【文章內(nèi)容簡介】 器其主要功能是從室外單元通過射頻電纜送來的第一中頻信號（950～1450MHz或950～2150MHz等）中選出所要接收的某一衛(wèi)星電視頻道的頻率，并將它轉(zhuǎn)換成固定的第二中頻頻率（），送給后面的中頻放大與解調(diào)器。（2）第二中頻放大與解調(diào)器它將輸入的固定第二中頻信號經(jīng)過濾波、AGC放大后，再進(jìn)行頻率解調(diào)，得到包含圖像和伴音信號在內(nèi)的復(fù)合基帶信號，同時還輸出一個能夠表征輸入信號大小的直流信號，用于控制前級放大電路的增益，也可用于指示信號電平的大小。（3）圖像信號處理器它從復(fù)合基帶信號中分離出視頻信號，并經(jīng)過去加重、能量去擴(kuò)散和極性變換等一系列處理之后，將圖像信號還原并輸出給監(jiān)視器或電視機(jī)。（4）伴音信號解調(diào)器它從復(fù)合基帶信號中分離出伴音副載頻信號，并將它放大、解調(diào)后得到音頻信號，再經(jīng)過去加重、音頻放大輸出推動揚(yáng)聲器。（5）射頻調(diào)制器為了使沒有視、音頻輸入接口的老式電視機(jī)能夠看到衛(wèi)星電視節(jié)目，需將輸出的圖像和伴音信號再次調(diào)制在某一個電視頻道上，以便通過電視機(jī)的射頻輸入端傳送給電視接收機(jī)。2）數(shù)字衛(wèi)星電視接收機(jī)數(shù)字衛(wèi)星電視接收機(jī)是指數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中放置于室內(nèi)的那一部分設(shè)備，故又稱為室內(nèi)數(shù)字接收單元，或稱為數(shù)字衛(wèi)星電視機(jī)頂盒（SetTopBox），有時也稱綜合接收解碼器（IRD，Integrated Receiver Decoder）等。其基本功能是將室外單元通過射頻電纜傳送下來的第一中頻信號（950～2150MHz），經(jīng)本機(jī)變換器處理后輸出視頻和音頻信號，提供給用戶的電視機(jī)、監(jiān)視器或其他調(diào)制轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。與模擬衛(wèi)星電視接收機(jī)不同的是，為了適應(yīng)衛(wèi)星電視廣播技術(shù)的發(fā)展、滿足開展新的數(shù)字業(yè)務(wù)的需求和方便不同用戶的使用，數(shù)字衛(wèi)星電視接收機(jī)在接收和處理數(shù)據(jù)能力上、新增的操作功能上、以及用戶交互界面的設(shè)計上都有了很大的進(jìn)步。由衛(wèi)星接收天線接收的數(shù)字衛(wèi)星電視信號，經(jīng)高頻頭進(jìn)行下變頻得到頻率較低的第一中頻信號，通過射頻電纜送給數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)。數(shù)字衛(wèi)星電視接收機(jī)的系統(tǒng)組成見圖。 數(shù)字衛(wèi)星電視接收機(jī)系統(tǒng)的基本組成框圖下面簡要介紹各部分單元電路的工作原理和信號流程：（1）電子調(diào)諧選臺器其主要功能是從室外單元通過射頻電纜送來的第一中頻信號中選出所要接收的某一衛(wèi)星電視頻道的頻率，并將它變換成第二中頻或零中頻信號輸出。在早期，該模塊和模擬衛(wèi)星電視接收機(jī)的對應(yīng)調(diào)諧器一樣，也是由低噪聲放大器、跟蹤濾波器、混頻器、本機(jī)振蕩器和聲表面濾波器等電路組成。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，該電路已經(jīng)逐漸被零輸出中頻方案所替代。所謂的零中頻方案，就是在混頻時，使本機(jī)振蕩器的輸出頻率與輸入信號頻率相同，從而使混頻電路的輸出信號為零中頻的基帶信號。該基帶信號可直接送到后面的數(shù)字解調(diào)和解碼電路進(jìn)行處理。其好處就是節(jié)省了中頻處理電路和聲表面濾波器等元器件，從而簡化了電路，降低了成本。（2）信道解調(diào)和解碼該模塊對應(yīng)于發(fā)射系統(tǒng)的信道解碼模塊，其功能是對輸入的零中頻的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，并進(jìn)行載頻和時鐘的恢復(fù)，校正在模數(shù)轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生誤差，產(chǎn)生正確的抽樣值。