解 复
数据解码
路 复 用
路 解 用
数字音频信源压缩解码
复 复 用 用
第4章 数字电视传输 系统
主要内容
4. 数字电视传输系统
数字电视卫星传输系统 数字电视有线传输系统 数字电视地面广播传输系统
4.3 数字电视传输系统
数字通信系统 传 信 源 编 码 输 信 线 道 路 编 码 信 道 ) ) ) ) ( ( ( ( 信系统框图
三 个 区 域 第一区：欧洲、非洲和俄罗斯的亚洲部分、 第一区：欧洲、非洲和俄罗斯的亚洲部分、蒙古及伊朗西部以西的亚洲地区 第二区： 第二区：南北美洲 第三区：亚洲大部分地区、大洋洲（我国属于第三区） 第三区：亚洲大部分地区、大洋洲（我国属于第三区）
分配区域 全球范围 全球范围 第二、 第二、三区 第一区 第三区 全球范围 全球范围
将数字视频信源、数字音频信源、数据3 将数字视频信源、数字音频信源、数据3种信号复 将多个节目流复用在一起形成传输流。 将多个节目流复用在一起形成传输流。 用在一起成为节目流。 用在一起成为节目流。
4-9 数字电视传输系统框图
4.3 数字电视传输系统
数字电视系统信道部分 数字电视系统信道部分 信道
传 外 外 码 码 能 量 错 扩 编 散 码
发送端 RS 纠
内 外 码 数 据 交 织 内 码 卷 积 交 织 内 码 卷 积 编 码 内 码 数 字 调 制 输 线 路 （ 信 道 ）
传输
外 码 数 据 解 交 织
外 码
RS 纠
外 码 解 能 量 扩 散
内 码 数 字 解 调
内 码 码 卷 卷 积 积 解 解 交 码 织
目 流
打包
调
复 用
打包 打包 音频 其他业务
图4-12
数字卫星电视上行发射站的组成框图
4.4.2 数字卫星电视广播系统的组成
星载转发器 星载转发器——空间中继站 星载转发器——空间中继站 —— 两种形式： 两种形式： 直接变频式，将上行微波频率经一次变频， 一次变频 直接变频式，将上行微波频率经一次变频，直接变为 下行频率。 下行频率。
电路简单，但工作频率高，对电路和元器件要求高。 电路简单，但工作频率高，对电路和元器件要求高。
二次变频式，将上行微波频率先变换为中频， 二次变频式，将上行微波频率先变换为中频，经放大 先变换为中频 再变换到下行频率 到下行频率。 后再变换到下行频率。
对元器件要求不高，容易实现高增益和AGC控制。 对元器件要求不高，容易实现高增益和AGC控制。 AGC控制
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
卫星广播电视的基本规定 1.同步轨道：只有一条同步轨道，可容纳180颗同 1.同步轨道：只有一条同步轨道，可容纳180颗同 同步轨道 180 步卫星。 步卫星。 2.频段的划分与分配 频段的划分与分配。 2.频段的划分与分配。
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
表4-1 卫星电视广播的使用频段 频段名称（GHz） 频率范围（GHz） 频段名称（GHz） 频率范围（GHz） L(0.7) S(2.5) Ku(12.0) Ka(23.0) Q(42.0) E(85.0)
4.5.1 系统基本组成
2.干线传输系统 干线传输系统 传输系统是把前端的电视信号送至分配网络的中间传输 部分。 部分。 信号的传输方式主要有： 信号的传输方式主要有： 同轴电缆传输，应用普遍，衰耗较大， 同轴电缆传输，应用普遍，衰耗较大，要使用放大 器和均衡器，可传输距离较短。 器和均衡器，可传输距离较短。 光纤传输， 光纤传输，通过光发射机把高频电视信号转换至红 外光波段，使其沿着光导纤维传输， 外光波段，使其沿着光导纤维传输，在接收端再通过 光接收机把红外波段的光变回高频电视信号。 光接收机把红外波段的光变回高频电视信号。 微波传输，把高频信号的频率变到几GHz到几十GHz GHz到几十 微波传输，把高频信号的频率变到几GHz到几十GHz 的微波频段，定向或全向发射， 的微波频段，定向或全向发射，在接收端再把它变回 高频电视信号。 高频电视信号。