交流声范文10篇

时间:2023-03-29 18:52:13

交流声

交流声范文篇1

关键词:有线电视;系统

随着我国广播电视事业的迅猛发展,近年来有线电视已逐渐进入城乡千家万户。如何能使有线电视系统始终高质量运行,做到送给用户的始终是清晰、逼真,彩色鲜艳的图像和悦耳动听的伴音,并能保证用户始终满意,这是有线电视台的头等大事。

我国现有的有线电视系统绝大多数是用市电供电的,它不可避免地会带来一些交流声。交流声的干扰在用户终端上表现为图像上出现黑或白的粗横道上下滚动,严重时图像跳动不能同步,而且在低频道上图像质量差,在高频道上反而好一些。交流声的频率通常为供电电源频率或其谐波,当交流干扰实际频率高于电视扫描频率时,横条滚道向上滚动,低于场频时,则向下滚动,且移动的速度决定于交流干扰频率与场频之差,频差越大滚动越快,频差越小滚动越慢,频差为零或为整数倍,水平黑白横条静止不动,较严重的干扰还会使图像中边缘弯曲形成“<”或“S”形扭动,导致图像上下跳动或不稳定。

交流电源干扰串扰的渠道环节很多,产生的原因也较为复杂,工程上归纳起来主要有以下几方面:①有线电视系统中使用的过流型放大器或电源插入器等器件,为了防止射频信号进入交流电源电路和防止交流电流流过射频电路往往采用铁氧体线圈,但当流经的电流超过允许值时,就会使系统中的射频信号产生交流声调制;②强大的磁场感产生的交流电使位于附近的屏蔽不良的电缆或元件产生交流声干扰;③系统的电气接地不良引起交流声干扰;④交流稳压供电系统性能不好以及直流电源中滤波电解电容失效时会使电源干扰信号进入系统;还有一种情况就是信号在传输途中电气地线与电力零线相碰时会使整个区域内产生交流声干扰,这种现象在我们岢岚有线电视系统中出现过多次,产生原因也就是我们在外线线路上安的用户放大器外壳碰在了用户电源的零线上。

正因为交流声干扰产生的原因是多方面的,干扰出现后会使大批用户无法正常收看电视,而且这类故障往往不太容易排除,因此在工程建设和系统维护过程中,技术人应高度重视以下问题。

(1)限制干线总电流。目前绝大多数有线电视系统中干线放大器采用集中电源供电,由于宽带网络中使用的电源设备都是功率恒定的设备,施加到它们上面的电压越高,所需电流就越小,施加的电压越低,所需电流就越大。随着干放级数的增加,末级放大器电源电压将逐级下降,引起末级电流的增加,叠加到前级,使干线总电流增大。如果干线总电流超过干放的允许指标,则系统的交流声调制指标就不能满足,同时,过大的电流经电源插入器也会引起铁氧体线圈磁饱和。因此,在系统设计中,干线总电流绝不允许超过干放的最大过流能力,工程上,离前端较远的供电器应置于传输线中间,向两边供电。在维护修理中,对水平滚道干扰明显的地段,应检查放大器直流供电稳压电源的滤波电容有无虚焊,电容有无失效、干枯,并建议采用开关稳压电源为好,电源纹波应在毫伏级。

(2)集中供电装置与总前端信号分配网络分开。有线电视系统所用集中供电电源实质上是一铁磁谐振式电源,用以提供对线路和对负责的电压调整,其周围附近存在着一定强度的磁场。在总前端机房建设或改造中,为避免强磁场感产生的交流电串人有线电视系统形成干扰,通常将集中供电装置与总前端信号分配网络分开放置,同时还要注意前端布线的科学性,前端布线不当也会产生50Hz干扰,必要时在调制器中增加箝位电路可解决这一问题。

(3)重视电气地线与防雷地线。有线电视系统因传输距离远,覆盖范围大,大部分器件及信线路在户外易受干扰,因此无论从安全角度还是系统的抗干扰性能考虑,系统的接地都有着特别重要的意义。系统前端部分的接地设计首先要考虑防雷,我们称之为防雷接地。我们将放大器、均衡器、衰减器的外壳、同轴电缆的外层屏蔽层以及各部分电路中的地线连成一体,通称为电气地线。前端系统中应铺设单独的电气地线,接地电阻越小越好,同时注意电气地线和防雷地线的地下部分应相隔一定的距离以增大安全系数。千万不能将电气地线通过防雷地线人地,因为一旦遭雷击时,防雷地线和电气地线因处于同一电位,雷电所携带的大量正电荷将形成极高的反向电压击毁电气设备及部件。另外值得注意的是电气地线只应汇接电信号处理电路的地线,不要将容易产生干扰的设备的地线与电气地线相接,因为工作在高电频大电流状态的电气设备的地线中不可避免地会产生尖峰干扰脉冲。这些干扰信号进入前端后将使信号质量明显下降,严重时将出现交流声干扰。在维护修理中,对用户区大范围的交流滚动现象,应检查传输电缆接口处屏蔽是否良好,也可适当提高视频信号输出电平,应使交流声调制比大于46dB以上。

交流声范文篇2

关键词:有线电视;系统

随着我国广播电视事业的迅猛发展,近年来有线电视已逐渐进入城乡千家万户。如何能使有线电视系统始终高质量运行,做到送给用户的始终是清晰、逼真,彩色鲜艳的图像和悦耳动听的伴音,并能保证用户始终满意,这是有线电视台的头等大事。

我国现有的有线电视系统绝大多数是用市电供电的,它不可避免地会带来一些交流声。交流声的干扰在用户终端上表现为图像上出现黑或白的粗横道上下滚动,严重时图像跳动不能同步,而且在低频道上图像质量差,在高频道上反而好一些。交流声的频率通常为供电电源频率或其谐波,当交流干扰实际频率高于电视扫描频率时,横条滚道向上滚动,低于场频时,则向下滚动,且移动的速度决定于交流干扰频率与场频之差,频差越大滚动越快,频差越小滚动越慢,频差为零或为整数倍,水平黑白横条静止不动,较严重的干扰还会使图像中边缘弯曲形成“<”或“S”形扭动,导致图像上下跳动或不稳定。

交流电源干扰串扰的渠道环节很多,产生的原因也较为复杂,工程上归纳起来主要有以下几方面:①有线电视系统中使用的过流型放大器或电源插入器等器件,为了防止射频信号进入交流电源电路和防止交流电流流过射频电路往往采用铁氧体线圈,但当流经的电流超过允许值时,就会使系统中的射频信号产生交流声调制;②强大的磁场感产生的交流电使位于附近的屏蔽不良的电缆或元件产生交流声干扰;③系统的电气接地不良引起交流声干扰;④交流稳压供电系统性能不好以及直流电源中滤波电解电容失效时会使电源干扰信号进入系统;还有一种情况就是信号在传输途中电气地线与电力零线相碰时会使整个区域内产生交流声干扰,这种现象在我们岢岚有线电视系统中出现过多次,产生原因也就是我们在外线线路上安的用户放大器外壳碰在了用户电源的零线上。

正因为交流声干扰产生的原因是多方面的,干扰出现后会使大批用户无法正常收看电视,而且这类故障往往不太容易排除,因此在工程建设和系统维护过程中,技术人应高度重视以下问题。

(1)限制干线总电流。目前绝大多数有线电视系统中干线放大器采用集中电源供电,由于宽带网络中使用的电源设备都是功率恒定的设备,施加到它们上面的电压越高,所需电流就越小,施加的电压越低,所需电流就越大。随着干放级数的增加,末级放大器电源电压将逐级下降,引起末级电流的增加,叠加到前级,使干线总电流增大。如果干线总电流超过干放的允许指标,则系统的交流声调制指标就不能满足,同时,过大的电流经电源插入器也会引起铁氧体线圈磁饱和。因此,在系统设计中,干线总电流绝不允许超过干放的最大过流能力,工程上,离前端较远的供电器应置于传输线中间,向两边供电。在维护修理中,对水平滚道干扰明显的地段,应检查放大器直流供电稳压电源的滤波电容有无虚焊,电容有无失效、干枯,并建议采用开关稳压电源为好,电源纹波应在毫伏级。

(2)集中供电装置与总前端信号分配网络分开。有线电视系统所用集中供电电源实质上是一铁磁谐振式电源,用以提供对线路和对负责的电压调整,其周围附近存在着一定强度的磁场。在总前端机房建设或改造中,为避免强磁场感产生的交流电串人有线电视系统形成干扰,通常将集中供电装置与总前端信号分配网络分开放置,同时还要注意前端布线的科学性,前端布线不当也会产生50Hz干扰,必要时在调制器中增加箝位电路可解决这一问题。

(3)重视电气地线与防雷地线。有线电视系统因传输距离远,覆盖范围大,大部分器件及信线路在户外易受干扰,因此无论从安全角度还是系统的抗干扰性能考虑,系统的接地都有着特别重要的意义。系统前端部分的接地设计首先要考虑防雷,我们称之为防雷接地。我们将放大器、均衡器、衰减器的外壳、同轴电缆的外层屏蔽层以及各部分电路中的地线连成一体,通称为电气地线。前端系统中应铺设单独的电气地线,接地电阻越小越好,同时注意电气地线和防雷地线的地下部分应相隔一定的距离以增大安全系数。千万不能将电气地线通过防雷地线人地,因为一旦遭雷击时,防雷地线和电气地线因处于同一电位,雷电所携带的大量正电荷将形成极高的反向电压击毁电气设备及部件。另外值得注意的是电气地线只应汇接电信号处理电路的地线,不要将容易产生干扰的设备的地线与电气地线相接,因为工作在高电频大电流状态的电气设备的地线中不可避免地会产生尖峰干扰脉冲。这些干扰信号进入前端后将使信号质量明显下降,严重时将出现交流声干扰。在维护修理中,对用户区大范围的交流滚动现象,应检查传输电缆接口处屏蔽是否良好,也可适当提高视频信号输出电平,应使交流声调制比大于46dB以上。公务员之家:

交流声范文篇3

关键词:有线电视;系统

随着我国广播电视事业的迅猛发展,近年来有线电视已逐渐进入城乡千家万户。如何能使有线电视系统始终高质量运行,做到送给用户的始终是清晰、逼真,彩色鲜艳的图像和悦耳动听的伴音,并能保证用户始终满意,这是有线电视台的头等大事。

我国现有的有线电视系统绝大多数是用市电供电的,它不可避免地会带来一些交流声。交流声的干扰在用户终端上表现为图像上出现黑或白的粗横道上下滚动,严重时图像跳动不能同步,而且在低频道上图像质量差,在高频道上反而好一些。交流声的频率通常为供电电源频率或其谐波,当交流干扰实际频率高于电视扫描频率时,横条滚道向上滚动,低于场频时,则向下滚动,且移动的速度决定于交流干扰频率与场频之差,频差越大滚动越快,频差越小滚动越慢,频差为零或为整数倍,水平黑白横条静止不动,较严重的干扰还会使图像中边缘弯曲形成“<”或“S”形扭动,导致图像上下跳动或不稳定。

交流电源干扰串扰的渠道环节很多,产生的原因也较为复杂,工程上归纳起来主要有以下几方面:①有线电视系统中使用的过流型放大器或电源插入器等器件,为了防止射频信号进入交流电源电路和防止交流电流流过射频电路往往采用铁氧体线圈,但当流经的电流超过允许值时,就会使系统中的射频信号产生交流声调制;②强大的磁场感产生的交流电使位于附近的屏蔽不良的电缆或元件产生交流声干扰;③系统的电气接地不良引起交流声干扰;④交流稳压供电系统性能不好以及直流电源中滤波电解电容失效时会使电源干扰信号进入系统;还有一种情况就是信号在传输途中电气地线与电力零线相碰时会使整个区域内产生交流声干扰,这种现象在我们岢岚有线电视系统中出现过多次,产生原因也就是我们在外线线路上安的用户放大器外壳碰在了用户电源的零线上。

正因为交流声干扰产生的原因是多方面的,干扰出现后会使大批用户无法正常收看电视,而且这类故障往往不太容易排除,因此在工程建设和系统维护过程中,技术人应高度重视以下问题。

(1)限制干线总电流。目前绝大多数有线电视系统中干线放大器采用集中电源供电,由于宽带网络中使用的电源设备都是功率恒定的设备,施加到它们上面的电压越高,所需电流就越小,施加的电压越低,所需电流就越大。随着干放级数的增加,末级放大器电源电压将逐级下降,引起末级电流的增加,叠加到前级,使干线总电流增大。如果干线总电流超过干放的允许指标,则系统的交流声调制指标就不能满足,同时,过大的电流经电源插入器也会引起铁氧体线圈磁饱和。因此,在系统设计中,干线总电流绝不允许超过干放的最大过流能力,工程上,离前端较远的供电器应置于传输线中间,向两边供电。在维护修理中,对水平滚道干扰明显的地段,应检查放大器直流供电稳压电源的滤波电容有无虚焊,电容有无失效、干枯,并建议采用开关稳压电源为好,电源纹波应在毫伏级。

(2)集中供电装置与总前端信号分配网络分开。有线电视系统所用集中供电电源实质上是一铁磁谐振式电源,用以提供对线路和对负责的电压调整,其周围附近存在着一定强度的磁场。在总前端机房建设或改造中,为避免强磁场感产生的交流电串人有线电视系统形成干扰,通常将集中供电装置与总前端信号分配网络分开放置,同时还要注意前端布线的科学性,前端布线不当也会产生50Hz干扰,必要时在调制器中增加箝位电路可解决这一问题。

(3)重视电气地线与防雷地线。有线电视系统因传输距离远,覆盖范围大,大部分器件及信线路在户外易受干扰,因此无论从安全角度还是系统的抗干扰性能考虑,系统的接地都有着特别重要的意义。系统前端部分的接地设计首先要考虑防雷,我们称之为防雷接地。我们将放大器、均衡器、衰减器的外壳、同轴电缆的外层屏蔽层以及各部分电路中的地线连成一体,通称为电气地线。前端系统中应铺设单独的电气地线,接地电阻越小越好,同时注意电气地线和防雷地线的地下部分应相隔一定的距离以增大安全系数。千万不能将电气地线通过防雷地线人地,因为一旦遭雷击时,防雷地线和电气地线因处于同一电位,雷电所携带的大量正电荷将形成极高的反向电压击毁电气设备及部件。另外值得注意的是电气地线只应汇接电信号处理电路的地线,不要将容易产生干扰的设备的地线与电气地线相接,因为工作在高电频大电流状态的电气设备的地线中不可避免地会产生尖峰干扰脉冲。这些干扰信号进入前端后将使信号质量明显下降,严重时将出现交流声干扰。在维护修理中,对用户区大范围的交流滚动现象,应检查传输电缆接口处屏蔽是否良好,也可适当提高视频信号输出电平,应使交流声调制比大于46dB以上。公务员之家

交流声范文篇4

一、话筒的选择与使用

在广播电视采访录制过程中,大多采用专业话筒都是电容话筒,并且指向性较强,当然价格也不菲,其低固有噪声和高耐用性、可靠,宽且平滑的频率响应,强指向特性,能够保证在极其严格的情况下实现清晰的拾音效果,所还原出的声音流畅自然,高度保真。我们先来了解一下话筒:

