1、開路電視存在的問題,1．電視接收產(chǎn)生陰影區(qū)（注意陰影區(qū)并非弱場強區(qū)域）；,續(xù),2．產(chǎn)生多徑接收,有線電視行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn),1、網(wǎng)絡電視（IPTV）動搖著有線電視的壟斷地位。網(wǎng)絡電視作為一種新型的視頻節(jié)目傳輸形態(tài)在全球迅速發(fā)展，對有線電視來說，有狼來了的感覺。 　　2、互聯(lián)網(wǎng)動搖著電視第一媒體的地位?；ヂ?lián)網(wǎng)集報紙、廣播、電視三大媒體的優(yōu)勢和雙向互動的優(yōu)勢于一身，深受人們的歡迎。而有線電視目前提供的服務仍是廣播式單向的電視傳輸，已滿足不

2、了用戶的需求。 　　3、有線電視網(wǎng)絡公司營業(yè)收入來源單一，抗風險能力低。,三網(wǎng)融合的結合點,三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡通過技術改造，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務。 三網(wǎng)融合，在概念上從不同角度和層次上分析，可以涉及到技術融合、業(yè)務融合、行業(yè)融合、終端融合及網(wǎng)絡融合。目前更主要的是應用層次上互相使用統(tǒng)一的通信協(xié)議。用IP優(yōu)化光網(wǎng)絡就是新一代電信網(wǎng)的基礎，是我們所說的三網(wǎng)融合的結合

3、點。,,系統(tǒng)的組成和分類一、組成,系統(tǒng)組成一,,,,,,,系統(tǒng)組成二,HFC網(wǎng)方框圖,系統(tǒng)組成的簡述,有線電視系統(tǒng)主要由信號源、前端、干線傳輸和用戶分配網(wǎng)絡組成。信號源接收部分的主要任務是向前端提供系統(tǒng)欲傳輸?shù)母鞣N信號。它一般包括開路電視接收信號、調頻廣播、地面衛(wèi)星、微波以及有線電視臺自辦節(jié)目等信號。 系統(tǒng)的前端部分的主要任務是將信號源送來的各種信號進行濾波、變頻、放大、調制、混合等，使其適用于在干線傳輸系統(tǒng)中進行傳輸。 　　系統(tǒng)的

4、干線傳輸部分主要任務是將系統(tǒng)前端部分所提供的高頻電視信號通過傳輸媒體不失真地傳輸給分配系統(tǒng)。其傳輸方式主要有光纖、微波和同軸電纜三種。 　　用戶分配系統(tǒng)的任務是把從前端傳來的信號分配給千家萬戶，它是由支線放大器、分配器、分支器、用戶終端以及它們之間的分支線、用戶線組成。,系統(tǒng)的組成,1.前端系統(tǒng)：包括兩部分。 a、信號源部分： 電視接收（線）天線，衛(wèi)星（面）天線，微波天線， 攝像機 ，錄像機， 字幕機，計算機，

5、 導頻信號發(fā)生器，控制臺，監(jiān)示器柜， 機架等。 作用：給系統(tǒng)提供各種各樣的信號。,續(xù),b、信號處理部分： 天線放大器，頻道放大器，解調器， 調制器，衛(wèi)星接收機，制式轉換器， 微波接收機，信號處理器，混合器， 光發(fā)射機，光接收機，分配器等。 作用：對信號源提供的信號進行必要的處理

6、 和控制并輸出高質量的信號給干線傳 輸系統(tǒng)。,續(xù),2、干線傳輸系統(tǒng)： 把前端提供的高質量的信號“保質保量”的傳送給用戶分配系統(tǒng)。 它包括：干線放大器，電纜或光纜，干線分支，分配器，斜率均衡器，電源供給器，電源插入器等。 3、 用戶分配系統(tǒng)： 把干線傳輸來的信號分配給系統(tǒng)內(nèi)所有的用戶。 它包括：分配放大器，（系列）分支器

7、，（系列）分配器，用戶 終端，機上變換器（機頂盒）等。,有線電視系統(tǒng)的分類,有線電視系統(tǒng)的分類方法眾多： 我的觀點是按：系統(tǒng)的工作頻帶寬度系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構方式這種分類概念清晰、簡潔明了。,常見的分類一（供參考）,有線電視系統(tǒng)按帶寬、使用器材、傳輸手段和結構類型等的不同可分成許多不同的種類。1、按頻道帶寬分有鄰頻系統(tǒng)（300、450、550、750、860MHZ）和隔頻系統(tǒng)（全頻道分段調節(jié)系統(tǒng)）。2、按使用器材分有

