【文章內容簡介】 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，并將它轉換成固定的第二中頻頻率（），送給后面的中頻放大與解調器。（2）第二中頻放大與解調器它將輸入的固定第二中頻信號經過濾波、AGC放大后，再進行頻率解調，得到包含圖像和伴音信號在內的復合基帶信號，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合基帶信號中分離出視頻信號，并經過去加重、能量去擴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。（4）伴音信號解調器它從復合基帶信號中分離出伴音副載頻信號，并將它放大、解調后得到音頻信號，再經過去加重、音頻放大輸出推動揚聲器。（5）射頻調制器為了使沒有視、音頻輸入接口的老式電視機能夠看到衛(wèi)星電視節(jié)目，需將輸出的圖像和伴音信號再次調制在某一個電視頻道上，以便通過電視機的射頻輸入端傳送給電視接收機。2）數(shù)字衛(wèi)星電視接收機數(shù)字衛(wèi)星電視接收機是指數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中放置于室內的那一部分設備，故又稱為室內數(shù)字接收單元，或稱為數(shù)字衛(wèi)星電視機頂盒（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），經本機變換器處理后輸出視頻和音頻信號，提供給用戶的電視機、監(jiān)視器或其他調制轉發(fā)設備。與模擬衛(wèi)星電視接收機不同的是，為了適應衛(wèi)星電視廣播技術的發(fā)展、滿足開展新的數(shù)字業(yè)務的需求和方便不同用戶的使用，數(shù)字衛(wèi)星電視接收機在接收和處理數(shù)據(jù)能力上、新增的操作功能上、以及用戶交互界面的設計上都有了很大的進步。由衛(wèi)星接收天線接收的數(shù)字衛(wèi)星電視信號，經高頻頭進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。數(shù)字衛(wèi)星電視接收機的系統(tǒng)組成見圖。 數(shù)字衛(wèi)星電視接收機系統(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)星電視接收機的對應調諧器一樣，也是由低噪聲放大器、跟蹤濾波器、混頻器、本機振蕩器和聲表面濾波器等電路組成。但隨著技術的進步，該電路已經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)字解調和解碼電路進行處理。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）信道解調和解碼該模塊對應于發(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行模數(shù)轉化，并進行載頻和時鐘的恢復，校正在模數(shù)轉化過程中產生誤差，產生正確的抽樣值。該模塊的另一個作用是糾正傳輸過程中產生的誤碼，提高傳輸?shù)目煽啃?，為解多工復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量。（3）解多工復用該模塊對應于發(fā)射系統(tǒng)的多工復用模塊。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表的相互關系）來進行解復用的。由于復用過程是分兩級進行的，故解多工復用過程也是兩個層次：先對傳送流解復用，得到獨立的節(jié)目流，接著對節(jié)目流進行解復用，分離出節(jié)目流中的視頻、音頻以及一些服務信息數(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，它必須經過視頻編碼器編碼產生PAL或NTSC制式圖像信號，以便送給普通的模擬電視機收看。音頻解碼恢復出的信號也是數(shù)字形式，也通過D/A變換器將它轉化成模擬的音頻信號，送給電視機重現(xiàn)伴音。（6）射頻調制器該模塊作用與模擬衛(wèi)星接收機的對應模塊一樣，將視頻和音頻信號以殘留邊頻帶調幅方式調制在UHF或VHF頻段的載頻上，以便送入電視機的天線輸入口，使不帶AV輸入端子的電視機也能收看到數(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)是一個龐大的復雜的系統(tǒng)，各個模塊都有各自復雜的處理算法，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、功能強大的32 bit CPU。它所要完成的主要功能有：控制電子調諧選臺、信道解調和解碼、解多工復用、信源解碼等模塊的工作，并保證這些模塊的相互協(xié)調，隨時響應并處理用戶的操作指令。隨著集成電路技術的發(fā)展，數(shù)字衛(wèi)星接收機的整機構成芯片數(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)星接收機的體積不斷減小，成本不斷降低，而功能不斷增強。 衛(wèi)星電視接收技術的發(fā)展略主要內容有：C波段向KU波段過渡；模擬向數(shù)字過渡；。（P34） 常用前端設備的基本結構和工作原理有線電視的前端應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 電視調制器、頻道處理器、電視解調器、前端放大器、導頻信號發(fā)生器和多路混合器等設備。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備來構成前端。一、電視調制器調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、攝像機、衛(wèi)星接收機等配合使用。