1.话筒的种类

(1)按照不同的能量转换原理,可以分为动圈式、电容式两种;(2)根据用途,可以分为佩戴式、枪式、立式、手握式、无线式和吊杆式等;(3)按接收声波的方向性,可分为无指向性和有指向性两种,有指向性包括心形指向性,强指向性、双指向性等。常用的话筒是动圈式和电容式两种:(1)动圈话筒。由磁场中运动的导体产生电信号的话筒。是由振膜带动线圈振动,从而使在磁场中的线圈感应出电压。特点:结构牢固,性能稳定,经久耐用,价格较低;频率特性良好,50-15000Hz频率范围内幅频特性曲线平坦;指向性好;无需直流工作电压,使用简便,噪声小。(2)电容话筒。这类话筒的振膜就是电容器的一个电极,当振膜振动,振膜和固定的后极板间的距离跟着变化,就产生了可变电容量,这个可变电容量和话筒本身所带的前置放大器一起产生了信号电压。特点:频率特性好,录制声音带较宽、可达20HZ-20KHZ或更宽。在音频范围内幅频特性曲线平坦,这一点优于动圈话筒;无方向性;灵敏度高,噪声小,音色柔和;输出信号电平比较大,失真小,瞬态响应性能好;工作时需要直流电源造成使用不方便。当然,在我们广播电视中用到的专业话筒使用11V至52V幻象供电或1.5VAA电池工作,当使用幻象电源时,可以不安装电池。1.5VAA电池工作为一线记者提供了极大的方便。

2.话筒特性

(1)话筒的指向一般分为心形、超心形、8字形、枪式、全向指向等,见图1。图1话筒指向示意图如图中所示,箭头所指方向为话筒所指正前方,虚线为可拾音的大致范围,在这个范围之外,拾音将不灵敏。(2)话筒的阻抗是指话筒的两根输出线之间在1KHz时的阻抗,专业录音室应使用低阻抗话筒,由于可能要用到很长的电缆来连接,所以用低阻抗话筒可减少信号衰减。(3)灵敏度是指话筒在一定强度的声音作用下输出电信号的大小。我台为一线记者配备的采访话筒是铁三角AT8035采访话筒,见图2。图2铁三角AT8035采访话筒铁三角AT8035专为影视制作和广播采访(ENG/EFP)的音频收音而设计。话筒长度可配合于电子新闻采集、户外录音和其他特别需求的使用。提供窄角度的超指向性能,给与远距离的收音效果。由话筒两旁到后方均有极佳抗噪音能力。设有高通滤波开关。可以使用电池或幻象供电工作。演播室配备数台铁三角AT8033播音话筒,见图3。其话筒心形指向性收音,可减低话筒两旁到后方的噪音,改善音源收音效果。设有80Hz高通滤波开关,有效降低环境中低频噪声。图3铁三角AT8033播音话筒另外为访谈类节目嘉宾准备了领夹式无线话筒等,方便这些非专业演讲人使用。

二、录制节目时的拾音技术和使用话筒时的注意事项

1.在录制节目时要注意的几种拾音技术录音或转播舞台节目时,工作距离通常非常近,近传声技术就有了用武之地。这样做的目的是为了避免声反馈。在演播室则远传声技术占据主导地位。因此,在演播室内可能使用动圈式和电容式话筒。对于广播或演播室话音记录,将使用适于远传声的话筒。而对于广播或舞台录音(带扩声),将需要适于近传声的话筒。在近传声的情况中,用户应当在决定哪种话筒最适用之前决定是否需要邻近效应。

2.使用话筒时注意事项在使用挂在非专业演讲人(如演播室嘉宾)衣服上的颈挂式话筒时,声音工程师应该告诉演讲人不要在无意中碰到可能在领带别针上或项链上的话筒,否则听众可能会听到非常恼人的尖叫声。另外,在采访时要考虑话筒离嘴的距离与近讲效应,话筒离嘴巴应在30CM-50CM之间。在实际录音中,近讲效应引起的低频提升会使声音清晰度降低,尤其是在语言录音中,为了避免低音过重,传声器上设有低频滤波器开关,可衰减近讲效应产生的低频声,以恢复平坦自然的声音平衡。另一方面一些演员也利用近讲效应提升低频比重以求得歌声温暖感并使声音饱满,因而故意靠近拾音器;声源和话筒之间的角度,一般声源应对准话筒中心线,若两者间偏角越大,则高音损失就越大;话筒放置的高度应依声源高度而定;注意声音的拾取环境,室内要注意避免吸纳噪声、固体传声条件,室外要尽可能防止风声的拾取。

三、从话筒输入到录音或录像设备连接方法

从话筒输入到录音或录像设备连接方法有两种,一种平衡线接法,一种非平衡线接法。最常用的是平衡线接法。平衡线由两根导线和一根屏蔽线构成;非平衡线中则只有一根导线,用屏蔽线代替第二根导线。平衡线的优点在于,该线的两根导线拾取不需要的噪声信号的强度相等,因而二者能互相抵消掉。而非平衡线则把噪声信号传输到线路的下一级。所以,我们要使用平衡线,并相应地使用平衡的插头:XLR,俗称卡农头或公母头;或者是大三芯的TRS。很多情况下,对一场会议实况我们只需要一台摄像机录制全程音频。对于单机录会议实况,线路输入一定要采取平衡线输入法,因为单机录实况,输入音频线相对要长些。同时一定要接入调音台的XLR卡侬平衡输出或TRS立体声插口输出接口,当然,还要在录相机或摄像机处接入监听,这样才能保证录制节目的音频质量。

四、二次调音经验总结

在笔者参加的直、录播节目里面,由于我们只负责录制、传输,现场声音的拾取和放大已经有专人负责,所以通常都是采用了二级调音的方法。即在文艺演出、会议现场搭设一套调音系统,负责现场调音、放大,同时把一路已调控、混合好的节目声送到电视台转播系统的调音台,进行二次调音。电视台的二级调音台接受前级调音台的信号的同时,还可以增加现场背景声,可以用现场吊挂话筒拾取信号,也可以用负责全景的主摄像机随机话筒。二级调音方式大多会遇到交流声干扰,最严重时将会导致无法录音。其中原因,主要是因为这样的音频系统是两套设备相互串联而成的系统,它们的电源地电位不一样,而音频输入输出端口又是电信号直接连接的。这样在2套系统之间由于地电位相差明显,抬高音频信号的数值,造成电流声出现。笔者在工作中总结出几种方法:

1.使用平衡接法和4芯电缆。专业音频系统通常采用平衡法传输信号,一般不会出现严重的交流声干扰。外界干扰噪声被屏蔽层隔离,效果明显。但是在信号线两端使用不同电源时,可能发生干扰,会影响信号质量,严重的导致无法使用。在传输过程中受到的其他干扰信号也几乎相同,然而被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反,如图4,所以在下一级设备的输入端把热端信号和冷端信号相减,相同的干扰信号被抵消,被传输信号由于相位相反而不会损失。有时候用四芯音频线,屏蔽层严格接地能够解决。原因是4芯音频线里面每2根组成1对,串入的干扰交流脉冲经过“双绞”后能够再次抵消掉一些。

2.屏蔽层单端接地。有的时候使用单端接地可以解决地电位问题。电缆两端电源接地点的电位差如果很大,那么这个电位差就足以通过屏蔽线在回路中产生强大的交流干扰了。解决方法就是将屏蔽线两端中输入信号设备的一端接地,使其仍然有屏蔽作用,而将另一端输出信号设备的地悬空。使两个接地点的电位差不能在连线中产生回路,交流声也就不再产生了。要确保所有音频连接线的屏蔽层连接无误,务必要焊接才好。特别是一些常用的长线,如转播车到现场调音台之间的连接长线,经常拔拔插插,时间一长,很容易出现断路现象,失去屏蔽作用,反而极易受到电源引线等的干扰影响。另外,一般的系统都是有多台设备通过电缆连接起来的链路系统。很容易由其屏蔽系统组成链式接地方式。当某台设备上产生电磁辐射或静电感应噪声时,会由于传输线的屏蔽层和铁质设备外壳组成的接地系统使得整个系统产生感应电压。进而使系统产生一定的噪声电平,此类干扰在链路较长的音频系统上尤为明显。所以系统要尽量避免使用链式接地方式,而应使用星型接地方式,如图5所示。即每一台设备通过专门的地线接到统一接地点上,这就要求连接所有设备的音频电缆的屏蔽层要一端接地。接屏蔽层处各设备的地线通过专门的导线一个接地点连接。

3.虚焊和电源插头无接地导致电流声。如果在扩声系统静音时,即没有声音信号输出,而交流声严重,就需要检查各通道设备的连接屏蔽线是否接触不良,或虚焊。认真检查各设备间的屏蔽线,尽量采用焊接,对于一些压接端子最好不要用。很多民用设备电源插头是没有接地极的,电源插座也是这样。如果使用了民用设备,就要检查电源的地、零、火是否符合规定,有没有接错。有些金属外壳设备会产生带电现象,这通常也就是零线与火线插反造成的。出现外壳带电、有交流声时,可以将二脚插头的音响设备的电源插头颠倒过来,看是电流声否消失。

交流声范文篇5

配电房三相严重不平衡A27A,B64A,C105A。致使控制空气开关经常跳闸,维修电工就把空气开关的等级放大1倍,由原来的DZ10—100/300,IN=80A,换成NM1—225S/3300,IN=160A。当时问题是解决了,但在2009年6月18日,故障终于发生了,此控制开关的上级电路铝排被击穿,相间短路,造成科研楼大面积停电,严重影响了科研和办公。结果只能将科研楼东部1—8层的电气线路全部更换,重新布线,经费开支约6万元左右。

2案例分析

这起配电房电气故障的主要原因有以下三个:即配电房三相不平衡、变电器故障和滤波电容开路或漏电。下面我们就这三方面进行分析。

2.1配电房三相不平衡这起配电房电气故障主要由于配电房三相不平衡造成的。配电房三相不平衡指在电力系统中三相电流(或电压)幅值不一致,且幅值差超过规定范围。三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成一系列的危害,主要有:①降低变压器的出力,危及配电变压器的安全和寿命。②使电动机定子的铜损增加,产生制动转矩,从而降低电动机的最大转矩和过载能力。③引起发电机的附加发热和振动,危及安全运行和正常出力。④增加输电线路的损耗。

此外,在低压配电线路中,会影响计算机正常工作,引起照明电灯寿命缩短(电压过高)或照度不足(电压过低)以及电视机的损坏。对于通信系统,会增大干扰,影响正常通信质量。引起以负序分量为起动元件的多种保护发生误动作(特别是当电网中同时存在谐波时),对电网安全运行有严重威胁。因此,造成科研楼大面积停电,严重影响了科研和办公。

2.2变电器故障变压器初级线圈的故障率较高,主要表现为开路或局部短路。除此之外,变压器初级或次级线圈回路中的熔断器也常出现熔体熔断现象。当发现熔体熔断时应查明熔断的原因并排除后,再更换新熔体。当变压器的损耗很大时,会发热,变压器的铁心松动时,会发出声音。

检查变压器的常用方法是测量变压器各次级输出的交流电压。如果发现有一组次级线圈的交流输出正常.则说明变压器的初级线圈回路正常。若各次级线圈的交流输出均正常,说明故障发生在变压器的初级线圈回路。当初级线圈开路时,各次级线圈没有交流输出。如果只有一组次级线圈开路,则只有这一组次级线圈没有交流输出。当初级线圈出现局部短路时、各次级线圈的交流输出电压全部升高,变压器会发热。当某组次级线圈局部短路时,会出现该次级线圈的交流输出电压下降。下面就变压器的常见故障,举例说明其检查步骤和方法。

2.2.1变压器没有交流电压输出:①检查熔断器Ful和Fu2是否熔体熔断。②测量Tl的初级线圈是否开路。③测量Tl的次级线圈是否开路。

2.2.2变压器交流输出电压较低①断开次级线圈的负载,测量次级输出电压、若仍较低,测量初级的交流电压是否正常,在保证220v正常的情况下,应检查FUI接触是否可靠、变压器次级线圈是否存在匝间短路。最简单的方法是进行变压器的替代。②当次级线圈的负载断开后、变压器输出电压恢复正常,说明次级负载回路有过流现象,或变压器质量不好。此时应重点检查初级负载回路中是否有元件短路。

2.2.3变压器交流输出电压升高①变压器质量较差,空载时的交流输出电压比负载时高许多,加入负载后变压器的交流输出电压会明显下降。②电源变压器的初级线圈有局部的匝间短路,此时可用变压器替代法检查。

2.2.4Ful或FU2熔断

①将Fu1断开(取下Fu2熔断管),若Ful正常,则问题出在变压器的负载电路中。若Fu2断开后,Fu1也熔断,可将次级线圈的地端断开,若此时Ful不再断,则说明次级线圈上端引线可能碰到变压器的铁心或外壳;苦Ful还断,则说明变压器的次级线圈存在匝间短路或初级线圈碰到外壳。

②Fu2熔断时,可将变压器的负载开路,若Fu2不再断,说明次级线圈负载短路。

2.3滤波电容开路或漏电滤波电容开路时,失去滤波作用、直流输出中的交流成分增加,将出现交流声大的故障。滤波电容漏电或短路时,电容上通过直流成分,直流输出电压将降低,滤波效果变差,也将出现交流声。同时流过整流电路的电流将增大,漏电严重时,熔丝将熔断。

桥式整流、电容滤波电路常见故障诊断方法如下:

2.3.1直流输出电压较低如果直流输出电压明显为正常值的一半,则可能有一只整流二极管开路。若直流输出电压低,但不是正常值的一半,应检查VD1、VD2的接触是否良好,四只二极管的正向电阻是否一致,负载电路是否短路以及电容C1是否漏电。

2.3.2无直流输出电压在变压器次级交流输出正常的情况下,检查VD1、VD2的接触是否良好,若没有问题应检查电容是否短路,四只二极管有否开路。

3小结

对配电房电气故障进行分析,具有极为重要的作用,因此很有必要对其进行探讨,这是一个很漫长而艰巨的任务,同时也是一个研究的新趋势,具有较大的经济价值和社会意义。

参考文献:

[1]王武,王红玲,胡万强.内燃机车电气故障诊断的专家系统[J].煤矿机电.2009.(03).

[2]王超亮,王霓虹.本体在森林病虫害专家系统中的应用[J].林业机械与木工设备.2009.(05).

交流声范文篇6

学习

目标知识目标:了解现代技术中与声有关的知识的应用

能力目标:通过观察、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中声的利用方面的知识

情感目标:通过学习,了解声在现代技术中的应用,进一步增加对科学的热爱

学习重点现代技术中与声有关的知识的应用学习难点现代技术中与声有关的知识的应用

教具与媒体图片、录像等

内容与教师活动学生活动设计

依据

一、创设情境,引入新课

1、提问几个上节课出现的问题,做好知识的铺垫。

2、[师]上几节课我们学习了声音的产生、传播,声音的分类,声音的特性及乐音与噪声,其实声的应用很是广泛,今天我们就来学习第五节:声的利用。

二、进入新课,科学探究

(一)声与声音的区别

同学们注意了没有,以前我们学习时都常说“声音”怎样怎样,可今天我们学习时,标题却是声的利用,为什么不叫做声音的利用呢?

1、声的概念比较广,包括平时我们能听到的声音和不能听到的超声、次声等;所以声音的概念相对而言面要窄得多,它仅指人耳能感觉到的那部分声。

2、看来声包括声音。

(二)声与信息的传递

1、【提出问题】你平时用声音传递过信息吗?