8、全同軸電纜和光纖同軸電纜混合網(wǎng)絡（HFC）,FTTH(Fiber To The Home光纖到家庭 )， 、FTTC（光纖到路邊） 、FTTB（光纖到大樓）、 FTTSA（光纖到服務區(qū)） 。3、按傳輸手段分有光纜、電纜和微波網(wǎng)（FM、AML、MMDS和LMDS）4、按網(wǎng)絡結構分有鏈型、星型、環(huán)型、網(wǎng)型和混合型。5、按其它方式分有單向和雙向、低分隔和中分隔、分散供電和集中供電等等。,常見分類二,★ 按系統(tǒng)規(guī)模大小分類，可分為：A

9、類：用戶數(shù)10000戶以上，傳輸距離1Km以上B類：用戶數(shù)2000－10000戶以上，傳輸距離500－1000m以上C類：用戶數(shù)300－2000戶以上，傳輸距離500m以下D類：用戶數(shù)300戶以下，單幢樓無干線系統(tǒng)★ 按頻道范圍分類，可分為：VHF頻段共用天線電視系統(tǒng)，僅限于VHF頻段1－12頻道相間隔傳輸；全頻道共用天線電視系統(tǒng)，僅限于VHF、UHF頻段內(nèi)的電視信號傳輸；300MHz內(nèi)鄰頻傳輸系統(tǒng)，僅限于VHF頻段內(nèi)1

10、－12頻道鄰頻傳輸；300MHz內(nèi)增補頻道間置傳輸系統(tǒng)，增補A、B兩個波段；860Mhz鄰頻傳輸系統(tǒng)★ 按傳輸方式分類，可分為A：同軸電纜單向傳輸；B：同軸電纜雙向傳輸；C：用光纜傳輸信號；★ 按傳輸網(wǎng)絡結構分類，可分為：A：按樹枝形結構布線，連接用戶方便，較經(jīng)濟B：按星形結構布線，由中心向四方傳輸，有利于計算機控制。星形結構一般采用光纖傳輸，而且雙向傳輸提供了更大的靈活性。C：按樹－星混合結構布線，既考慮了目前

11、正在建設的電纜電視系統(tǒng)的需要，同時也為今后更新改建為光纜傳輸、雙向傳輸、數(shù)據(jù)傳輸提供方便，今后若需改建，只要更換某一段干線就可以了。,中國電視頻道頻率配置表,續(xù),續(xù),有線電視系統(tǒng)的設計基礎,一、電視信號的產(chǎn)生與傳播（簡要）1、電視信號的產(chǎn)生主要內(nèi)容：視頻圖像信號的產(chǎn)生視頻圖像信號的處理射頻電視信號的形成數(shù)字彩色電視攝像機 工作原理 將景物的光圖像分解成紅、綠、藍三幅光圖像，分別聚焦在三個攝像器件的光敏面上

12、，然后由攝像器件進行光電轉換，并通過掃描得到三個基色信號，最后經(jīng)過信號處理電路和編碼電路，形成分量信號或全電視信號輸出。,,數(shù)字彩色電視攝像機 上世紀90年代初，彩色電視攝像機開始向數(shù)字化過渡，攝像器件全部采用電荷耦合器件CCD(Charge-coupled Device )。由于CCD是模擬器件，攝像機的數(shù)字化只能從信號處理電路開始。嚴格的講，數(shù)字攝像機應該稱為數(shù)字信號處理（DSP）攝像機。一般將數(shù)字信號處理電路占整個電

13、路70%以上的攝像機稱為數(shù)字攝像機。 北京理工大學與臺灣敏通公司……,一組用于紫外線影像處理用的CCD,CCD，英文全稱：Charge-coupled Device，中文全稱：電荷耦合元件?？梢苑Q為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導體器件，能夠把光學影像轉化為數(shù)字信號。 CCD上植入的微小光敏物質稱作像素（Pixel）。一塊CCD上包含的像素數(shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉換

14、成數(shù)字信號。CCD上有許多排列整齊的電容，能感應光線，并將影像轉變成數(shù)字信號。經(jīng)由外部電路的控制，每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。,三基色原理,基理： 根據(jù)人眼的視覺特性及分辨率，進而由主觀評價來對系統(tǒng)進行評審驗收。 三基色是指紅,綠,藍三色,人眼對紅、綠、藍最為敏感，大多數(shù)的顏色可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比例合成產(chǎn)生。同樣絕大多數(shù)單色光也可以分解成紅綠藍三種色光。這是色度學