調制器有高頻(直接)調制和中頻調制兩種方案,在中高檔調制器中常使用后者。高頻直接調制方案的框圖如下圖所示。調制電路大多采用三極管高電平調制方式,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）中頻調制的方式如下圖示二、頻道轉換器與頻道處理器頻道轉換器是只進行載頻搬移而不改變頻譜結構的頻率變換器,主要有以下幾種: ●UV轉換器。將UHF的電視信號轉換成VHF的電視信號,在VHF較低頻率上傳輸,容易保證信號質量和降低系統(tǒng)成本。 ●UZ轉換器。采用增補頻道進行信號傳輸時需要UZ轉換器。 ●VU轉換器。在全頻道有線電視系統(tǒng)中,可以用VU轉換器把VHF的電視信號轉換為UHF的電視信號。 ●VV轉換器。在強場強區(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轉換器。頻道轉換器從工作原理上分,有一次變頻和二次變頻兩種。前者結構簡單、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。一次變頻頻道轉換器二次變頻頻道轉換器頻道處理器有兩種類型,即外差型和解調調制型。與二次變頻的頻道轉換器相比,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行分離,并進行伴音電平的調節(jié)。然后,再與圖像信號進行混合。下圖為一PAL/DK制電視頻道處理器框圖。 解調調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、電視解調器 電視解調器的作用是：把接收的開路射頻RF信號，經過處理分離出音頻與視頻信號，送入電視調制器等設備 。其作用往往是用于改善原射頻信號中電視信號的品質。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備。其主要技術指標是: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)?；旌掀鞣譃槎悾?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)點是用分支器與分配器構成，頻道變化不調整，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)點是插入損耗小，但調試較困難，如圖此處應注意幾個主要的技術概念：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,按結構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+頻道濾波器構成，或采用參差調諧放大器。(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，提高負載能力，主要指標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、導頻信號發(fā)生器 為了增加干線長度或補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(導引信號),即導頻。 導頻信號發(fā)生器框圖當有線電視系統(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生變化。同時，由于干線可能長達幾千米，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。要使信號質量保持不變，則必須在干線放大器中進行自動增益控制和自動斜率控制。對應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。采用了導頻信號發(fā)生器，就可以將導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頻信號 經處理后，再對放大器增益特性進行自動控制。當導頻信號電平降低時，控制信號使放大器的增益提高；反之使放大器增益降低，以達到穩(wěn)定輸出電平的目的。在使用導頻上，若對于小范圍的網絡可不用，若是干 線在5公里以下的可只用一個導頻；如果距離更則考慮使用雙導頻制，其中一個導頻用于自動增益的控制，另一個導頻用于斜率的控制 。 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）調制解調 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，前端的設計可有多種，但都應具備上述的功能。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|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。在傳輸距離較遠時，采用光纖或微波技術，目前應用成熟的是HFC網絡，即干線采用光纖，用戶分配網絡仍采用同軸電纜的混合式網絡。一、射頻同軸電纜1．同軸電纜的結構同軸電纜的結構對射頻信號的傳輸有著直接的影響。它是由內導體（芯線）、絕緣層、外導體（屏蔽網筒）及護套由里向外層層組合而成。如下圖同軸電纜的典型結構其中同軸電纜的內導體用來傳送射頻信號，有時也傳送交流電。介質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”，與內導體一起構成完整的傳輸回路。（根據(jù)屏蔽效果與導體趨膚效應的關系，趨膚深度越深，屏蔽要求的導體越厚。所以同軸電纜的屏蔽能力取決于外導體的密度和厚度。）外護套僅起防護作用，用以增強電纜的抗磨損、抗機械損傷、抗化學腐蝕的能力。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 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套F氟塑料LY鋁管聚乙烯雙護套