2、[师]其实我们时时刻刻都在利用声音传递信息,我们彼此之间的谈话,教师在课台上的讲课声,同学们课下的交谈与交流声等不都是在传递信息吗。假如让你不说话,你有什么感觉。

3、通过声传递信息的例子还有哪些呢?

大致我们可以把它们分成两类,一是物体直接发出的声音携带的信息;另一种是靠反射回来的声音所携带的信息。

(1)物体直接发出的声所携带的信息

它又可以分两类,一类是我们能听到的声音;一类是我们不能听到的声音。

①播放我们能听到声音的录像。让学生回答并板书。

A.人类的交谈声;

B.隆隆的雷声;

C.心脏、肺的声音。

D.中医诊病的“望、闻、问、切”中的“闻”就是通过听来了解病人病情的。

②播放我们听不到的一些声音。让学生回答并板书。

A.动物的交谈声。

B.利用鱼所喜欢的声音捕鱼。

C.地震、海啸前出现的一些次声波我们也听不到。

③谁还能说一些通过直接发出声音所携带的信息?

(2)经过反射的声所携带的信息

我们也可以将其分为两类,一是所反射的回声我们能听见;另一类是反射的回声我们听不见。

①播放物体反射我们能听见的声音录像。让学生观察并回答实例。

A.下雨打雷时隆隆的雷声;

B.回声与混响,建筑设计中的科学。

如果回声比原声到达人耳的时间晚0.1s以上,人就能把回声与原声区分开来,容易形成混响;

如果回声比原声到达人耳的时间小于0.1s,则人分辨不出是回声还是原声,两种声音在一起得到加强。

让学生解释一些现象:

在教室里说话听起来比在操场上说话响一些,这是为什么?

古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断悬崖的距离,这是为什么?

C.北京天坛公园的回音壁和三音石,还有圜丘。

尝试对我国古代声学建筑进行评价,以激发学生的爱国热情。

D.介绍有趣的聚音伞。

如上图所示。在一只伞的焦点处放一块手表,在另一把伞的焦点处就能听到走表的声音。E.利用声音的反射建造的新王宫。

如上图所示,大臣上奏时处于一个焦点处,而国王正好处于另一个焦点处,只有国王能听到大臣的小声上奏声。

②播放反射听不到声音的录像,并让学生回答,老师板书。

A.蝙蝠的回声定位。

B.利用声呐探测海深

C.B超

原理:将弱超声波透入人体内部,当超声波遇到脏器的界面时,便发生反射和透射。透射入脏器内部的超声波,再遇到界面时还会再次发生反射和透射,超声波接收器专门接收各次的反射波。医务人员根据所收到的各次反射波的时间间隔和波的强弱,就能够了解到脏器的大小、位置及其内部的病变等。

D.超声波探伤仪

原理:在工业生产中常常运用超声透射法对产品进行无损探测。超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品,被对面的接收器所接收。如果样品内部有缺陷,超声波就会在缺陷处发生反射,这时,对面的接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号。这样,就可以在不损伤被检测样品的情况下,检测出样品内部有无缺陷。

(二)声与能量的传递

播放录像,说明声波也是携带着大量能量的。

学生回答,老师并板书。

A.用超声波清洗精细的机械

B.用超声波除去人体内的结石。

再举几个利用声音能够传递能量的例子为我们服务的实例。

超声波回湿器。

(三)小结与作业。

声与声音其实是一回事

用过

太闷了

学生回答

学生总结

学生总结

学生多举例

练习拍手

让学生解释这是为什么

学生回答

学生画图

学生回答

利用学生的失误进行讲解较好

学生说过,但其实并不知道我们时常的讲话声就是典型的应用

将声音这样的分类,只是讲课的一种,我们也可以进行其他方式的分类

鼓励学生多举例是开发其智力的好方法

为以后进行有关的计算打下基础

对学生进行情感、态度、价值观的教育

这是两个扩展型的例子,可以充当练习

这两个例子都比较陌生,可以引导学生画图认识

还是要贴近学生的生活

课堂小结这节课从声的另一种分类角度出发,分别分析了它们的利用。

直接发出的声音我们将其分成了两类,一是可直接听到的声音,一是直接听不到的声音;可直接听到的声音就是能被耳朵直接感受的声音,它对我们的生活确实太重要了;听不到的声音就是超声波和次声波,他们的应用也是非常广泛的。

对于反射声音的利用也是如此,我们也将其分成了两类,其特征就是利用反射。

对声的利用进行了这样的分类后,我们就非常清晰明了。

教学流程

第五节:声的利用

一、声与声音的区别

声包括人听见的声音,和听不到的声音如超声、次声等

二、直接发出声音的利用

1、可直接听到的声音。如雷声、心脏的跳动声、“闻”等。

2、直接听不到的声音。如动物的交流声、地震、海啸发出的次声等。

三、反射回来声音的利用

1、能听到的反射声。如回音壁、建筑设计中的混响等。

2、听不到的反射声音。如蝙蝠的回声定位、利用声呐探测海深、B超超声波探伤仪等。

四、声与能量

1、用超声波清洗精细的机械

2、用超声波除去人体内的结石

课后反思

交流声范文篇7

关键词:线电视网络同轴电缆混合网络HFC双向传输

l有线电视系统技术发展的阶段性

中国有线电视开始于二十世纪七十年代,经过二十多年的发展,从无到有,从小到大。今天,已经发展成为我国广播电视领域一支新兴产业。中国有线电视技术从自力更生、白手起家,到引进国外先进设备,系统技术水平发展很快。从VHF频段、全频道共用天线系统到750MHz、860MHz有线电视城域网系统,从同轴电缆传输到光缆、电缆、MMDS等多种传输技术的混合应用,从只传输模拟信号到模拟、数字信号的混合传输,从单向广播网到双向交互网络。同时,先进的数据传输设备、数字传输系统以及计算机技术在有线电视系统中的成功运用,中国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进,有良好的社会效益和经济效益,是国家的基础设施建设项目。

我国有线电视的发展历程,总体上看,可分为三个阶段,即:小型共用天线系统、大型共用天线系统和有线电视系统。

1.1小型共用天线系统阶段(1975—1985年)

1、生长的自发性

2、经费的自筹性

3、企业的主动性

4、系统的分散性

5、节目源的局限性

1.2大型共用天线系统阶段(1985—1995年)

1.3有线电视系统阶段(1996-现在)

有线电视系统的发展阶段。充分借鉴国际上的先进技术,因地制宜地采用光纤、电缆、MMDS微波等传输技术,在省、市、县各行政区域范围内建设有线电视网。目前.正朝着大容量、数字化、双向多功能等方向发展。

经过几年的网络实践,一个以传输广播电视节目为主的A平台和一个以传输数据为主的B平台已经取得成功。既保证了千家万户收看高质量的广播电视节目,又为数据通信和各种信息的传输提供高速率、大容量、低资费、安全可靠的传输手段。

目前,我国大多数省市己开通采用数字技术的光缆干线,实现了全省、全市范围内的联网。同时,全国骨干网采用先进的数字传输技术,为开展数字、数据传输业务提供了优质的服务平台。我国有线电视进人了实现数字化、交互式高速多媒体信息网的实验阶段。

2有线电视系统性能指标及相关标准

2.1基本概念

1、有线电视Cabletelevition(CATV):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。

2、付费电视Pay-TV:采用加、解扰技术,用户需额外付费方可收看的电视节目。

3、双向有线电视Two-way:具有上、下行传输的有线电视系统

4、前端Beadend:在有线电视系统中,用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办节目信号的设备。

5、分前端hubheadend:系统辅助前端,通常设置在服务区中心。其向下传输模拟和数字电视信号,同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号。

6、干线系统Trunkfeedersystem:在有线电视广播系统中,用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节点之间传输信号的链路。

7、光链路opticallink:利用光纤通信技术传输声音、图像和数据信号的链路。一般由光发送机(电/光转换器)、光纤、光接收机(光/电转换器)及其它必需的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器等)组成。

8、光纤同轴电缆混合网(HFqhybridfibercoaxial以光纤为干线、同轴电缆为分配网的接入网。

9、光节点fibernode:为HFC网络中完成光、电或电、光转换的节点,以光纤与前端(分前端)相连,以同轴电缆与分配网络相连。

10、下行传输通道downstreamtransmiwssionpath:HFC网络的一部分,其信号在下行方向从前端或任何其它中心节点分配到用户的网络部分。

11、上行传输通道upstreamtransmissionpath:HFC网络的一部分,其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端或任何其它中心节点的网络部分。

12、系统输出口Systemoutlet:连通用户线和接收机引入线的接口装置。

13、双向用户端口two-waysubscriderport:用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入端口。

2.2性能定义

1、图象载波电平:在75Q终端上调制包络峰处(同步头)的图像载波电压的有效值,以dBuv表示。

2、伴音载波电平:在75欧姆终端上无调制声音载波电压的有效值,以dBuv表示。

3、载噪比(c/N):图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比,用dB表示。

4、交扰调制比(CM):在系统指定点,指定载波上有用调制信号峰一峰值对交扰调制成分峰一峰值之比,用dB表示。

5、载波互调比:在系统指定点,载波电平对规定的互调产物的电平之比,用dB表示。

6、载波复合二次差拍比(C/CSO):在系统指定点,图像载波电平与在带内成簇集聚的二次差拍产物的复合电平之比,用dB表示。

7、载波复合三次差拍比(C/CTB):在系统指定点,图像载波电平与围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差拍产物的峰值电平之比(多簇产物时应取叠加功率),用dB表示。

8、交流声调制比(HM):基准调制与峰一峰值交流声调制之比,用dB表示。

9相互隔离:在待测系统的频率范围内,任意频率上系统某个输出口与另一个输出口之间的衰减,对任何特定的设施,总是取其频率范围内所测得的最差值做为相互隔离,用dB表示。

10、色度/亮度时延差:电视信号中色度和亮度分量通过被测系统之后,它们的延时不等称为色度/亮度时延差,用m表示。

11、回波值:在规定测试条件下,测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与原信号内容相同的干扰信号的值。

12、上行汇集噪声:源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰,以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。

13、上行最大过载电平:保证链路中上行光发射机和放大器不造成严重过载失真条件下,在用户端可以注入的最大上行电平值。

14、上行通道群延时:在规定频段内不同频率信号从用户端到前端接收端产生的传输时间差。

15、上行通道传输延时:信号从最远路由用户端至双向通信设备上行射频接收端传输的总延时。

16、窄带数据频段:适应于传输窄带低速数据的信道频段

17、宽带数据频段:适应于传输宽带高速数据的信道频段

18、通道串扰抑制比:在双向系统运营时,上行信号(满负载时)对下行电视信号产生干扰导致传输技术指标劣化。下行图象载频电平与因此产生的寄生产物电平的比值。

19、上行通道的载波/汇集噪声比(C/N):用于在规定上行测量信号源电平值为标称值条件下,对上行物理通道作广义性的传输质量判别。C/N=上行信号电平(双向通信设备上行射频接收端口)一上行汇集噪声电平(双向通信设备上行射频接收端口)

20、用户端口保护隔离能力:当某用户端引入强干扰时,可能导致某信号频段(信道)停止服务。系统对其引入干扰抑制的分贝值。

21、用户电视端口噪声抑制能力:在同一用户室内,规定其用户电视端口(或电视传输物理通道)相对于该用户的双向数据端口(或数据物理通道)对上行传输公共通道具有的抑制(隔离)能力。

22、上行电平:上行信号功率(P1)与基准功率(P0)比的分贝值,即101gPl/P0。通常用dBuv表示。以在75欧姆负载电阻上产生luv电压的功率(0.0133uuW)为基准。

23、上行传输增益:在双向用户端口注入电平为A1的信号,经过上行传输通道,在前端或分前端双向通信设备上行射频接收端口处测量到的电平为A2,上行传输增益G=A2-A1以dB值表示。

2.3系统性能指标

1、下行传输系统主要技术参数要求

(1)系统输出口电平(dBuv)60-80

(2)载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)

(3)载波互调比(dB)

≥57(对电视频道的单频干扰)

≥54(电视频道内单频互调干扰)

(4)载波复合三次差拍比(dB)≥54

(5)载波复合二次差拍比(dB)≥54

(6)交扰调制比(dB)≥46+10Lg(N一1)(N为电视频道数)

(7)载波交流声比(%)≤3

(8)色亮度时延差(ns)100

(9)回波值(%)≤7

(10)微分增益(%)≤10

(11)微分相位(度)≤10

(12)系统输出口相互隔离度(dB)330(VHF)≥22(其它)

(13)特性阻抗75欧姆

2、上行传输通道主要技术要求:

(1)特性阻抗75欧姆

(2)频率范围(MHz)5-65(基本信道)

(3)标称上行端口输人电平(dB,V)100(设计标称值)

(4)上行传输路由增益差(dB)≤10(任意用户端口上行)

(5)上行通道频率响应(dB)≤109.4—61.8MHz)≤1.5(32MHz范围内)

(6)上行最大过载电平(dBuv)≥112(三路载波输人,当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)

(7)载波/汇集噪声比(dB)≥20(Ra波段)≥26(Rb、Rc波段)

(电磁环境最恶劣时间段测量,一般为18点--22点,注入上行载波电平为l00dBuv,波段划分见附表)

(8)上行通道传输延时(us)≤800

(9)回波值(%)≤10

(10)上行通道群延时(回≤30(任意3.2MHz范围内)

(11)信号交流声调制比㈤≤7

(12)用户电视端口噪声抑制能力㈣≥40

(13)通道串扰抑制比(dB)≥54

附表:上行传输通道波段划分

波段

频率范围(MHz)

业务内容

传输媒质条件

Ra

5.0-20.2

上行窄带数据业务、网络管理(上行)

共缆

Rb

20.2—58_6

上行竟带数据业务

共缆

Rc

58.6-65.0

上行窄带数据业务、网络管理(上行)

共缆

2.4相关国家标准和行业标准

1、GB/T6510-1996<电视和声音信号的电缆分配系统>

2、GY/T106-1999<有线电视广播系统技术规范>

3、GY/T121-1995<有线电视系统测量方法>

4、GY/T131-1997<有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法>

5、GY/T132-1998<多路微波分配系统技术要求>

6、GY/T180-2001<HFC网络上行传输物理通道技术规范>

7、GY/T135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法>

8、GY/T130-1998<有线电视用光缆入网技术条件>

9、GB/T11318-1996<电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件>

10、GB50200-1994<有线电视系统工程技术规范>

11、GBJ42-81<工业企业通信设计规范>

12、GBJ79-85<工业企业通信接地设计规范>

13、GB57-83<建筑防雷设计规范>

14、GBJl20-88<工业企业共用天线电视系统设计规范>

15、GB7393-87<声音和电视信号的电缆分配系统输出口基本尺寸》

16、SJ2708-86<声音和电视信号的电缆分配系统图形符号》

3有线电视系统的组成

有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。

3.1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。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。

3.2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。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。

3.3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配。将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。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。

4有线电视系统传输技术

4.1电缆传输技术

1,电缆传输系统的构成

电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。

电缆传输干线示意图

2,电缆的传输特性及其补偿

(1)同轴电缆的结构:

同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有:藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型。

(2)同轴电缆的传输特性:

A、特性阻抗:75欧姆

B、衰减特性:高频衰减大于低频衰减。细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减。衰减与电缆长度成正比。