15、的最基本原理，即三基色原理。 紅綠藍三基色按照不同的比例相加合成混色稱為相加混色，除了相加混色法之外還有相減混色法?？筛鶕?jù)需要相加相減調配顏色,彩色全電視信號,,,信噪比與載噪比 1.信噪比（S/N） 信噪比的定義 信噪比與圖像質量的關系： （S／N）dB＝２３－Ｑ＋１.１Ｑ2  為了得到４級以上的圖像質量，要求

16、 信噪比指標高于36.6dB,無線電波的特點,1．電磁波的產(chǎn)生 電視信號是以電磁波形式傳播的，電磁波即無線電波。電磁波是由交變電場與交變磁場的相互轉換進行傳送的。,無線電波的特點,2．電磁波在空間的傳播 傳播方式有地面波、空間波和天波三種。,續(xù),3．無線電波的波段 無線電波不同波段，用途不同。4．電磁波極化方式（1）線極化：①垂直極化②水平極化（2）圓極化：①左旋極化②右旋極化③橢圓極化

17、5.無線電波的場強定義：電磁波在某點的電場強度稱為該點的場強。單位：mv/m或µv/m,有線電視系統(tǒng)中常用分貝微狀（dBµv）來表示電視信號的強度。規(guī)定：1µv/m的場強=0dBµv,電視信號的傳播（續(xù)）,1、視距傳播 無線電波的傳播途徑有地面波、空間波和天波，電視廣播所用頻段均劃在超短波以上，因此電視信號主要由空間波來傳播，屬于視距傳播。如下式（2-3）所示。其中ht表示發(fā)

18、射天線高度，hr表示接收天線高度，發(fā)射與接收之間的距離為r。?？捎媒频墓絹肀硎荆?（工程實踐是現(xiàn)場實測，通常是晚7點后……）,電視信號的傳播（續(xù)）,2、超視距傳輸 電離層的反射作用，主要是對超短波、微波范圍的電視信號具有反射作用。這樣就使得電視信號的傳輸距離大大增加，但其是屬于不可靠接收，是要具備一定的電離層條件的。 （工程實踐舉例：曾經(jīng)在合肥調試天線時就接收到南京的電視臺發(fā)射的信號……，屬于非正常接收。）,電視

19、信號的傳播（續(xù)）,3、多徑傳輸 建筑物、山丘及鐵塔等都是反射源，是形成多徑傳輸?shù)脑颉?另外低頻率的射頻電視信號與障礙物時會產(chǎn)生繞射，這也屬非正常接收。,電視信號的帶寬,圖像信號采用殘留單邊帶式發(fā)送（減小頻道占用的頻帶）。,伴音采用調頻（FM）雙邊帶發(fā)送,每一個電視頻道帶寬為8MHz,伴音載頻fS比圖像載頻fp高6.5MHz,隔頻傳輸電視信號頻譜：,鄰頻傳輸電視信號頻譜：,增益（dB）的定義,(功率增益)=輸

20、出功率（ ）/輸入功率（ ）（倍） 功率增益= （相對增益） (電壓增益)=輸出電壓（ ）/輸入電壓（ ）（倍）功率增益= （相對增益）,分貝的定義、載噪比,（絕對）分貝： 載噪比 ：（C/N）=載波功率/噪聲功率（倍） 分貝表示：圖像質量等級的主觀評價標準P10表2-1,載噪比,系統(tǒng)內(nèi)的噪聲包含兩個方面：（1）

21、電阻產(chǎn)生的熱噪聲，通常用噪聲源電壓表示；（2）放大器中的晶體管的器件產(chǎn)生的噪聲，用噪聲系數(shù)表示。一、熱噪聲（Heat Noise）源電壓 熱噪聲是由導體中載流子的隨機熱運動引起的。任何處于絕對零度以上的導體中，電子都在作隨機熱運動。,,電阻R中的熱噪聲電壓均方值Uno2為 其中k為波爾茲曼常數(shù)：1.38×10-23J／K； T為絕對溫度（K）； ?fp為圖像的噪聲頻帶寬度(Hz

22、），PAL-D制為5.75MHz。 R為噪聲源內(nèi)阻Ω，該電阻已是無噪聲的理想電阻，CATV 系統(tǒng)為75Ω。（工程上注意：系統(tǒng)內(nèi)所有器件的輸入輸出阻抗均為75 Ω ）,,熱噪聲的譜密度S(f)為 S(f)=4kTR 可見熱噪聲的譜密度與工作頻率f無關，屬于白噪聲。,熱噪聲特性：,熱噪聲電壓均方值與絕對溫度T成正比，溫度越高，導體內(nèi)自由電子的熱運動越激烈，噪聲電壓就越高，溫度降低，可以消弱熱

