畢業(yè)設計---有線電視網(wǎng)絡規(guī)劃與設計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　有線電視網(wǎng)絡即廣播電視傳輸覆蓋網(wǎng)，它包含覆蓋和傳輸兩個重要環(huán)節(jié)。覆蓋是信號的分發(fā)，由點到面的大面積廣播；傳輸是信號的輸送，指廣播電視信號由點到點或到多點的單向或雙向遠距離傳送。</p><p>　　有線電視網(wǎng)絡作為電視網(wǎng)絡的一部分，其發(fā)展大體上可分為3個階段：初始階段、成長階段、和成熟階段。</p&

2、gt;<p>　　本文主要介紹的是有線電視網(wǎng)絡成長階段的組網(wǎng)、布線和系統(tǒng)組成。</p><p>　　有線電視系統(tǒng)是一個復雜的完整系統(tǒng)，由許多各種各樣的具體設備和部件按照一定的方式組合而成，從功能上說，任何有線電視系統(tǒng)無論其規(guī)模大小如何、繁簡程度怎樣，都可視為由信號源、前端、傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)四個功能模塊構成。</p><p>　　本次有線電視設計就來完成有線電視網(wǎng)絡系統(tǒng)設計

3、。設計主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)前端、干線前端、用戶分配系統(tǒng)設計。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　一 前言2</b></p><p>　　二 有線電視網(wǎng)絡的介紹3</p><

4、;p>　?。ㄒ唬?什么是有線電視網(wǎng)絡3</p><p>　?。ǘ?有線電視網(wǎng)絡的組成3</p><p><b>　　1 前端3</b></p><p><b>　　2 傳輸系統(tǒng)4</b></p><p>　　3 電纜分配系統(tǒng)4</p><p>　　

5、三 有線電視系統(tǒng)設計5</p><p>　　（一） 前端部分5</p><p><b>　　1 信號源5</b></p><p>　　2 頻率配置原則5</p><p>　　3 設備的選擇5</p><p>　?。ǘ?干線部分8</p><p>　　

6、1 光功率分配方案的設計8</p><p>　　2 核算接收光功率和光鏈路指標9</p><p>　?。ㄈ?用戶分配部分9</p><p><b>　　結論11</b></p><p><b>　　謝辭12</b></p><p><b>　　參考

7、文獻13</b></p><p><b>　　一 前言</b></p><p>　　電視機已成為我國家庭入戶率最高的信息工具之一，CATV網(wǎng)也成最貼近家庭的多媒體渠道，只不過它目前還是靠同軸電纜向用戶傳送電視節(jié)目，還處于模擬水平。</p><p>　　當前，CATV城市網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)正在加緊改造，力求建成高質量的雙向HFC網(wǎng)；農(nóng)村則

8、通過MMDS實現(xiàn)有線電視覆蓋。同時我國有線電視網(wǎng)將從只播送廣播電視向綜合業(yè)務發(fā)展，即既開辦廣播電視業(yè)務，又開辦付費電視、節(jié)目點播以及電話、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。</p><p>　　有線電視是現(xiàn)代信息傳輸媒體之一，它具有頻帶寬、傳輸節(jié)目套數(shù)多、投資比較少、圖像質量好、可擴展多種業(yè)務等優(yōu)勢。因此，世界各國都在快速發(fā)展有線電視。</p><p>　　二 有線電視網(wǎng)絡的介紹</p>&l

9、t;p>　?。ㄒ唬┦裁词怯芯€電視網(wǎng)絡</p><p>　　有線電視網(wǎng)絡源于1948年美國的某一山谷城市，由于高山的遮擋，所要接收的電視信號很弱，那里的大多數(shù)居民無法收看當?shù)氐臒o線電視節(jié)目。為了解決這一問題，有人在高山上安裝了性能良好的電視接收天線 ，然后將接收到的電視信號經(jīng)過簡單的放大處理，用同軸電纜傳輸分配到各個用戶，從而解決了居住在無線電視信號陰影區(qū)的用戶無法收看無線電視節(jié)目的問題。這種簡單的共用天線系

10、統(tǒng)（Master Antenna TV, MATV）開創(chuàng)了廣播電視信號的有線傳輸技術，也即形成了初始階段的有線電視網(wǎng)絡。</p><p>　　為了有效地提高電視節(jié)目傳輸質量，增加節(jié)目容量，約在20世紀60-70年代，出現(xiàn)了配備前端設備并用同軸電纜傳輸?shù)男∫?guī)模的有線電視系統(tǒng)，即電纜電視系統(tǒng)（Cable TV,CATV）.從此由信源系統(tǒng)、前端系統(tǒng)、干線系統(tǒng)和用戶分配系統(tǒng)組成的有線電視網(wǎng)絡逐步發(fā)展起來。</p&g