C、温度特性:随温度的升高,电缆的衰减量增大。一般电缆的温度系数约为0.2%/度。

D、屏蔽特性:优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用,传输信号不受外界干扰,也不会向外幅射、干扰其它信号。同轴电缆的屏蔽特性用屏蔽衰减表示,单位为dB。

E、机械特性:包括抗弯曲性能、防潮抗腐蚀性能和结构稳定性。

(3)电缆传输特性的均衡和补偿:

由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。干线放大器使用特性相同的放大器,各放大器的输入和输出电平值相同。采用“单位增益法”设计。

3,对远距离传输的限制

同轴电缆传输系统采用干线放大器级联的方法实现对电视信号的远距离传输,传输距离越远,需要放大器的级连N越大,系统指标下降越多。

随着区域性有线电视网络建设的发展,干线传输系统的传输距离越来越大,而放大器级联增多导致噪声、频率失真和非线性失真的积累,使得信号指标下降。而且电缆的温度特性增加了系统设备的复杂度,远距离传输时,可靠性差。系统的维护管理任务繁重,服务水平难以提高。

4.2微波多路MMDS传输技术

1,MMDS的技术特征

(1)多路微波分配系统MMDS的定义:用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。

(2)频率范围:空间传输2500-2700MHz

接收分配111-750MHz

(3)传输方式:多路微波信号采用空间传输方式。发射与接收应在视距范围内进行。

2,MMDS传输系统的构成:由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。

3,受无线传输缺陷的局限性

MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。这种方式不适用于人口稠密、高层建筑林立的大中城市。

4.3光纤传输技术

1,光纤传输技术的特征

(1)光纤传输损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号的技术指标。

CATV系统中用于干线的同轴电缆,即使很粗(例如美国MC750电缆),在750MHz的损耗,也要40dB/km左右。而采用波长1310nm的光信号,其损耗约为40dB/100km。光纤的损耗比同轴电缆降低100倍。显然,用光纤替代每隔几百米必须设置一台放大器的同轴电缆干线,可以实现跨越几十公里的直传。彻底解决了干线放大器级联造成传输信号技术指标下降的问题。

(2)光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。

(3)光纤无中继传输距离长,且抗干扰能力强,系统可靠性高。

(4)光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号,它为开展宽带综合业务传输提供一个开放平台,是宽带综合业务网的重要组成部分。

2,光纤传输系统的构成

最基本的光纤传输系统由电光变换器(E/o)、光纤和光电变换器(O/E)组成。也称之为光链路。光纤传输系统具有很大的传输容量,在系统中实行着多工传输。

(1)空分多工:(SDM)。(上下各一光纤)

(2)时分多工:(TDM)。

(3)波分多工:(WDM)。

(4)副载波多工:(SCM)。

3,为开展宽带综合业务传输提供开放平台

光纤有线电视网不仅仅局限于有线电视业务,它可以为开展宽带综合业务传输提供一个开放的平台,是宽带综合业务网的一个重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。

4.4光纤同轴混合网--HFC宽带接入网的拓扑结构

HFC有线电视网由光纤作干线、同轴电缆作分配网,构成光纤同轴混合网。它充分发挥了光纤和电缆所具有的优良特性,有机地结合而完成了有线电视信号的高质量传输与分配。从而构成了这一独特的光纤/同轴电缆混合网络结构。HFC是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局,同时,以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。因而,HFC有线电视网络拓扑是一个星一树形结构。

在HFC宽带接入网中,模拟电视和数字电视、综合数据业务信号在前端或分前端进行综合,合用一台下行光发射机,将下行信号用一根光纤传输至相应的光节点。在光节点,将下行信号变换成射频信号。每个光节点通过同轴电缆,以星树形拓扑结构覆盖用户。从用户来的上行信号在光节点变换为上行光信号,通过上行光发射机和上行回传光纤传回前端或分前端。上下行信号在光传输中采用的是空分复用,在电缆传输中采用的是频分复用。

HFC网采用频分复用技术,将5-1000MHz的频段分割为上行和下行通道。5-65MHz为上行通道,87-1000MHz为下行通道。上行通道为非广播业务,主要传输包括状态监控信号、视频点播信号以及数据通信业务等。下行通道将87-550MHz为普通广播电视业务,该频段全部用于模拟电视广播时,除调频广播业务外,可安排约54个频道的模拟电视节目。550-750MHz为下行数字通信信道,用于传输数字广播电视、VOD数字视频以及数字电话下行信号和数据,上行数据一般利用5-65MHz频段,为了提高抗干扰能力,采用QPSK(或16QAM)调制。

有线电视HFC网上综合多种数字业务是依靠电缆调制解调器Cablemodem和机顶盒Set-top-Box。Cablemodem系统由置于用户端的Cablemodem(CM)和设置于前端的CMTS(电缆调制解调端接系统)组成。用户端CM的基本功能是将上行的数字信号调制成RF信号,将下行的RF信号解调为数字信号。HFC接入网的主要优势为:巨大的接入带宽,可提供各种模拟和数字业务;Cablemodem系统的下行速率高是显著的优势,提高了网络资源的利用率;同时,还具有永久在线、无须拨号的优点。

有线电视接入网络的主要业务可分为两大类,即广播电视业务和交互业务。广播电视业务包括目前的模拟电视节目的传输和正在逐步发展的数字广播、数字电视等其它广播业务。交互业务包括INTERNET接入、视频点播VOD、可视电话、会议电视、远程教育、远程医疗等。

5有线电视电缆传输网络

有线电视电缆传输网络,作为有线电视城域网的一部分,其规划设计,从规划思路、设计标准、技术指标、施工工艺规范等方面,都发生了很大变化。有线电视电缆传输网络已不再象以往那样:每个小区都自成体系,具有接收电视信号的前端、传输外线和楼内分配网络,属于封闭的、小型独立的共用天线系统。今天的电缆传输网络不需要前端,要建成双向传输宽带网络,它不但要符合达到相关的国家标准,还必须执行所在地域有线电视网的总体技术要求。

5.1双向传输的实现方式:

在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用:从光节点到用户的电缆网中,上下行信号采用频分复用,数据传输采用时分复用方式,

5.2回传通道的噪声

在HFC网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。由于反向噪声大,数据传输链路的C/N大大降低。因此,解决反向回传通道的噪声问题,是Ⅲc网络顺利开展双向业务的关键。

上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。

(1)削波失真主要由系统中的反向回传光发射机和双向放大器等传输设备的非线性失真造成。

(2)结构噪声主要来源于系统中的有源设备的器件自身产生的基础热噪声。同时,由于放大器的级联以及各支路回传信号的汇集,造成噪声的功率叠加,形成“漏斗效应”。

(3)侵入噪声主要由外界电磁波的侵入造成。是一种随机的、不规则的射频干扰。它是HFC网络开展双向数据通信需要努力克服的技术难题。系统中的侵人噪声主要有两种,即:A窄带短波信号的干扰:B冲击脉冲干扰:主要包括雷电、电动机、发动机,以及家用电器设备产生的脉冲干扰。

5.3电缆分配网络的组成

1、传输系统

包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。

2、分配系统

包括双向分配放大器(即楼头放大器),分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。

延长线路将下行信号传送到各分配放大器的输入端。分配放大器将信号放大至所需电平后,经过同轴电缆、分配器、分支器,传送给每个用户终端。来自用户的反向回传上行信号,从用户应用设备的回传发射机,通过用户电缆回送人用户终端,经过分支器、分配器和同轴电缆,送到分配放大器的输出端,经分配放大器放大到合适的电平,从分配放大器的输入端送入传输系统。

5.4电缆分配网络的规划与设计

由于住宅小区的网络规划受土建规划的制约,各种形式风格住宅小区的土建设计千差万别,建筑物大小、高低、形状各异。特别是各小区内建筑群体布局各不相同。因此,住宅小区的网络规划也不可能有统一的模式,只能因地制宜。

1光节点的位置

光节点应设置在服务区的中心建筑物内,以达到尽量减少延长线电缆传输的最远距离,并减少延长放大器的级联的目的。进而降低传输信号的噪声和非线性失真。

2光节点服务区的划分

应按照各建筑物内的用户数量,将相近的建筑物组成500左右的服务区。由于不同结构的建筑物中的用户数量差别较大,因此不宜按照建筑物数量划分服务区。

3、器材选用

(1)同轴电缆的选用

系统内所有电缆均选用物理发泡电缆。延长线的电缆,应选用外导体为铝管结构的一12电缆。所有外线电缆均采用稳定的聚乙烯外护套。

(2)延长放大器

由于光接点服务区都不太大,采用手动增益控制放大器(MGC)能够满足使用要求。延长放大器按使用的模块不同,有推挽放大器和功率倍增放大器延长放大器一般应选用双模块功率倍增放大器。

4、双向放大器上下行通道结构

双向放大器总体上由正向放大通道、反向放大通道、分波器、混合器、稳压电源组成。

正向放大通道由前置衰减器和均衡器、一级放大模块、级间衰减器和均衡器、二级放大模块组成。

反向放大通道由反向放大模块、衰减器和均衡器组成。

5、设计计算公式

(1)放大器输出信号的载噪比与噪声系数的关系:

C/N=Si-NF-2.4

式中:Si为放大器输入电平

NF为放大器的噪声系数

(2)放大器级联后的载噪比(各级放大器工作状态相同)

(C/N)n=(C/N)1-10Lgn式中:n为级联数

(3)放大器的C/CTB取决于放大器的输出

电平,输出电平增加ldB时,C/CTB下降2dB。

(4)放大器级联后的C/CTB(各级放大器工作状态相同)

(C/CTB)n=(C/CTB)1-20Lgn

式中:n为级联数

5.5用户分配网络

1住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器(即楼头放大器)、同轴电缆、分支分配器、用户终端。

2用户分配网使用的设备

(1)双向用户分配放大器

采用双模块功率倍增型或双模块推挽型。

(2)分配器和分支器

分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。

分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。常用的有二分配器(分两路)、三分配器(分三路)、四分配器(分四路)、六分配器(分六路)。

分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集。常用的有一分支器、二分支器、三分支器、四分支器、六分支器。

分配器的主要性能指标

A、分配衰减:指分配器的输人端的输入电平与输出端的输出电平的差值。分路越多的分配器,分配衰减越大。

B、相互隔离:指分配器的各输出端之间的隔离度。相互隔离表征了分配器各输出端相互影响的程度。相互隔离数值越大,相互影响越小。

C、端口阻抗与反射损耗

有线电视系统中的所有设备均采用75欧姆端口阻抗。反射损耗是表征各种设备的端口阻抗匹配的程度。反射损耗的数值越大,表示阻抗匹配越好。

分支器的主要性能指标

A、分支衰减:是指分支器的输入端输入电平与分支输出端输出电平的差值。

B、反向隔离:是指分支器的分支输出端与主输出端之间的隔离度。反向隔离表征了分支器的分支输出端与主输出端之间相互影响的程度。反向隔离越大,相互影响越小。

C、插入损耗:是指分支器输入端的输人电平与主输出端输出电平的差值。分支器的分支衰减越小,其插入损耗越大。

D、端口阻抗与反射损耗:同分配器。

交流声范文篇8

中国有线电视开始于二十世纪七十年代,经过二十多年的发展,从无到有,从小到大。今天,已经发展成为我国广播电视领域一支新兴产业。中国有线电视技术从自力更生、白手起家,到引进国外先进设备,系统技术水平发展很快。从VHF频段、全频道共用天线系统到750MHz、860MHz有线电视城域网系统,从同轴电缆传输到光缆、电缆、MMDS等多种传输技术的混合应用,从只传输模拟信号到模拟、数字信号的混合传输,从单向广播网到双向交互网络。同时,先进的数据传输设备、数字传输系统以及计算机技术在有线电视系统中的成功运用,中国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进,有良好的社会效益和经济效益,是国家的基础设施建设项目。

我国有线电视的发展历程,总体上看,可分为三个阶段,即:小型共用天线系统、大型共用天线系统和有线电视系统。

1.1小型共用天线系统阶段(1975—1985年)

1、生长的自发性

2、经费的自筹性

3、企业的主动性

4、系统的分散性

5、节目源的局限性

1.2大型共用天线系统阶段(1985—1995年)

1.3有线电视系统阶段(1996-现在)

有线电视系统的发展阶段。充分借鉴国际上的先进技术,因地制宜地采用光纤、电缆、MMDS微波等传输技术,在省、市、县各行政区域范围内建设有线电视网。目前.正朝着大容量、数字化、双向多功能等方向发展。

经过几年的网络实践,一个以传输广播电视节目为主的A平台和一个以传输数据为主的B平台已经取得成功。既保证了千家万户收看高质量的广播电视节目,又为数据通信和各种信息的传输提供高速率、大容量、低资费、安全可靠的传输手段。

目前,我国大多数省市己开通采用数字技术的光缆干线,实现了全省、全市范围内的联网。同时,全国骨干网采用先进的数字传输技术,为开展数字、数据传输业务提供了优质的服务平台。我国有线电视进人了实现数字化、交互式高速多媒体信息网的实验阶段。

2有线电视系统性能指标及相关标准

2.1基本概念

1、有线电视Cabletelevition(CATV):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。

2、付费电视Pay-TV:采用加、解扰技术,用户需额外付费方可收看的电视节目。

3、双向有线电视Two-way:具有上、下行传输的有线电视系统

4、前端Beadend:在有线电视系统中,用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办节目信号的设备。

5、分前端hubheadend:系统辅助前端,通常设置在服务区中心。其向下传输模拟和数字电视信号,同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号。

6、干线系统Trunkfeedersystem:在有线电视广播系统中,用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节点之间传输信号的链路。

7、光链路opticallink:利用光纤通信技术传输声音、图像和数据信号的链路。一般由光发送机(电/光转换器)、光纤、光接收机(光/电转换器)及其它必需的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器等)组成。

8、光纤同轴电缆混合网(HFqhybridfibercoaxial以光纤为干线、同轴电缆为分配网的接入网。

9、光节点fibernode:为HFC网络中完成光、电或电、光转换的节点,以光纤与前端(分前端)相连,以同轴电缆与分配网络相连。

10、下行传输通道downstreamtransmiwssionpath:HFC网络的一部分,其信号在下行方向从前端或任何其它中心节点分配到用户的网络部分。

11、上行传输通道upstreamtransmissionpath:HFC网络的一部分,其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端或任何其它中心节点的网络部分。

12、系统输出口Systemoutlet:连通用户线和接收机引入线的接口装置。

13、双向用户端口two-waysubscriderport:用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入端口。

2.2性能定义

1、图象载波电平:在75Q终端上调制包络峰处(同步头)的图像载波电压的有效值,以dBuv表示。

2、伴音载波电平:在75欧姆终端上无调制声音载波电压的有效值,以dBuv表示。

3、载噪比(c/N):图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比,用dB表示。

4、交扰调制比(CM):在系统指定点,指定载波上有用调制信号峰一峰值对交扰调制成分峰一峰值之比,用dB表示。

5、载波互调比:在系统指定点,载波电平对规定的互调产物的电平之比,用dB表示。

6、载波复合二次差拍比(C/CSO):在系统指定点,图像载波电平与在带内成簇集聚的二次差拍产物的复合电平之比,用dB表示。

7、载波复合三次差拍比(C/CTB):在系统指定点,图像载波电平与围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差拍产物的峰值电平之比(多簇产物时应取叠加功率),用dB表示。