23、噪聲。熱噪聲電壓還與工作頻帶成正比，與電阻阻值成正比。,,由于放大器本身就有噪聲，輸出端的信噪比和輸入端信噪比是不一樣的，為此，使用噪聲系數(shù)來衡量放大器本身的噪聲水平 　　公式表示為：噪聲系數(shù)NF=輸入端信噪比/輸出端信噪比，單位常用“dB”。 　　該系數(shù)并不是越大越好，它的值越大，說明在傳輸過程中摻入的噪聲也就越大，反應了器件或者信道特性的不理想。,,8.噪聲：各種干擾的總稱，其表現(xiàn)為“雪花”或干擾條紋及

24、 雜音噪聲產(chǎn)生的原因：各種電子器件及空間干擾。 衡量的指標： ① 信噪比：信噪比＝視頻信號功率／噪聲功率＝S／N 單靠提高電平不能提高圖像質量 ②載噪比： 載噪比＝載波功率／ 噪聲功率＝C ／ N載噪比與信噪比之間的關系： S ／ N＝C ／ N – 6.4（dB） 國家規(guī)定系統(tǒng)

25、載噪比大于43dB即載波功率要比噪聲 功率大20000倍或載波電壓要比噪聲電壓大141倍。 ③噪聲系數(shù)＝輸入載噪比／輸出載噪比,噪聲系數(shù)（F）,放大器的噪聲系數(shù)定義為：輸入載噪比與輸出載噪比之比,信噪比和噪聲系數(shù),信噪比,信噪比：衡量一個信號質量優(yōu)劣的指標。它是在指定頻帶內(nèi)，同一端口信號功率,當用分貝表示信噪比時，有,信噪比越大，信號質量越好。,噪聲系數(shù),噪聲系數(shù)

26、定義：線性四端網(wǎng)絡輸入端的信噪比與輸出端的信噪比之比值。,是負載。,噪聲系數(shù),或用dB表示為,噪聲系數(shù)通常只適用線性網(wǎng)絡，因為非線性電路會產(chǎn)生信號和噪聲的頻率變換，噪聲系數(shù)不能反映系統(tǒng)的附加噪聲性能。,則噪聲系數(shù)可以改寫為,在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率；,若設線性網(wǎng)絡的功率增益,和線性網(wǎng)絡本身的噪聲在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率,之和，即,為了更清楚地了解網(wǎng)絡產(chǎn)生的噪聲，對信噪比的影響，噪聲系數(shù)又可表示為,，故為無噪聲的理性網(wǎng)絡。,越大。,越小。,由

27、上式可以得出下述結論：,這說明為了降低網(wǎng)絡的噪聲系數(shù)應設法增大線性網(wǎng)絡的功率增益。,,,為了使信號源有最大輸出功率，對于圖8.3.2所示的網(wǎng)絡，必須使放大器的輸入電阻,因而額定輸入信號功率為,額定輸入噪聲功率,為了計算和測量的方便，噪聲系數(shù)也可以用額定功率（Rated Power）和額定功率增益的關系來定義。,所謂的額定功率是指信號源所能輸出的最大功率。,由上兩式知，不管信號源內(nèi)阻如何，它產(chǎn)生的額定噪聲功率是相同的，其大小只與電阻所處的

28、環(huán)境溫度T和系統(tǒng)帶寬B有關。,是為什么接收機采用低內(nèi)阻天線的原因。,放大器的額定功率增益是指放大器（或線性網(wǎng)絡）的輸入端和輸出端分別匹配（,率增益，即,,,和線性網(wǎng)絡本身的噪聲在輸出端產(chǎn)生的額定噪聲功率,將額定輸入噪聲功率式代入可得,,,,,,,,,,,假如，有兩個四端網(wǎng)絡級聯(lián)，如圖所示。它們的噪聲系數(shù)、額定功率增益、噪聲帶寬分別為,二、多級放大電路的噪聲,分組成：,③第二級網(wǎng)絡的內(nèi)部噪聲輸出端的噪聲額定功率,可將前兩級看做第一級，后面

29、一級看做第二級，則可得到,為,同理，對n級電路組成的網(wǎng)絡，總的噪聲系數(shù)為,若各級噪聲系數(shù)小而額定功率增益大，級聯(lián)電路的,由以上公式可得出如下結論：,越是靠近前面幾級的噪聲系數(shù)和額定功率增益對總的噪聲系數(shù)影響越大。因此級聯(lián)電路中最主要的是前面的第一、二級，最關鍵的是由第一級放大器的噪聲系數(shù),,,,,,,,三、等效噪聲溫度,把網(wǎng)絡的內(nèi)部噪聲折算到其輸入端時，使噪聲源電阻所升高的溫度稱為等效噪聲溫度 。,由于噪聲源在網(wǎng)絡輸出端的額定噪聲