該模塊的另一個作用是糾正傳輸過程中產(chǎn)生的誤碼，提高傳輸?shù)目煽啃?，為解多工?fù)用電路提供無誤的傳輸碼流，從而保證了圖像和伴音的信號質(zhì)量。（3）解多工復(fù)用該模塊對應(yīng)于發(fā)射系統(tǒng)的多工復(fù)用模塊。它是根據(jù)傳輸碼流中所定義的特殊語法（主要是利用PAT和PMT表的相互關(guān)系）來進(jìn)行解復(fù)用的。由于復(fù)用過程是分兩級進(jìn)行的，故解多工復(fù)用過程也是兩個層次：先對傳送流解復(fù)用，得到獨(dú)立的節(jié)目流，接著對節(jié)目流進(jìn)行解復(fù)用，分離出節(jié)目流中的視頻、音頻以及一些服務(wù)信息數(shù)據(jù)，送給信源解碼模塊。（4）信源解碼模塊該部分包含了視頻解壓縮和音頻解壓縮兩大部分。按照MPEG2的解碼算法分別對壓縮的視頻碼流和音頻碼流進(jìn)行編碼，從而得到正常的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)碼流。（5）視頻編碼和音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換視頻解碼器輸出的色差信號和亮度信號是數(shù)字化的碼流，它必須經(jīng)過視頻編碼器編碼產(chǎn)生PAL或NTSC制式圖像信號，以便送給普通的模擬電視機(jī)收看。音頻解碼恢復(fù)出的信號也是數(shù)字形式，也通過D/A變換器將它轉(zhuǎn)化成模擬的音頻信號，送給電視機(jī)重現(xiàn)伴音。（6）射頻調(diào)制器該模塊作用與模擬衛(wèi)星接收機(jī)的對應(yīng)模塊一樣，將視頻和音頻信號以殘留邊頻帶調(diào)幅方式調(diào)制在UHF或VHF頻段的載頻上，以便送入電視機(jī)的天線輸入口，使不帶AV輸入端子的電視機(jī)也能收看到數(shù)字衛(wèi)星電視節(jié)目。（7）32 bit CPU數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)是一個龐大的復(fù)雜的系統(tǒng)，各個模塊都有各自復(fù)雜的處理算法，彼此之間的數(shù)據(jù)交換十分頻繁，數(shù)據(jù)的處理和傳輸速度要求很高。此外，為了實現(xiàn)設(shè)備與用戶之間的良好的交互性，也需要功能齊全的屏幕圖形交互界面。因此，需要采用速度快、功能強(qiáng)大的32 bit CPU。它所要完成的主要功能有：控制電子調(diào)諧選臺、信道解調(diào)和解碼、解多工復(fù)用、信源解碼等模塊的工作，并保證這些模塊的相互協(xié)調(diào)，隨時響應(yīng)并處理用戶的操作指令。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)的整機(jī)構(gòu)成芯片數(shù)量越來越少。從七片方案到目前的單片方案，使得數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)的體積不斷減小，成本不斷降低，而功能不斷增強(qiáng)。 衛(wèi)星電視接收技術(shù)的發(fā)展略主要內(nèi)容有：C波段向KU波段過渡；模擬向數(shù)字過渡；。（P34） 常用前端設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理有線電視的前端應(yīng)該稱為是有線電視系統(tǒng)的核心。前端的功能是把來自各種信號源的信號 進(jìn)行處理，使其滿足射頻傳輸?shù)囊?，最終合成一路信號輸出給電纜或光發(fā)射器等干線傳輸系統(tǒng)。前端的好壞會直接影響有線電視系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量與收視效果。前端作為有線電視系統(tǒng)的核心，它的組成主要包括 電視調(diào)制器、頻道處理器、電視解調(diào)器、前端放大器、導(dǎo)頻信號發(fā)生器和多路混合器等設(shè)備。根據(jù)組成的有線電視系統(tǒng)的不同，有選擇的使用以上的設(shè)備來構(gòu)成前端。一、電視調(diào)制器調(diào)制器是將視頻和音頻信號變換成射頻電視信號的裝置,它常與錄像機(jī)、攝像機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)等配合使用。