8、交流声调制比(HM):基准调制与峰一峰值交流声调制之比,用dB表示。

9相互隔离:在待测系统的频率范围内,任意频率上系统某个输出口与另一个输出口之间的衰减,对任何特定的设施,总是取其频率范围内所测得的最差值做为相互隔离,用dB表示。

10、色度/亮度时延差:电视信号中色度和亮度分量通过被测系统之后,它们的延时不等称为色度/亮度时延差,用m表示。

11、回波值:在规定测试条件下,测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与原信号内容相同的干扰信号的值。

12、上行汇集噪声:源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰,以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。

13、上行最大过载电平:保证链路中上行光发射机和放大器不造成严重过载失真条件下,在用户端可以注入的最大上行电平值。

14、上行通道群延时:在规定频段内不同频率信号从用户端到前端接收端产生的传输时间差。

15、上行通道传输延时:信号从最远路由用户端至双向通信设备上行射频接收端传输的总延时。

16、窄带数据频段:适应于传输窄带低速数据的信道频段

17、宽带数据频段:适应于传输宽带高速数据的信道频段

18、通道串扰抑制比:在双向系统运营时,上行信号(满负载时)对下行电视信号产生干扰导致传输技术指标劣化。下行图象载频电平与因此产生的寄生产物电平的比值。

19、上行通道的载波/汇集噪声比(C/N):用于在规定上行测量信号源电平值为标称值条件下,对上行物理通道作广义性的传输质量判别。C/N=上行信号电平(双向通信设备上行射频接收端口)一上行汇集噪声电平(双向通信设备上行射频接收端口)

20、用户端口保护隔离能力:当某用户端引入强干扰时,可能导致某信号频段(信道)停止服务。系统对其引入干扰抑制的分贝值。

21、用户电视端口噪声抑制能力:在同一用户室内,规定其用户电视端口(或电视传输物理通道)相对于该用户的双向数据端口(或数据物理通道)对上行传输公共通道具有的抑制(隔离)能力。

22、上行电平:上行信号功率(P1)与基准功率(P0)比的分贝值,即101gPl/P0。通常用dBuv表示。以在75欧姆负载电阻上产生luv电压的功率(0.0133uuW)为基准。

23、上行传输增益:在双向用户端口注入电平为A1的信号,经过上行传输通道,在前端或分前端双向通信设备上行射频接收端口处测量到的电平为A2,上行传输增益G=A2-A1以dB值表示。

2.3系统性能指标

1、下行传输系统主要技术参数要求

(1)系统输出口电平(dBuv)60-80

(2)载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)

(3)载波互调比(dB)

≥57(对电视频道的单频干扰)

≥54(电视频道内单频互调干扰)

(4)载波复合三次差拍比(dB)≥54

(5)载波复合二次差拍比(dB)≥54

(6)交扰调制比(dB)≥46+10Lg(N一1)(N为电视频道数)

(7)载波交流声比(%)≤3

(8)色亮度时延差(ns)100

(9)回波值(%)≤7

(10)微分增益(%)≤10

(11)微分相位(度)≤10

(12)系统输出口相互隔离度(dB)330(VHF)≥22(其它)

(13)特性阻抗75欧姆

2、上行传输通道主要技术要求:

(1)特性阻抗75欧姆

(2)频率范围(MHz)5-65(基本信道)

(3)标称上行端口输人电平(dB,V)100(设计标称值)

(4)上行传输路由增益差(dB)≤10(任意用户端口上行)

(5)上行通道频率响应(dB)≤109.4—61.8MHz)≤1.5(32MHz范围内)

(6)上行最大过载电平(dBuv)≥112(三路载波输人,当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)

(7)载波/汇集噪声比(dB)≥20(Ra波段)≥26(Rb、Rc波段)

(电磁环境最恶劣时间段测量,一般为18点--22点,注入上行载波电平为l00dBuv,波段划分见附表)

(8)上行通道传输延时(us)≤800

(9)回波值(%)≤10

(10)上行通道群延时(回≤30(任意3.2MHz范围内)

(11)信号交流声调制比㈤≤7

(12)用户电视端口噪声抑制能力㈣≥40

(13)通道串扰抑制比(dB)≥54

附表:上行传输通道波段划分

波段

频率范围(MHz)

业务内容

传输媒质条件

Ra

5.0-20.2

上行窄带数据业务、网络管理(上行)

共缆

Rb

20.2—58_6

上行竟带数据业务

共缆

Rc

58.6-65.0

上行窄带数据业务、网络管理(上行)

共缆

2.4相关国家标准和行业标准

1、GB/T6510-1996<电视和声音信号的电缆分配系统>

2、GY/T106-1999<有线电视广播系统技术规范>

3、GY/T121-1995<有线电视系统测量方法>

4、GY/T131-1997<有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法>

5、GY/T132-1998<多路微波分配系统技术要求>

6、GY/T180-2001<HFC网络上行传输物理通道技术规范>

7、GY/T135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法>

8、GY/T130-1998<有线电视用光缆入网技术条件>

9、GB/T11318-1996<电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件>

10、GB50200-1994<有线电视系统工程技术规范>

11、GBJ42-81<工业企业通信设计规范>

12、GBJ79-85<工业企业通信接地设计规范>

13、GB57-83<建筑防雷设计规范>

14、GBJl20-88<工业企业共用天线电视系统设计规范>

15、GB7393-87<声音和电视信号的电缆分配系统输出口基本尺寸》

16、SJ2708-86<声音和电视信号的电缆分配系统图形符号》

3有线电视系统的组成

有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。

3.1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。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。

3.2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。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。

3.3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配。将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。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。

4有线电视系统传输技术

4.1电缆传输技术

1,电缆传输系统的构成

电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。

电缆传输干线示意图

2,电缆的传输特性及其补偿

(1)同轴电缆的结构:

同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有:藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型。

(2)同轴电缆的传输特性:

A、特性阻抗:75欧姆

B、衰减特性:高频衰减大于低频衰减。细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减。衰减与电缆长度成正比。

C、温度特性:随温度的升高,电缆的衰减量增大。一般电缆的温度系数约为0.2%/度。

D、屏蔽特性:优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用,传输信号不受外界干扰,也不会向外幅射、干扰其它信号。同轴电缆的屏蔽特性用屏蔽衰减表示,单位为dB。

E、机械特性:包括抗弯曲性能、防潮抗腐蚀性能和结构稳定性。

(3)电缆传输特性的均衡和补偿:

由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。干线放大器使用特性相同的放大器,各放大器的输入和输出电平值相同。采用“单位增益法”设计。

3,对远距离传输的限制

同轴电缆传输系统采用干线放大器级联的方法实现对电视信号的远距离传输,传输距离越远,需要放大器的级连N越大,系统指标下降越多。

随着区域性有线电视网络建设的发展,干线传输系统的传输距离越来越大,而放大器级联增多导致噪声、频率失真和非线性失真的积累,使得信号指标下降。而且电缆的温度特性增加了系统设备的复杂度,远距离传输时,可靠性差。系统的维护管理任务繁重,服务水平难以提高。

4.2微波多路MMDS传输技术

1,MMDS的技术特征

(1)多路微波分配系统MMDS的定义:用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。

(2)频率范围:空间传输2500-2700MHz

接收分配111-750MHz

(3)传输方式:多路微波信号采用空间传输方式。发射与接收应在视距范围内进行。

2,MMDS传输系统的构成:由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。

3,受无线传输缺陷的局限性

MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。这种方式不适用于人口稠密、高层建筑林立的大中城市。

4.3光纤传输技术

1,光纤传输技术的特征

(1)光纤传输损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号的技术指标。

CATV系统中用于干线的同轴电缆,即使很粗(例如美国MC750电缆),在750MHz的损耗,也要40dB/km左右。而采用波长1310nm的光信号,其损耗约为40dB/100km。光纤的损耗比同轴电缆降低100倍。显然,用光纤替代每隔几百米必须设置一台放大器的同轴电缆干线,可以实现跨越几十公里的直传。彻底解决了干线放大器级联造成传输信号技术指标下降的问题。

(2)光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。

(3)光纤无中继传输距离长,且抗干扰能力强,系统可靠性高。

(4)光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号,它为开展宽带综合业务传输提供一个开放平台,是宽带综合业务网的重要组成部分。

2,光纤传输系统的构成

最基本的光纤传输系统由电光变换器(E/o)、光纤和光电变换器(O/E)组成。也称之为光链路。光纤传输系统具有很大的传输容量,在系统中实行着多工传输。

(1)空分多工:(SDM)。(上下各一光纤)

(2)时分多工:(TDM)。

(3)波分多工:(WDM)。

(4)副载波多工:(SCM)。

3,为开展宽带综合业务传输提供开放平台

光纤有线电视网不仅仅局限于有线电视业务,它可以为开展宽带综合业务传输提供一个开放的平台,是宽带综合业务网的一个重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。

4.4光纤同轴混合网--HFC宽带接入网的拓扑结构

HFC有线电视网由光纤作干线、同轴电缆作分配网,构成光纤同轴混合网。它充分发挥了光纤和电缆所具有的优良特性,有机地结合而完成了有线电视信号的高质量传输与分配。从而构成了这一独特的光纤/同轴电缆混合网络结构。HFC是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局,同时,以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。因而,HFC有线电视网络拓扑是一个星一树形结构。

在HFC宽带接入网中,模拟电视和数字电视、综合数据业务信号在前端或分前端进行综合,合用一台下行光发射机,将下行信号用一根光纤传输至相应的光节点。在光节点,将下行信号变换成射频信号。每个光节点通过同轴电缆,以星树形拓扑结构覆盖用户。从用户来的上行信号在光节点变换为上行光信号,通过上行光发射机和上行回传光纤传回前端或分前端。上下行信号在光传输中采用的是空分复用,在电缆传输中采用的是频分复用。

HFC网采用频分复用技术,将5-1000MHz的频段分割为上行和下行通道。5-65MHz为上行通道,87-1000MHz为下行通道。上行通道为非广播业务,主要传输包括状态监控信号、视频点播信号以及数据通信业务等。下行通道将87-550MHz为普通广播电视业务,该频段全部用于模拟电视广播时,除调频广播业务外,可安排约54个频道的模拟电视节目。550-750MHz为下行数字通信信道,用于传输数字广播电视、VOD数字视频以及数字电话下行信号和数据,上行数据一般利用5-65MHz频段,为了提高抗干扰能力,采用QPSK(或16QAM)调制。

有线电视HFC网上综合多种数字业务是依靠电缆调制解调器Cablemodem和机顶盒Set-top-Box。Cablemodem系统由置于用户端的Cablemodem(CM)和设置于前端的CMTS(电缆调制解调端接系统)组成。用户端CM的基本功能是将上行的数字信号调制成RF信号,将下行的RF信号解调为数字信号。HFC接入网的主要优势为:巨大的接入带宽,可提供各种模拟和数字业务;Cablemodem系统的下行速率高是显著的优势,提高了网络资源的利用率;同时,还具有永久在线、无须拨号的优点。

有线电视接入网络的主要业务可分为两大类,即广播电视业务和交互业务。广播电视业务包括目前的模拟电视节目的传输和正在逐步发展的数字广播、数字电视等其它广播业务。交互业务包括INTERNET接入、视频点播VOD、可视电话、会议电视、远程教育、远程医疗等。

有线电视电缆传输网络,作为有线电视城域网的一部分,其规划设计,从规划思路、设计标准、技术指标、施工工艺规范等方面,都发生了很大变化。有线电视电缆传输网络已不再象以往那样:每个小区都自成体系,具有接收电视信号的前端、传输外线和楼内分配网络,属于封闭的、小型独立的共用天线系统。今天的电缆传输网络不需要前端,要建成双向传输宽带网络,它不但要符合达到相关的国家标准,还必须执行所在地域有线电视网的总体技术要求。

5.1双向传输的实现方式:

在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用:从光节点到用户的电缆网中,上下行信号采用频分复用,数据传输采用时分复用方式,

5.2回传通道的噪声

在HFC网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。由于反向噪声大,数据传输链路的C/N大大降低。因此,解决反向回传通道的噪声问题,是Ⅲc网络顺利开展双向业务的关键。

上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。

(1)削波失真主要由系统中的反向回传光发射机和双向放大器等传输设备的非线性失真造成。

(2)结构噪声主要来源于系统中的有源设备的器件自身产生的基础热噪声。同时,由于放大器的级联以及各支路回传信号的汇集,造成噪声的功率叠加,形成“漏斗效应”。

(3)侵入噪声主要由外界电磁波的侵入造成。是一种随机的、不规则的射频干扰。它是HFC网络开展双向数据通信需要努力克服的技术难题。系统中的侵人噪声主要有两种,即:A窄带短波信号的干扰:B冲击脉冲干扰:主要包括雷电、电动机、发动机,以及家用电器设备产生的脉冲干扰。

5.3电缆分配网络的组成

1、传输系统

包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。

2、分配系统

包括双向分配放大器(即楼头放大器),分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。

延长线路将下行信号传送到各分配放大器的输入端。分配放大器将信号放大至所需电平后,经过同轴电缆、分配器、分支器,传送给每个用户终端。来自用户的反向回传上行信号,从用户应用设备的回传发射机,通过用户电缆回送人用户终端,经过分支器、分配器和同轴电缆,送到分配放大器的输出端,经分配放大器放大到合适的电平,从分配放大器的输入端送入传输系统。

5.4电缆分配网络的规划与设计

由于住宅小区的网络规划受土建规划的制约,各种形式风格住宅小区的土建设计千差万别,建筑物大小、高低、形状各异。特别是各小区内建筑群体布局各不相同。因此,住宅小区的网络规划也不可能有统一的模式,只能因地制宜。

1光节点的位置

光节点应设置在服务区的中心建筑物内,以达到尽量减少延长线电缆传输的最远距离,并减少延长放大器的级联的目的。进而降低传输信号的噪声和非线性失真。

2光节点服务区的划分

应按照各建筑物内的用户数量,将相近的建筑物组成500左右的服务区。由于不同结构的建筑物中的用户数量差别较大,因此不宜按照建筑物数量划分服务区。

3、器材选用

(1)同轴电缆的选用

系统内所有电缆均选用物理发泡电缆。延长线的电缆,应选用外导体为铝管结构的一12电缆。所有外线电缆均采用稳定的聚乙烯外护套。

(2)延长放大器

由于光接点服务区都不太大,采用手动增益控制放大器(MGC)能够满足使用要求。延长放大器按使用的模块不同,有推挽放大器和功率倍增放大器延长放大器一般应选用双模块功率倍增放大器。

4、双向放大器上下行通道结构

双向放大器总体上由正向放大通道、反向放大通道、分波器、混合器、稳压电源组成。

正向放大通道由前置衰减器和均衡器、一级放大模块、级间衰减器和均衡器、二级放大模块组成。

反向放大通道由反向放大模块、衰减器和均衡器组成。

5、设计计算公式

(1)放大器输出信号的载噪比与噪声系数的关系:

C/N=Si-NF-2.4

式中:Si为放大器输入电平

NF为放大器的噪声系数

(2)放大器级联后的载噪比(各级放大器工作状态相同)

(C/N)n=(C/N)1-10Lgn式中:n为级联数

(3)放大器的C/CTB取决于放大器的输出

电平,输出电平增加ldB时,C/CTB下降2dB。

(4)放大器级联后的C/CTB(各级放大器工作状态相同)