30、功率為,內(nèi)部噪聲在網(wǎng)絡輸出端的額定功率為 。,噪聲溫度的定義是：,所以，等效噪聲溫度為,減小噪聲系數(shù)的措施,,,,在放大或其它電路中，電子器件的內(nèi)部噪聲起著重要作用。因此，改進電子器件的噪聲性能和選用低噪聲的電子器件，就能大大降低電路的噪聲系數(shù)。 二、正確選擇晶體管放大級的靜態(tài)工作點 三、選擇合適的信號源內(nèi)阻 四、選擇合適的工作帶寬 五、選用合適的放大電路,根

31、據(jù)上面討論的結果，可提出如下減小噪聲系數(shù)的措施：,一、選用低噪聲元、器件,一臺放大器的載噪比C/N,記憶： 教材

32、 該公式很實用，給出了放大器輸出端的載噪比與放大器輸入電平之間的關系?？匆豢词侵萍s什么關系？,多（n）臺放大器串接時的載噪比C/N,上式是倍數(shù)的倒數(shù)之和,用分貝數(shù)來表示：（教材更正P12）,一、N臺放大器（無規(guī)律）串接時總的載噪比與各級載噪比有如下關系：,放大器等間隔設置級聯(lián)方式（零增益設計方式）總的載噪比,注意：這里要求n臺放大器的技術參數(shù)相同,總的噪聲系數(shù)為：,載噪比的分配

33、,,,現(xiàn)代有線網(wǎng)絡概況及發(fā)展,一：有線網(wǎng)絡演變及有線網(wǎng)絡基礎知識二：廣電城域網(wǎng)的基本構架三：有線CM(Cable Modem)寬帶系統(tǒng)四：數(shù)字電視,有線網(wǎng)絡概況及發(fā)展,,一：有線網(wǎng)絡演變及有線網(wǎng)絡基礎知識 1.1：有線電視網(wǎng)絡的演變及發(fā)展概況 1.2：有線電視網(wǎng)絡的組成結構及主要設備 1.3：有線電視網(wǎng)絡的技術指標體系二：廣電城域網(wǎng)的基本構架三：有線CM(Cable Modem)寬帶系統(tǒng)四：數(shù)字電視,

34、有線電視網(wǎng),有線電視網(wǎng)初期是指以電纜、光纖為主要傳輸媒介，向用戶傳送本地、遠地及自 辦節(jié)目的電視廣播系統(tǒng)。這是一個集節(jié)目組織、節(jié)目傳送及分配于一體的區(qū)域性網(wǎng)絡；,有線網(wǎng)絡的演變（一）,有線電視網(wǎng)發(fā)展四個階段：公用天線系統(tǒng)（Community Antenna Television）或閉路電視，為改善無線電視接收效果，一般以樓為單位組網(wǎng)；我國始于60年代末。有線電視（Cable Television）傳輸更多的電視節(jié)目和自辦節(jié)目，大中型

35、企業(yè)成立有線電視臺，非營利性和福利性；始于80年代初。城市型有線電視傳輸網(wǎng)，成立了有線電視臺，開始發(fā)展用戶，增加了本地自辦節(jié)目；始于80年代中后期。1990年開始進入統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準有序的發(fā)展階段，有線電視覆蓋全國70%的城市，成為廣播電視主要的模式。,有線網(wǎng)絡的演變（二）,有線電視發(fā)展進入成熟期采用了HFC網(wǎng)結構： HFC網(wǎng)絡結構最早由貝爾實驗室提出，光纜作傳輸干線，同軸電纜作接入介質，這種光纜與電纜混合

36、傳輸?shù)木W(wǎng)絡又稱之為HFC網(wǎng)絡，HFC是 Hybrid Fiber Coaxial （光纜與同軸電纜混合網(wǎng)）英文縮寫；頻帶寬度演變：300MHz帶寬系統(tǒng)，有線電視初期450MHz帶寬系統(tǒng)，逐步擴大550MHz帶寬系統(tǒng)，普遍采用860MHz帶寬系統(tǒng)，滿足雙向傳輸和數(shù)字電視廣播需求,有線網(wǎng)絡的演變（三）,發(fā)展成為綜合信息傳輸網(wǎng)，其特征為：大容量：頻帶擴容擴大了傳輸容量，數(shù)字化技術提升了傳輸?shù)男畔⒘?。多功能：可以傳輸電視圖像、文字