調(diào)制器有高頻(直接)調(diào)制和中頻調(diào)制兩種方案,在中高檔調(diào)制器中常使用后者。高頻直接調(diào)制方案的框圖如下圖所示。調(diào)制電路大多采用三極管高電平調(diào)制方式,輸出幅度大,失真和干擾也大。（注：BPF在通信中（bandpass filter），即帶通濾波器）中頻調(diào)制的方式如下圖示二、頻道轉(zhuǎn)換器與頻道處理器頻道轉(zhuǎn)換器是只進(jìn)行載頻搬移而不改變頻譜結(jié)構(gòu)的頻率變換器,主要有以下幾種: ●UV轉(zhuǎn)換器。將UHF的電視信號轉(zhuǎn)換成VHF的電視信號,在VHF較低頻率上傳輸,容易保證信號質(zhì)量和降低系統(tǒng)成本。 ●UZ轉(zhuǎn)換器。采用增補(bǔ)頻道進(jìn)行信號傳輸時需要UZ轉(zhuǎn)換器。 ●VU轉(zhuǎn)換器。在全頻道有線電視系統(tǒng)中,可以用VU轉(zhuǎn)換器把VHF的電視信號轉(zhuǎn)換為UHF的電視信號。 ●VV轉(zhuǎn)換器。在強(qiáng)場強(qiáng)區(qū),為了克服空間波直接竄入高頻頭而形成前重影,往往采用VV轉(zhuǎn)換器。頻道轉(zhuǎn)換器從工作原理上分,有一次變頻和二次變頻兩種。前者結(jié)構(gòu)簡單、體積小,但存在許多干擾,而且涉及的品種多。后者干擾少、品種也少,易實現(xiàn)系列化,但是體積大,成本高。 一次變頻的頻道轉(zhuǎn)換器的原理框圖示如下。為保證頻譜不倒置,通常采用低本振取差頻方式,即fP2=fP1fL。一次變頻頻道轉(zhuǎn)換器二次變頻頻道轉(zhuǎn)換器頻道處理器有兩種類型,即外差型和解調(diào)調(diào)制型。與二次變頻的頻道轉(zhuǎn)換器相比,它主要多了中頻處理器和中頻AGC兩部分。因此,它可以在中頻將圖像與伴音進(jìn)行分離,并進(jìn)行伴音電平的調(diào)節(jié)。然后,再與圖像信號進(jìn)行混合。下圖為一PAL/DK制電視頻道處理器框圖。 解調(diào)調(diào)制型頻道處理器主要用于通過微波中繼的超大型系統(tǒng),而一般常用的是外差型。頻道處理器框圖三、電視解調(diào)器 電視解調(diào)器的作用是：把接收的開路射頻RF信號，經(jīng)過處理分離出音頻與視頻信號，送入電視調(diào)制器等設(shè)備 。其作用往往是用于改善原射頻信號中電視信號的品質(zhì)。四、多路混合器多路混合器是把兩路或多路信號混合成一路射頻輸出的設(shè)備。其主要技術(shù)指標(biāo)是:插入損耗(要小)、隔離度(要大,一般要求＞20dB)、帶外衰減(要大)、輸入輸出阻抗(通常為75Ω)。混合器分為二類：1是寬帶傳輸線變壓器式與2是濾波器式兩類。寬帶傳輸線變壓器式的優(yōu)點(diǎn)是用分支器與分配器構(gòu)成，頻道變化不調(diào)整，使用方便，但其插入損耗大。見教材P40倒二段濾波器式混合器，優(yōu)點(diǎn)是插入損耗小，但調(diào)試較困難，如圖此處應(yīng)注意幾個主要的技術(shù)概念：如什么是插入損耗、什么是相互隔離度、五、前端放大器 前端系統(tǒng)中的放大器,按結(jié)構(gòu)和實用性可分天線放大器、頻道放大器和高電平輸出(功率)放大器等幾種。 (1) 天線放大器 對于天線放大器，輸出信號可達(dá)到Sa≤57~60dBμV ●寬帶型天線放大器同時接收幾個頻道，噪音系數(shù)較小，約2dB ●頻道型天線放大器一般可由寬帶天線放大器+頻道濾波器構(gòu)成，或采用參差調(diào)諧放大器。(2) 頻道放大器 放大頻道信號，要求線性好、帶外衰減大，能電平控制，具有AGC功能、輸出信號電平較高，一般為110~120dBμV。NF比較大。具有直接頻道信號放大或二次變頻方式。(3) 高電平輸出放大器 為前端的輸出寬帶功率放大器，提高負(fù)載能力，主要指標(biāo)是非線性失真和輸出電平。 另，也可依照放大器的工作頻率對前端中的放大器進(jìn)行分類，將其分為單頻、寬頻與多頻段放大器等（見P41最后） 六、導(dǎo)頻信號發(fā)生器 為了增加干線長度或補(bǔ)償由于溫度變化而引起電纜衰減量和放大器增益的變化,在干線中要進(jìn)行自動增益控制(AGC)和自動斜率控制(ASC)。為此,在前端就需要提供一個或兩個反映傳輸電平變化情況的固定頻率(幅度也要穩(wěn)定)的載波信號(導(dǎo)引信號),即導(dǎo)頻。 導(dǎo)頻信號發(fā)生器框圖當(dāng)有線電視系統(tǒng)采用同軸電纜作為干線傳輸時，隨著四季的氣溫變化，會使同軸電纜的衰減量產(chǎn)生變化。