(C/CTB)n=(C/CTB)1-20Lgn

式中:n为级联数

5.5用户分配网络

1住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器(即楼头放大器)、同轴电缆、分支分配器、用户终端。

2用户分配网使用的设备

(1)双向用户分配放大器

采用双模块功率倍增型或双模块推挽型。

(2)分配器和分支器

分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。

分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。常用的有二分配器(分两路)、三分配器(分三路)、四分配器(分四路)、六分配器(分六路)。

分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集。常用的有一分支器、二分支器、三分支器、四分支器、六分支器。

分配器的主要性能指标

A、分配衰减:指分配器的输人端的输入电平与输出端的输出电平的差值。分路越多的分配器,分配衰减越大。

B、相互隔离:指分配器的各输出端之间的隔离度。相互隔离表征了分配器各输出端相互影响的程度。相互隔离数值越大,相互影响越小。

C、端口阻抗与反射损耗

有线电视系统中的所有设备均采用75欧姆端口阻抗。反射损耗是表征各种设备的端口阻抗匹配的程度。反射损耗的数值越大,表示阻抗匹配越好。

分支器的主要性能指标

A、分支衰减:是指分支器的输入端输入电平与分支输出端输出电平的差值。

B、反向隔离:是指分支器的分支输出端与主输出端之间的隔离度。反向隔离表征了分支器的分支输出端与主输出端之间相互影响的程度。反向隔离越大,相互影响越小。

C、插入损耗:是指分支器输入端的输人电平与主输出端输出电平的差值。分支器的分支衰减越小,其插入损耗越大。

D、端口阻抗与反射损耗:同分配器。

(3)同轴电缆

分配系统中使用的电缆均采用物理发泡同轴电缆。分支器、分配器和用户终端之间的连接采用-5电缆。分配放大器输出端连接的分配器,其输出端的分路电缆距离较长,宜采用-7或-9电缆。为了降低回传通道的噪声,应选用四屏蔽电缆。

交流声范文篇9

关键词:线电视网络同轴电缆混合网络HFC双向传输

l有线电视系统技术发展的阶段性

中国有线电视开始于二十世纪七十年代,经过二十多年的发展,从无到有,从小到大。今天,已经发展成为我国广播电视领域一支新兴产业。中国有线电视技术从自力更生、白手起家,到引进国外先进设备,系统技术水平发展很快。从VHF频段、全频道共用天线系统到750MHz、860MHz有线电视城域网系统,从同轴电缆传输到光缆、电缆、MMDS等多种传输技术的混合应用,从只传输模拟信号到模拟、数字信号的混合传输,从单向广播网到双向交互网络。同时,先进的数据传输设备、数字传输系统以及计算机技术在有线电视系统中的成功运用,中国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进,有良好的社会效益和经济效益,是国家的基础设施建设项目。

我国有线电视的发展历程,总体上看,可分为三个阶段,即:小型共用天线系统、大型共用天线系统和有线电视系统。

1.1小型共用天线系统阶段(1975—1985年)

1、生长的自发性

2、经费的自筹性

3、企业的主动性

4、系统的分散性

5、节目源的局限性

1.2大型共用天线系统阶段(1985—1995年)

1.3有线电视系统阶段(1996-现在)

有线电视系统的发展阶段。充分借鉴国际上的先进技术,因地制宜地采用光纤、电缆、MMDS微波等传输技术,在省、市、县各行政区域范围内建设有线电视网。目前.正朝着大容量、数字化、双向多功能等方向发展。

经过几年的网络实践,一个以传输广播电视节目为主的A平台和一个以传输数据为主的B平台已经取得成功。既保证了千家万户收看高质量的广播电视节目,又为数据通信和各种信息的传输提供高速率、大容量、低资费、安全可靠的传输手段。

目前,我国大多数省市己开通采用数字技术的光缆干线,实现了全省、全市范围内的联网。同时,全国骨干网采用先进的数字传输技术,为开展数字、数据传输业务提供了优质的服务平台。我国有线电视进人了实现数字化、交互式高速多媒体信息网的实验阶段。

2有线电视系统性能指标及相关标准

2.1基本概念

1、有线电视Cabletelevition(CATV):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。

2、付费电视Pay-TV:采用加、解扰技术,用户需额外付费方可收看的电视节目。

3、双向有线电视Two-way:具有上、下行传输的有线电视系统

4、前端Beadend:在有线电视系统中,用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办节目信号的设备。

5、分前端hubheadend:系统辅助前端,通常设置在服务区中心。其向下传输模拟和数字电视信号,同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号。

6、干线系统Trunkfeedersystem:在有线电视广播系统中,用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节点之间传输信号的链路。

7、光链路opticallink:利用光纤通信技术传输声音、图像和数据信号的链路。一般由光发送机(电/光转换器)、光纤、光接收机(光/电转换器)及其它必需的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器等)组成。

8、光纤同轴电缆混合网(HFqhybridfibercoaxial以光纤为干线、同轴电缆为分配网的接入网。

9、光节点fibernode:为HFC网络中完成光、电或电、光转换的节点,以光纤与前端(分前端)相连,以同轴电缆与分配网络相连。

10、下行传输通道downstreamtransmiwssionpath:HFC网络的一部分,其信号在下行方向从前端或任何其它中心节点分配到用户的网络部分。

11、上行传输通道upstreamtransmissionpath:HFC网络的一部分,其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端或任何其它中心节点的网络部分。

12、系统输出口Systemoutlet:连通用户线和接收机引入线的接口装置。

13、双向用户端口two-waysubscriderport:用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入端口。

2.2性能定义

1、图象载波电平:在75Q终端上调制包络峰处(同步头)的图像载波电压的有效值,以dBuv表示。

2、伴音载波电平:在75欧姆终端上无调制声音载波电压的有效值,以dBuv表示。

3、载噪比(c/N):图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比,用dB表示。

4、交扰调制比(CM):在系统指定点,指定载波上有用调制信号峰一峰值对交扰调制成分峰一峰值之比,用dB表示。

5、载波互调比:在系统指定点,载波电平对规定的互调产物的电平之比,用dB表示。

6、载波复合二次差拍比(C/CSO):在系统指定点,图像载波电平与在带内成簇集聚的二次差拍产物的复合电平之比,用dB表示。

7、载波复合三次差拍比(C/CTB):在系统指定点,图像载波电平与围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差拍产物的峰值电平之比(多簇产物时应取叠加功率),用dB表示。

8、交流声调制比(HM):基准调制与峰一峰值交流声调制之比,用dB表示。

9相互隔离:在待测系统的频率范围内,任意频率上系统某个输出口与另一个输出口之间的衰减,对任何特定的设施,总是取其频率范围内所测得的最差值做为相互隔离,用dB表示。

10、色度/亮度时延差:电视信号中色度和亮度分量通过被测系统之后,它们的延时不等称为色度/亮度时延差,用m表示。

11、回波值:在规定测试条件下,测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与原信号内容相同的干扰信号的值。

12、上行汇集噪声:源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰,以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。

13、上行最大过载电平:保证链路中上行光发射机和放大器不造成严重过载失真条件下,在用户端可以注入的最大上行电平值。

14、上行通道群延时:在规定频段内不同频率信号从用户端到前端接收端产生的传输时间差。

15、上行通道传输延时:信号从最远路由用户端至双向通信设备上行射频接收端传输的总延时。

16、窄带数据频段:适应于传输窄带低速数据的信道频段

17、宽带数据频段:适应于传输宽带高速数据的信道频段

18、通道串扰抑制比:在双向系统运营时,上行信号(满负载时)对下行电视信号产生干扰导致传输技术指标劣化。下行图象载频电平与因此产生的寄生产物电平的比值。

19、上行通道的载波/汇集噪声比(C/N):用于在规定上行测量信号源电平值为标称值条件下,对上行物理通道作广义性的传输质量判别。C/N=上行信号电平(双向通信设备上行射频接收端口)一上行汇集噪声电平(双向通信设备上行射频接收端口)

20、用户端口保护隔离能力:当某用户端引入强干扰时,可能导致某信号频段(信道)停止服务。系统对其引入干扰抑制的分贝值。

21、用户电视端口噪声抑制能力:在同一用户室内,规定其用户电视端口(或电视传输物理通道)相对于该用户的双向数据端口(或数据物理通道)对上行传输公共通道具有的抑制(隔离)能力。

22、上行电平:上行信号功率(P1)与基准功率(P0)比的分贝值,即101gPl/P0。通常用dBuv表示。以在75欧姆负载电阻上产生luv电压的功率(0.0133uuW)为基准。

23、上行传输增益:在双向用户端口注入电平为A1的信号,经过上行传输通道,在前端或分前端双向通信设备上行射频接收端口处测量到的电平为A2,上行传输增益G=A2-A1以dB值表示。

2.3系统性能指标

1、下行传输系统主要技术参数要求

(1)系统输出口电平(dBuv)60-80

(2)载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)

(3)载波互调比(dB)

≥57(对电视频道的单频干扰)

≥54(电视频道内单频互调干扰)

(4)载波复合三次差拍比(dB)≥54

(5)载波复合二次差拍比(dB)≥54

(6)交扰调制比(dB)≥46+10Lg(N一1)(N为电视频道数)

(7)载波交流声比(%)≤3

(8)色亮度时延差(ns)100

(9)回波值(%)≤7

(10)微分增益(%)≤10

(11)微分相位(度)≤10

(12)系统输出口相互隔离度(dB)330(VHF)≥22(其它)

(13)特性阻抗75欧姆

2、上行传输通道主要技术要求:

(1)特性阻抗75欧姆

(2)频率范围(MHz)5-65(基本信道)

(3)标称上行端口输人电平(dB,V)100(设计标称值)

(4)上行传输路由增益差(dB)≤10(任意用户端口上行)

(5)上行通道频率响应(dB)≤109.4—61.8MHz)≤1.5(32MHz范围内)

(6)上行最大过载电平(dBuv)≥112(三路载波输人,当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)

(7)载波/汇集噪声比(dB)≥20(Ra波段)≥26(Rb、Rc波段)

(电磁环境最恶劣时间段测量,一般为18点--22点,注入上行载波电平为l00dBuv,波段划分见附表)

(8)上行通道传输延时(us)≤800

(9)回波值(%)≤10

(10)上行通道群延时(回≤30(任意3.2MHz范围内)

(11)信号交流声调制比㈤≤7

(12)用户电视端口噪声抑制能力㈣≥40

(13)通道串扰抑制比(dB)≥54

附表:上行传输通道波段划分

波段

频率范围(MHz)

业务内容

传输媒质条件

Ra

5.0-20.2

上行窄带数据业务、网络管理(上行)

共缆

Rb

20.2—58_6

上行竟带数据业务

共缆

Rc

58.6-65.0

上行窄带数据业务、网络管理(上行)

共缆

2.4相关国家标准和行业标准

1、GB/T6510-1996<电视和声音信号的电缆分配系统>

2、GY/T106-1999<有线电视广播系统技术规范>

3、GY/T121-1995<有线电视系统测量方法>

4、GY/T131-1997<有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法>

5、GY/T132-1998<多路微波分配系统技术要求>

6、GY/T180-2001<HFC网络上行传输物理通道技术规范>

7、GY/T135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法>

8、GY/T130-1998<有线电视用光缆入网技术条件>

9、GB/T11318-1996<电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件>

10、GB50200-1994<有线电视系统工程技术规范>

11、GBJ42-81<工业企业通信设计规范>

12、GBJ79-85<工业企业通信接地设计规范>

13、GB57-83<建筑防雷设计规范>

14、GBJl20-88<工业企业共用天线电视系统设计规范>

15、GB7393-87<声音和电视信号的电缆分配系统输出口基本尺寸》

16、SJ2708-86<声音和电视信号的电缆分配系统图形符号》

3有线电视系统的组成

有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。

3.1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。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。

3.2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。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。

3.3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配。将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。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。

4有线电视系统传输技术

4.1电缆传输技术

1,电缆传输系统的构成

电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。

电缆传输干线示意图

2,电缆的传输特性及其补偿

(1)同轴电缆的结构:

同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有:藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型。

(2)同轴电缆的传输特性:

A、特性阻抗:75欧姆

B、衰减特性:高频衰减大于低频衰减。细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减。衰减与电缆长度成正比。

C、温度特性:随温度的升高,电缆的衰减量增大。一般电缆的温度系数约为0.2%/度。

D、屏蔽特性:优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用,传输信号不受外界干扰,也不会向外幅射、干扰其它信号。同轴电缆的屏蔽特性用屏蔽衰减表示,单位为dB。

E、机械特性:包括抗弯曲性能、防潮抗腐蚀性能和结构稳定性。

(3)电缆传输特性的均衡和补偿:

由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。干线放大器使用特性相同的放大器,各放大器的输入和输出电平值相同。采用“单位增益法”设计。

3,对远距离传输的限制

同轴电缆传输系统采用干线放大器级联的方法实现对电视信号的远距离传输,传输距离越远,需要放大器的级连N越大,系统指标下降越多。

随着区域性有线电视网络建设的发展,干线传输系统的传输距离越来越大,而放大器级联增多导致噪声、频率失真和非线性失真的积累,使得信号指标下降。而且电缆的温度特性增加了系统设备的复杂度,远距离传输时,可靠性差。系统的维护管理任务繁重,服务水平难以提高。

4.2微波多路MMDS传输技术

1,MMDS的技术特征

(1)多路微波分配系统MMDS的定义:用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。

(2)频率范围:空间传输2500-2700MHz

接收分配111-750MHz

(3)传输方式:多路微波信号采用空间传输方式。发射与接收应在视距范围内进行。

2,MMDS传输系统的构成:由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。

3,受无线传输缺陷的局限性

MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。这种方式不适用于人口稠密、高层建筑林立的大中城市。

4.3光纤传输技术

1,光纤传输技术的特征

(1)光纤传输损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号的技术指标。

CATV系统中用于干线的同轴电缆,即使很粗(例如美国MC750电缆),在750MHz的损耗,也要40dB/km左右。而采用波长1310nm的光信号,其损耗约为40dB/100km。光纤的损耗比同轴电缆降低100倍。显然,用光纤替代每隔几百米必须设置一台放大器的同轴电缆干线,可以实现跨越几十公里的直传。彻底解决了干线放大器级联造成传输信号技术指标下降的问题。

(2)光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。

(3)光纤无中继传输距离长,且抗干扰能力强,系统可靠性高。

(4)光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号,它为开展宽带综合业务传输提供一个开放平台,是宽带综合业务网的重要组成部分。

2,光纤传输系统的构成

最基本的光纤传输系统由电光变换器(E/o)、光纤和光电变换器(O/E)组成。也称之为光链路。光纤传输系统具有很大的传输容量,在系统中实行着多工传输。

(1)空分多工:(SDM)。(上下各一光纤)

(2)时分多工:(TDM)。

(3)波分多工:(WDM)。

(4)副载波多工:(SCM)。

3,为开展宽带综合业务传输提供开放平台

光纤有线电视网不仅仅局限于有线电视业务,它可以为开展宽带综合业务传输提供一个开放的平台,是宽带综合业务网的一个重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。

4.4光纤同轴混合网--HFC宽带接入网的拓扑结构

HFC有线电视网由光纤作干线、同轴电缆作分配网,构成光纤同轴混合网。它充分发挥了光纤和电缆所具有的优良特性,有机地结合而完成了有线电视信号的高质量传输与分配。从而构成了这一独特的光纤/同轴电缆混合网络结构。HFC是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局,同时,以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。因而,HFC有线电视网络拓扑是一个星一树形结构。

在HFC宽带接入网中,模拟电视和数字电视、综合数据业务信号在前端或分前端进行综合,合用一台下行光发射机,将下行信号用一根光纤传输至相应的光节点。在光节点,将下行信号变换成射频信号。每个光节点通过同轴电缆,以星树形拓扑结构覆盖用户。从用户来的上行信号在光节点变换为上行光信号,通过上行光发射机和上行回传光纤传回前端或分前端。上下行信号在光传输中采用的是空分复用,在电缆传输中采用的是频分复用。

HFC网采用频分复用技术,将5-1000MHz的频段分割为上行和下行通道。5-65MHz为上行通道,87-1000MHz为下行通道。上行通道为非广播业务,主要传输包括状态监控信号、视频点播信号以及数据通信业务等。下行通道将87-550MHz为普通广播电视业务,该频段全部用于模拟电视广播时,除调频广播业务外,可安排约54个频道的模拟电视节目。550-750MHz为下行数字通信信道,用于传输数字广播电视、VOD数字视频以及数字电话下行信号和数据,上行数据一般利用5-65MHz频段,为了提高抗干扰能力,采用QPSK(或16QAM)调制。

有线电视HFC网上综合多种数字业务是依靠电缆调制解调器Cablemodem和机顶盒Set-top-Box。Cablemodem系统由置于用户端的Cablemodem(CM)和设置于前端的CMTS(电缆调制解调端接系统)组成。用户端CM的基本功能是将上行的数字信号调制成RF信号,将下行的RF信号解调为数字信号。HFC接入网的主要优势为:巨大的接入带宽,可提供各种模拟和数字业务;Cablemodem系统的下行速率高是显著的优势,提高了网络资源的利用率;同时,还具有永久在线、无须拨号的优点。

有线电视接入网络的主要业务可分为两大类,即广播电视业务和交互业务。广播电视业务包括目前的模拟电视节目的传输和正在逐步发展的数字广播、数字电视等其它广播业务。交互业务包括INTERNET接入、视频点播VOD、可视电话、会议电视、远程教育、远程医疗等。

5有线电视电缆传输网络

有线电视电缆传输网络,作为有线电视城域网的一部分,其规划设计,从规划思路、设计标准、技术指标、施工工艺规范等方面,都发生了很大变化。有线电视电缆传输网络已不再象以往那样:每个小区都自成体系,具有接收电视信号的前端、传输外线和楼内分配网络,属于封闭的、小型独立的共用天线系统。今天的电缆传输网络不需要前端,要建成双向传输宽带网络,它不但要符合达到相关的国家标准,还必须执行所在地域有线电视网的总体技术要求。

5.1双向传输的实现方式:

在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用:从光节点到用户的电缆网中,上下行信号采用频分复用,数据传输采用时分复用方式,

5.2回传通道的噪声

在HFC网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。由于反向噪声大,数据传输链路的C/N大大降低。因此,解决反向回传通道的噪声问题,是Ⅲc网络顺利开展双向业务的关键。

上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。

(1)削波失真主要由系统中的反向回传光发射机和双向放大器等传输设备的非线性失真造成。

(2)结构噪声主要来源于系统中的有源设备的器件自身产生的基础热噪声。同时,由于放大器的级联以及各支路回传信号的汇集,造成噪声的功率叠加,形成“漏斗效应”。

(3)侵入噪声主要由外界电磁波的侵入造成。是一种随机的、不规则的射频干扰。它是HFC网络开展双向数据通信需要努力克服的技术难题。系统中的侵人噪声主要有两种,即:A窄带短波信号的干扰:B冲击脉冲干扰:主要包括雷电、电动机、发动机,以及家用电器设备产生的脉冲干扰。

5.3电缆分配网络的组成

1、传输系统

包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。

2、分配系统

包括双向分配放大器(即楼头放大器),分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。

延长线路将下行信号传送到各分配放大器的输入端。分配放大器将信号放大至所需电平后,经过同轴电缆、分配器、分支器,传送给每个用户终端。来自用户的反向回传上行信号,从用户应用设备的回传发射机,通过用户电缆回送人用户终端,经过分支器、分配器和同轴电缆,送到分配放大器的输出端,经分配放大器放大到合适的电平,从分配放大器的输入端送入传输系统。

5.4电缆分配网络的规划与设计

由于住宅小区的网络规划受土建规划的制约,各种形式风格住宅小区的土建设计千差万别,建筑物大小、高低、形状各异。特别是各小区内建筑群体布局各不相同。因此,住宅小区的网络规划也不可能有统一的模式,只能因地制宜。

1光节点的位置

光节点应设置在服务区的中心建筑物内,以达到尽量减少延长线电缆传输的最远距离,并减少延长放大器的级联的目的。进而降低传输信号的噪声和非线性失真。

2光节点服务区的划分

应按照各建筑物内的用户数量,将相近的建筑物组成500左右的服务区。由于不同结构的建筑物中的用户数量差别较大,因此不宜按照建筑物数量划分服务区。

3、器材选用

(1)同轴电缆的选用

系统内所有电缆均选用物理发泡电缆。延长线的电缆,应选用外导体为铝管结构的一12电缆。所有外线电缆均采用稳定的聚乙烯外护套。

(2)延长放大器

由于光接点服务区都不太大,采用手动增益控制放大器(MGC)能够满足使用要求。延长放大器按使用的模块不同,有推挽放大器和功率倍增放大器延长放大器一般应选用双模块功率倍增放大器。

4、双向放大器上下行通道结构

双向放大器总体上由正向放大通道、反向放大通道、分波器、混合器、稳压电源组成。

正向放大通道由前置衰减器和均衡器、一级放大模块、级间衰减器和均衡器、二级放大模块组成。

反向放大通道由反向放大模块、衰减器和均衡器组成。

5、设计计算公式

(1)放大器输出信号的载噪比与噪声系数的关系:

C/N=Si-NF-2.4

式中:Si为放大器输入电平

NF为放大器的噪声系数

(2)放大器级联后的载噪比(各级放大器工作状态相同)

(C/N)n=(C/N)1-10Lgn式中:n为级联数

(3)放大器的C/CTB取决于放大器的输出

电平,输出电平增加ldB时,C/CTB下降2dB。

(4)放大器级联后的C/CTB(各级放大器工作状态相同)

(C/CTB)n=(C/CTB)1-20Lgn

式中:n为级联数

5.5用户分配网络

1住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器(即楼头放大器)、同轴电缆、分支分配器、用户终端。

2用户分配网使用的设备

(1)双向用户分配放大器

采用双模块功率倍增型或双模块推挽型。

(2)分配器和分支器

分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。

分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。常用的有二分配器(分两路)、三分配器(分三路)、四分配器(分四路)、六分配器(分六路)。

分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集。常用的有一分支器、二分支器、三分支器、四分支器、六分支器。

分配器的主要性能指标

A、分配衰减:指分配器的输人端的输入电平与输出端的输出电平的差值。分路越多的分配器,分配衰减越大。

B、相互隔离:指分配器的各输出端之间的隔离度。相互隔离表征了分配器各输出端相互影响的程度。相互隔离数值越大,相互影响越小。

C、端口阻抗与反射损耗

有线电视系统中的所有设备均采用75欧姆端口阻抗。反射损耗是表征各种设备的端口阻抗匹配的程度。反射损耗的数值越大,表示阻抗匹配越好。

分支器的主要性能指标

A、分支衰减:是指分支器的输入端输入电平与分支输出端输出电平的差值。

B、反向隔离:是指分支器的分支输出端与主输出端之间的隔离度。反向隔离表征了分支器的分支输出端与主输出端之间相互影响的程度。反向隔离越大,相互影响越小。

C、插入损耗:是指分支器输入端的输人电平与主输出端输出电平的差值。分支器的分支衰减越小,其插入损耗越大。

D、端口阻抗与反射损耗:同分配器。

交流声范文篇10

关键词:线电视网络同轴电缆混合网络HFC双向传输

l有线电视系统技术发展的阶段性

中国有线电视开始于二十世纪七十年代,经过二十多年的发展,从无到有,从小到大。今天,已经发展成为我国广播电视领域一支新兴产业。中国有线电视技术从自力更生、白手起家,到引进国外先进设备,系统技术水平发展很快。从VHF频段、全频道共用天线系统到750MHz、860MHz有线电视城域网系统,从同轴电缆传输到光缆、电缆、MMDS等多种传输技术的混合应用,从只传输模拟信号到模拟、数字信号的混合传输,从单向广播网到双向交互网络。同时,先进的数据传输设备、数字传输系统以及计算机技术在有线电视系统中的成功运用,中国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进,有良好的社会效益和经济效益,是国家的基础设施建设项目。

我国有线电视的发展历程,总体上看,可分为三个阶段,即:小型共用天线系统、大型共用天线系统和有线电视系统。

1.1小型共用天线系统阶段(1975—1985年)

1、生长的自发性

2、经费的自筹性

3、企业的主动性

4、系统的分散性

5、节目源的局限性

1.2大型共用天线系统阶段(1985—1995年)

1.3有线电视系统阶段(1996-现在)

有线电视系统的发展阶段。充分借鉴国际上的先进技术,因地制宜地采用光纤、电缆、MMDS微波等传输技术,在省、市、县各行政区域范围内建设有线电视网。目前.正朝着大容量、数字化、双向多功能等方向发展。

经过几年的网络实践,一个以传输广播电视节目为主的A平台和一个以传输数据为主的B平台已经取得成功。既保证了千家万户收看高质量的广播电视节目,又为数据通信和各种信息的传输提供高速率、大容量、低资费、安全可靠的传输手段。

目前,我国大多数省市己开通采用数字技术的光缆干线,实现了全省、全市范围内的联网。同时,全国骨干网采用先进的数字传输技术,为开展数字、数据传输业务提供了优质的服务平台。我国有线电视进人了实现数字化、交互式高速多媒体信息网的实验阶段。

2有线电视系统性能指标及相关标准

2.1基本概念

1、有线电视Cabletelevition(CATV):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。

2、付费电视Pay-TV:采用加、解扰技术,用户需额外付费方可收看的电视节目。

3、双向有线电视Two-way:具有上、下行传输的有线电视系统

4、前端Beadend:在有线电视系统中,用以处理需要传输的由天线接收的各种无线信号和自办节目信号的设备。

5、分前端hubheadend:系统辅助前端,通常设置在服务区中心。其向下传输模拟和数字电视信号,同时接收源于服务区内所有用户上行传输的信号。

6、干线系统Trunkfeedersystem:在有线电视广播系统中,用于各类前端之间或前端与各分配点或各光节点之间传输信号的链路。

7、光链路opticallink:利用光纤通信技术传输声音、图像和数据信号的链路。一般由光发送机(电/光转换器)、光纤、光接收机(光/电转换器)及其它必需的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器等)组成。

8、光纤同轴电缆混合网(HFqhybridfibercoaxial以光纤为干线、同轴电缆为分配网的接入网。

9、光节点fibernode:为HFC网络中完成光、电或电、光转换的节点,以光纤与前端(分前端)相连,以同轴电缆与分配网络相连。

10、下行传输通道downstreamtransmiwssionpath:HFC网络的一部分,其信号在下行方向从前端或任何其它中心节点分配到用户的网络部分。

11、上行传输通道upstreamtransmissionpath:HFC网络的一部分,其信号在上行方向从连接到网络的用户到前端或任何其它中心节点的网络部分。

12、系统输出口Systemoutlet:连通用户线和接收机引入线的接口装置。

13、双向用户端口two-waysubscriderport:用户室内的可向下传输信号和向上传输信号的双工接入端口。

2.2性能定义

1、图象载波电平:在75Q终端上调制包络峰处(同步头)的图像载波电压的有效值,以dBuv表示。

2、伴音载波电平:在75欧姆终端上无调制声音载波电压的有效值,以dBuv表示。

3、载噪比(c/N):图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比,用dB表示。

4、交扰调制比(CM):在系统指定点,指定载波上有用调制信号峰一峰值对交扰调制成分峰一峰值之比,用dB表示。

5、载波互调比:在系统指定点,载波电平对规定的互调产物的电平之比,用dB表示。

6、载波复合二次差拍比(C/CSO):在系统指定点,图像载波电平与在带内成簇集聚的二次差拍产物的复合电平之比,用dB表示。

7、载波复合三次差拍比(C/CTB):在系统指定点,图像载波电平与围绕在图像载波中心附近群集的复合三次差拍产物的峰值电平之比(多簇产物时应取叠加功率),用dB表示。

8、交流声调制比(HM):基准调制与峰一峰值交流声调制之比,用dB表示。

9相互隔离:在待测系统的频率范围内,任意频率上系统某个输出口与另一个输出口之间的衰减,对任何特定的设施,总是取其频率范围内所测得的最差值做为相互隔离,用dB表示。

10、色度/亮度时延差:电视信号中色度和亮度分量通过被测系统之后,它们的延时不等称为色度/亮度时延差,用m表示。

11、回波值:在规定测试条件下,测得的系统中由于反射而产生的滞后于原信号并与原信号内容相同的干扰信号的值。

12、上行汇集噪声:源自于用户端、电缆和无源传输设备引入的干扰,以及光纤和有源设备自身产生的噪声在前端或分前端汇集形成的噪声。

13、上行最大过载电平:保证链路中上行光发射机和放大器不造成严重过载失真条件下,在用户端可以注入的最大上行电平值。

14、上行通道群延时:在规定频段内不同频率信号从用户端到前端接收端产生的传输时间差。

15、上行通道传输延时:信号从最远路由用户端至双向通信设备上行射频接收端传输的总延时。

16、窄带数据频段:适应于传输窄带低速数据的信道频段

17、宽带数据频段:适应于传输宽带高速数据的信道频段

18、通道串扰抑制比:在双向系统运营时,上行信号(满负载时)对下行电视信号产生干扰导致传输技术指标劣化。下行图象载频电平与因此产生的寄生产物电平的比值。

19、上行通道的载波/汇集噪声比(C/N):用于在规定上行测量信号源电平值为标称值条件下,对上行物理通道作广义性的传输质量判别。C/N=上行信号电平(双向通信设备上行射频接收端口)一上行汇集噪声电平(双向通信设备上行射频接收端口)

20、用户端口保护隔离能力:当某用户端引入强干扰时,可能导致某信号频段(信道)停止服务。系统对其引入干扰抑制的分贝值。

21、用户电视端口噪声抑制能力:在同一用户室内,规定其用户电视端口(或电视传输物理通道)相对于该用户的双向数据端口(或数据物理通道)对上行传输公共通道具有的抑制(隔离)能力。

22、上行电平:上行信号功率(P1)与基准功率(P0)比的分贝值,即101gPl/P0。通常用dBuv表示。以在75欧姆负载电阻上产生luv电压的功率(0.0133uuW)为基准。

23、上行传输增益:在双向用户端口注入电平为A1的信号,经过上行传输通道,在前端或分前端双向通信设备上行射频接收端口处测量到的电平为A2,上行传输增益G=A2-A1以dB值表示。

2.3系统性能指标

1、下行传输系统主要技术参数要求

(1)系统输出口电平(dBuv)60-80

(2)载噪比(dB)≥43(B=5.75MHz)

(3)载波互调比(dB)

≥57(对电视频道的单频干扰)

≥54(电视频道内单频互调干扰)