同時，由于干線可能長達(dá)幾千米，電纜中傳輸?shù)碾娨曅盘柕乃p和幅頻特性的傾斜都要發(fā)生變化。要使信號質(zhì)量保持不變，則必須在干線放大器中進(jìn)行自動增益控制和自動斜率控制。對應(yīng)電纜衰減量的變化來控制放大器的增益，它是自動電平控制的一種方式。由于一般的自動增益控制是以輸出信號電平恒定為條件工作的 在干線放大器中，因為所用的信號不是恒定的，這就不能直接把輸出信號從放大器中取出來實現(xiàn)自動增益控制。采用了導(dǎo)頻信號發(fā)生器，就可以將導(dǎo)頻信號從前端同電視信號一起送入干線傳輸系統(tǒng)。通過干線放大器，并在干線放大器的輸出端取出一小部分導(dǎo)頻信號 經(jīng)處理后，再對放大器增益特性進(jìn)行自動控制。當(dāng)導(dǎo)頻信號電平降低時，控制信號使放大器的增益提高；反之使放大器增益降低，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電平的目的。在使用導(dǎo)頻上，若對于小范圍的網(wǎng)絡(luò)可不用，若是干 線在5公里以下的可只用一個導(dǎo)頻；如果距離更則考慮使用雙導(dǎo)頻制，其中一個導(dǎo)頻用于自動增益的控制，另一個導(dǎo)頻用于斜率的控制 。 前端類型與組成形式n 傳統(tǒng)的有線電視系統(tǒng)前端的主要功能如下所述。168。 （1）提高載噪比 168。 （2）頻率變換 168。 （3）抑制非線性失真和寄生輸出 168。 （4）鄰頻處理 168。 （5）調(diào)制解調(diào) 為此可以說，前端在有線電視系統(tǒng)中處于核心的地位，其性能的優(yōu)劣是直接影響整個系統(tǒng)的收視效果。根據(jù)實際的用途，前端的設(shè)計可有多種，但都應(yīng)具備上述的功能。一、小型系統(tǒng)使用的前端二、鄰頻前端三、數(shù)字前端四、智能前端五、綜合前端 傳輸系統(tǒng) 電纜傳輸 干線傳輸系統(tǒng)是將前端輸出的信號不失真并穩(wěn)定地傳輸?shù)椒峙湎到y(tǒng)。在干線系統(tǒng)中,傳輸?shù)慕橘|(zhì)有多種，如同軸電纜、光纖、微波等。有線電視的初期一般采用同軸電纜，但是干線長度一般不超過15公里。在傳輸距離較遠(yuǎn)時，采用光纖或微波技術(shù)，目前應(yīng)用成熟的是HFC網(wǎng)絡(luò)，即干線采用光纖，用戶分配網(wǎng)絡(luò)仍采用同軸電纜的混合式網(wǎng)絡(luò)。一、射頻同軸電纜1．同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜的結(jié)構(gòu)對射頻信號的傳輸有著直接的影響。它是由內(nèi)導(dǎo)體（芯線）、絕緣層、外導(dǎo)體（屏蔽網(wǎng)筒）及護(hù)套由里向外層層組合而成。如下圖同軸電纜的典型結(jié)構(gòu)其中同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體用來傳送射頻信號，有時也傳送交流電。介質(zhì)絕緣層的作用是絕緣與支撐，但它的存在也形成了對電磁波傳輸?shù)淖璧K作用。外導(dǎo)體的作用是防止自身射頻信號的泄露和外部干擾信號的侵入，同時它也是射頻信號和交流電源的“地”，與內(nèi)導(dǎo)體一起構(gòu)成完整的傳輸回路。（根據(jù)屏蔽效果與導(dǎo)體趨膚效應(yīng)的關(guān)系，趨膚深度越深，屏蔽要求的導(dǎo)體越厚。所以同軸電纜的屏蔽能力取決于外導(dǎo)體的密度和厚度。）外護(hù)套僅起防護(hù)作用，用以增強(qiáng)電纜的抗磨損、抗機(jī)械損傷、抗化學(xué)腐蝕的能力。型號同軸電纜的種類和規(guī)格很多，在系統(tǒng)的不同場合采用不同種類和規(guī)格的同軸電纜來滿足系統(tǒng)的要求電 纜 代 號絕 緣 材 料護(hù) 套 材 料派 生 特 性符號含義符號含義符號含義符號含義S同軸射頻電纜D穩(wěn)定聚乙烯—空氣絕緣V聚氯乙烯P屏蔽SE對稱射頻電纜W穩(wěn)定聚乙烯Y聚乙烯Z綜合SJ強(qiáng)力射頻電纜I聚乙烯—空氣絕緣F氟塑料C自承式SG高壓射頻電纜Y聚乙烯H橡套SG延遲射頻電纜BY泡沫聚乙烯M棉紗編織ST特性射頻電纜YD墊片式聚乙烯B玻璃絲編織SS電視射頻電纜YF發(fā)泡式聚乙烯VY聚氯乙烯聚乙烯雙護(hù)套F氟塑料LY鋁管聚乙烯雙護(hù)套