(4)载波复合三次差拍比(dB)≥54

(5)载波复合二次差拍比(dB)≥54

(6)交扰调制比(dB)≥46+10Lg(N一1)(N为电视频道数)

(7)载波交流声比(%)≤3

(8)色亮度时延差(ns)100

(9)回波值(%)≤7

(10)微分增益(%)≤10

(11)微分相位(度)≤10

(12)系统输出口相互隔离度(dB)330(VHF)≥22(其它)

(13)特性阻抗75欧姆

2、上行传输通道主要技术要求:

(1)特性阻抗75欧姆

(2)频率范围(MHz)5-65(基本信道)

(3)标称上行端口输人电平(dB,V)100(设计标称值)

(4)上行传输路由增益差(dB)≤10(任意用户端口上行)

(5)上行通道频率响应(dB)≤109.4—61.8MHz)≤1.5(32MHz范围内)

(6)上行最大过载电平(dBuv)≥112(三路载波输人,当二次或三次非线性产物为-40dBc时测量)

(7)载波/汇集噪声比(dB)≥20(Ra波段)≥26(Rb、Rc波段)

(电磁环境最恶劣时间段测量,一般为18点--22点,注入上行载波电平为l00dBuv,波段划分见附表)

(8)上行通道传输延时(us)≤800

(9)回波值(%)≤10

(10)上行通道群延时(回≤30(任意3.2MHz范围内)

(11)信号交流声调制比㈤≤7

(12)用户电视端口噪声抑制能力㈣≥40

(13)通道串扰抑制比(dB)≥54

2.4相关国家标准和行业标准

1、GB/T6510-1996<电视和声音信号的电缆分配系统>

2、GY/T106-1999<有线电视广播系统技术规范>

3、GY/T121-1995<有线电视系统测量方法>

4、GY/T131-1997<有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法>

5、GY/T132-1998<多路微波分配系统技术要求>

6、GY/T180-2001<HFC网络上行传输物理通道技术规范>

7、GY/T135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法>

8、GY/T130-1998<有线电视用光缆入网技术条件>

9、GB/T11318-1996<电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件>

10、GB50200-1994<有线电视系统工程技术规范>

11、GBJ42-81<工业企业通信设计规范>

12、GBJ79-85<工业企业通信接地设计规范>

13、GB57-83<建筑防雷设计规范>

14、GBJl20-88<工业企业共用天线电视系统设计规范>

15、GB7393-87<声音和电视信号的电缆分配系统输出口基本尺寸》

16、SJ2708-86<声音和电视信号的电缆分配系统图形符号》

3有线电视系统的组成

有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。

3.1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。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。

3.2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。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。

3.3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配。将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。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。

4有线电视系统传输技术

4.1电缆传输技术

1,电缆传输系统的构成

电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。

电缆传输干线示意图

2,电缆的传输特性及其补偿

(1)同轴电缆的结构:

同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有:藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型。

(2)同轴电缆的传输特性:

A、特性阻抗:75欧姆

B、衰减特性:高频衰减大于低频衰减。细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减。衰减与电缆长度成正比。

C、温度特性:随温度的升高,电缆的衰减量增大。一般电缆的温度系数约为0.2%/度。

D、屏蔽特性:优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用,传输信号不受外界干扰,也不会向外幅射、干扰其它信号。同轴电缆的屏蔽特性用屏蔽衰减表示,单位为dB。

E、机械特性:包括抗弯曲性能、防潮抗腐蚀性能和结构稳定性。

(3)电缆传输特性的均衡和补偿:

由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。干线放大器使用特性相同的放大器,各放大器的输入和输出电平值相同。采用“单位增益法”设计。

3,对远距离传输的限制

同轴电缆传输系统采用干线放大器级联的方法实现对电视信号的远距离传输,传输距离越远,需要放大器的级连N越大,系统指标下降越多。

随着区域性有线电视网络建设的发展,干线传输系统的传输距离越来越大,而放大器级联增多导致噪声、频率失真和非线性失真的积累,使得信号指标下降。而且电缆的温度特性增加了系统设备的复杂度,远距离传输时,可靠性差。系统的维护管理任务繁重,服务水平难以提高。

4.2微波多路MMDS传输技术

1,MMDS的技术特征

(1)多路微波分配系统MMDS的定义:用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。

(2)频率范围:空间传输2500-2700MHz

接收分配111-750MHz

(3)传输方式:多路微波信号采用空间传输方式。发射与接收应在视距范围内进行。

2,MMDS传输系统的构成:由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。

3,受无线传输缺陷的局限性

MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。这种方式不适用于人口稠密、高层建筑林立的大中城市。

4.3光纤传输技术

1,光纤传输技术的特征

(1)光纤传输损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号的技术指标。

CATV系统中用于干线的同轴电缆,即使很粗(例如美国MC750电缆),在750MHz的损耗,也要40dB/km左右。而采用波长1310nm的光信号,其损耗约为40dB/100km。光纤的损耗比同轴电缆降低100倍。显然,用光纤替代每隔几百米必须设置一台放大器的同轴电缆干线,可以实现跨越几十公里的直传。彻底解决了干线放大器级联造成传输信号技术指标下降的问题。

(2)光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。

(3)光纤无中继传输距离长,且抗干扰能力强,系统可靠性高。

(4)光纤传输技术不仅仅局限于传输有线电视信号,它为开展宽带综合业务传输提供一个开放平台,是宽带综合业务网的重要组成部分。

2,光纤传输系统的构成

最基本的光纤传输系统由电光变换器(E/o)、光纤和光电变换器(O/E)组成。也称之为光链路。光纤传输系统具有很大的传输容量,在系统中实行着多工传输。

(1)空分多工:(SDM)。(上下各一光纤)

(2)时分多工:(TDM)。

(3)波分多工:(WDM)。

(4)副载波多工:(SCM)。

3,为开展宽带综合业务传输提供开放平台

光纤有线电视网不仅仅局限于有线电视业务,它可以为开展宽带综合业务传输提供一个开放的平台,是宽带综合业务网的一个重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。

4.4光纤同轴混合网--HFC宽带接入网的拓扑结构

HFC有线电视网由光纤作干线、同轴电缆作分配网,构成光纤同轴混合网。它充分发挥了光纤和电缆所具有的优良特性,有机地结合而完成了有线电视信号的高质量传输与分配。从而构成了这一独特的光纤/同轴电缆混合网络结构。HFC是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局,同时,以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。因而,HFC有线电视网络拓扑是一个星一树形结构。

在HFC宽带接入网中,模拟电视和数字电视、综合数据业务信号在前端或分前端进行综合,合用一台下行光发射机,将下行信号用一根光纤传输至相应的光节点。在光节点,将下行信号变换成射频信号。每个光节点通过同轴电缆,以星树形拓扑结构覆盖用户。从用户来的上行信号在光节点变换为上行光信号,通过上行光发射机和上行回传光纤传回前端或分前端。上下行信号在光传输中采用的是空分复用,在电缆传输中采用的是频分复用。

HFC网采用频分复用技术,将5-1000MHz的频段分割为上行和下行通道。5-65MHz为上行通道,87-1000MHz为下行通道。上行通道为非广播业务,主要传输包括状态监控信号、视频点播信号以及数据通信业务等。下行通道将87-550MHz为普通广播电视业务,该频段全部用于模拟电视广播时,除调频广播业务外,可安排约54个频道的模拟电视节目。550-750MHz为下行数字通信信道,用于传输数字广播电视、VOD数字视频以及数字电话下行信号和数据,上行数据一般利用5-65MHz频段,为了提高抗干扰能力,采用QPSK(或16QAM)调制。

有线电视HFC网上综合多种数字业务是依靠电缆调制解调器Cablemodem和机顶盒Set-top-Box。Cablemodem系统由置于用户端的Cablemodem(CM)和设置于前端的CMTS(电缆调制解调端接系统)组成。用户端CM的基本功能是将上行的数字信号调制成RF信号,将下行的RF信号解调为数字信号。HFC接入网的主要优势为:巨大的接入带宽,可提供各种模拟和数字业务;Cablemodem系统的下行速率高是显著的优势,提高了网络资源的利用率;同时,还具有永久在线、无须拨号的优点。

有线电视接入网络的主要业务可分为两大类,即广播电视业务和交互业务。广播电视业务包括目前的模拟电视节目的传输和正在逐步发展的数字广播、数字电视等其它广播业务。交互业务包括INTERNET接入、视频点播VOD、可视电话、会议电视、远程教育、远程医疗等。

5有线电视电缆传输网络

有线电视电缆传输网络,作为有线电视城域网的一部分,其规划设计,从规划思路、设计标准、技术指标、施工工艺规范等方面,都发生了很大变化。有线电视电缆传输网络已不再象以往那样:每个小区都自成体系,具有接收电视信号的前端、传输外线和楼内分配网络,属于封闭的、小型独立的共用天线系统。今天的电缆传输网络不需要前端,要建成双向传输宽带网络,它不但要符合达到相关的国家标准,还必须执行所在地域有线电视网的总体技术要求。

5.1双向传输的实现方式:

在HFC接入网中,为了实现信号的双向传输,同时采用了空分复用、频分复用和时分复用技术。从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用:从光节点到用户的电缆网中,上下行信号采用频分复用,数据传输采用时分复用方式,

5.2回传通道的噪声

在HFC网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。由于反向噪声大,数据传输链路的C/N大大降低。因此,解决反向回传通道的噪声问题,是Ⅲc网络顺利开展双向业务的关键。

上行通道中汇集的噪声来源于多种形式。其中,影响上行信号传输的主要是信号的削波失真、网络结构噪声和侵入噪声。

(1)削波失真主要由系统中的反向回传光发射机和双向放大器等传输设备的非线性失真造成。

(2)结构噪声主要来源于系统中的有源设备的器件自身产生的基础热噪声。同时,由于放大器的级联以及各支路回传信号的汇集,造成噪声的功率叠加,形成“漏斗效应”。

(3)侵入噪声主要由外界电磁波的侵入造成。是一种随机的、不规则的射频干扰。它是HFC网络开展双向数据通信需要努力克服的技术难题。系统中的侵人噪声主要有两种,即:A窄带短波信号的干扰:B冲击脉冲干扰:主要包括雷电、电动机、发动机,以及家用电器设备产生的脉冲干扰。

5.3电缆分配网络的组成

1、传输系统

包括光节点中的正、反向RF放大模快、双向延长放大器、线路分支器、分配器、供电器、同轴电缆等。光节点中的正向光接收机将下行光信号转换成电信号后,经置于光节点内的RF宽带放大器放大至较高电平,再由延长线上的延长放大器、同轴电缆和线路分支、分配器,将信号下行信号分路传送给各分配系统。来自分配,系统的反向回传上行信号,从分配放大器的输入端口沿着正向传输的途径进行反向回转,经同轴电缆、线路分支器、分配器、延长放大器,进入光节点,送人回传激光器。

2、分配系统

包括双向分配放大器(即楼头放大器),分支器分配器,双向用户终端和同轴电缆等。

延长线路将下行信号传送到各分配放大器的输入端。分配放大器将信号放大至所需电平后,经过同轴电缆、分配器、分支器,传送给每个用户终端。来自用户的反向回传上行信号,从用户应用设备的回传发射机,通过用户电缆回送人用户终端,经过分支器、分配器和同轴电缆,送到分配放大器的输出端,经分配放大器放大到合适的电平,从分配放大器的输入端送入传输系统。

5.4电缆分配网络的规划与设计

由于住宅小区的网络规划受土建规划的制约,各种形式风格住宅小区的土建设计千差万别,建筑物大小、高低、形状各异。特别是各小区内建筑群体布局各不相同。因此,住宅小区的网络规划也不可能有统一的模式,只能因地制宜。

1光节点的位置

光节点应设置在服务区的中心建筑物内,以达到尽量减少延长线电缆传输的最远距离,并减少延长放大器的级联的目的。进而降低传输信号的噪声和非线性失真。

2光节点服务区的划分

应按照各建筑物内的用户数量,将相近的建筑物组成500左右的服务区。由于不同结构的建筑物中的用户数量差别较大,因此不宜按照建筑物数量划分服务区。

3、器材选用

(1)同轴电缆的选用

系统内所有电缆均选用物理发泡电缆。延长线的电缆,应选用外导体为铝管结构的一12电缆。所有外线电缆均采用稳定的聚乙烯外护套。

(2)延长放大器

由于光接点服务区都不太大,采用手动增益控制放大器(MGC)能够满足使用要求。延长放大器按使用的模块不同,有推挽放大器和功率倍增放大器延长放大器一般应选用双模块功率倍增放大器。

4、双向放大器上下行通道结构

双向放大器总体上由正向放大通道、反向放大通道、分波器、混合器、稳压电源组成。

正向放大通道由前置衰减器和均衡器、一级放大模块、级间衰减器和均衡器、二级放大模块组成。

反向放大通道由反向放大模块、衰减器和均衡器组成。

5、设计计算公式

(1)放大器输出信号的载噪比与噪声系数的关系:

C/N=Si-NF-2.4

式中:Si为放大器输入电平

NF为放大器的噪声系数

(2)放大器级联后的载噪比(各级放大器工作状态相同)

(C/N)n=(C/N)1-10Lgn式中:n为级联数

(3)放大器的C/CTB取决于放大器的输出

电平,输出电平增加ldB时,C/CTB下降2dB。

(4)放大器级联后的C/CTB(各级放大器工作状态相同)

(C/CTB)n=(C/CTB)1-20Lgn

式中:n为级联数

5.5用户分配网络

1住宅建筑(楼房)用户分配网的组成作为住宅小区网中的分配系统,主要包括用户分配放大器(即楼头放大器)、同轴电缆、分支分配器、用户终端。

2用户分配网使用的设备

(1)双向用户分配放大器

采用双模块功率倍增型或双模块推挽型。

(2)分配器和分支器

分配器和分支器都是无源网络设备,其主要功能为既对下行信号进行功率分配,对上行信号进行汇集。

分配器是将下行信号均匀分成几路,在下行通道中起分路作用。常用的有二分配器(分两路)、三分配器(分三路)、四分配器(分四路)、六分配器(分六路)。

分支器是将下行信号不均匀分成几路,输出信号有主路输出和分支输出。主路输出衰减小,可持续进行再分配。分支输出有一系列的衰减量,供信号分配时选用。同时,将主路输出端和分支输出端的反向回传信号进行汇集。常用的有一分支器、二分支器、三分支器、四分支器、六分支器。

分配器的主要性能指标

A、分配衰减:指分配器的输人端的输入电平与输出端的输出电平的差值。分路越多的分配器,分配衰减越大。

B、相互隔离:指分配器的各输出端之间的隔离度。相互隔离表征了分配器各输出端相互影响的程度。相互隔离数值越大,相互影响越小。

C、端口阻抗与反射损耗

有线电视系统中的所有设备均采用75欧姆端口阻抗。反射损耗是表征各种设备的端口阻抗匹配的程度。反射损耗的数值越大,表示阻抗匹配越好。

分支器的主要性能指标

A、分支衰减:是指分支器的输入端输入电平与分支输出端输出电平的差值。

B、反向隔离:是指分支器的分支输出端与主输出端之间的隔离度。反向隔离表征了分支器的分支输出端与主输出端之间相互影响的程度。反向隔离越大,相互影响越小。

C、插入损耗:是指分支器输入端的输人电平与主输出端输出电平的差值。分支器的分支衰减越小,其插入损耗越大。

D、端口阻抗与反射损耗:同分配器。