11、t;<p>　　CATV網(wǎng)是高效廉價的綜合網(wǎng)絡，它具有頻帶寬，容量大，多功能、成本低、抗干擾能力強、支持多種業(yè)務連接千家萬戶的優(yōu)勢，它的發(fā)展為信息高速公路的發(fā)展奠定了基礎。就我國最近幾年CATV網(wǎng)發(fā)展來看，全國已建有線電視臺超過1500座，用戶數(shù)達8000多萬，在全國覆蓋面達50%，并且每年仍以30%的速度增長。電視機已成為我國家庭入戶率最高的信息工具之一，CATV網(wǎng)也成最貼近家庭的多媒體渠道，只不過它目前還是靠同軸電纜向

12、用戶傳送電視節(jié)目，還處于模擬水平。寬帶雙向的點播電視(VOD〕及通過CATV網(wǎng)接入Internet進行電視點播、CATV通話等是CATV網(wǎng)的發(fā)展方向，最終目的是使CATV網(wǎng)走向寬帶雙向的多媒體通信網(wǎng)。 </p><p>　?。ǘ?有線電視網(wǎng)絡的組成</p><p>　　有線電視系統(tǒng)由三部分組成：前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)。</p><p><b>

13、;　　1 前端</b></p><p>　　位于信號源和傳輸系統(tǒng)之間，對傳輸信號進行各種技術處理的設備組合。它是系統(tǒng)信號處理的中樞。前端設備的性能，對整個系統(tǒng)的信號質量起著決定性的作用。</p><p><b>　　2 傳輸系統(tǒng)</b></p><p>　　對于超大型或大型CATV系統(tǒng)而言，傳輸系統(tǒng)指遠距離傳輸?shù)某删€或干線。它

14、位于前端系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)之間。對于干線系統(tǒng)的技術要求是將前端信號傳送到各個干線分配點所連接的電纜分配系統(tǒng)。同時必須達到載噪比和非線性失真指標要求。傳輸系統(tǒng)一般分別采用電纜、光纖或微波多路MMDS三種方式。</p><p><b>　　3 電纜分配系統(tǒng)</b></p><p>　　位于傳輸系統(tǒng)和用戶終端設備之間，把前端經(jīng)干線系統(tǒng)傳輸?shù)男盘栠M行放大和分配。將信號均勻地

15、分配給各用戶，并使各用戶終端得到規(guī)定的電平。同時，各用戶終端之間具有良好的相互隔離作用互不干擾。對于雙向有線電視系統(tǒng)還必須符合反向回傳通道的技術要求。</p><p>　　三 有線電視系統(tǒng)設計</p><p><b>　?。ㄒ唬?前端部分</b></p><p>　　這次設計860MHz系統(tǒng)（預留雙向接口），包括前端、干線和用戶分配網(wǎng)絡。傳

16、輸40套左右的電視信號，包括模擬電視和數(shù)字電視輸出。主要內(nèi)容：</p><p><b>　　1 信號源</b></p><p>　　模擬電視中接入省光纜傳輸6套節(jié)目、市光纜傳輸5套節(jié)目、衛(wèi)星接收的中央臺6套、外省臺8套以及自辦節(jié)目華數(shù)導視1套。數(shù)字電視中傳輸中央臺6套節(jié)目和外省臺6套用2個傳輸。</p><p><b>　　2 頻

17、率配置原則</b></p><p>　　頻道配置原則:從信號源能夠提供的所有節(jié)目中作出合理規(guī)劃,優(yōu)選出一批信號質量好.節(jié)目內(nèi)容豐富的開路或衛(wèi)星電視節(jié)目,一定不要把信號很弱.接收效果較差的節(jié)目注入到有線電視系統(tǒng)中.自辦節(jié)目開辦的頻道數(shù)量應視節(jié)目制作能力和資源豐富程度而定.為了避免出現(xiàn)前重影和同頻干擾,應避開當?shù)貜婇_路電視信號所使用的頻道.同樣,也應避開當?shù)卣{(diào)頻廣播的干擾.現(xiàn)已規(guī)定DS-5頻道不用,以能傳

18、輸更多的調(diào)頻廣播節(jié)目.還應避開當?shù)責o線通訊的干擾.為了減輕用戶購買接收機變換器的經(jīng)濟負擔, 應優(yōu)先考慮采用標準頻道的多數(shù)電調(diào)諧彩色電視機能接收的Z3～Z9和Z35～Z37等頻道.因為交調(diào)組合三次差拍比失真在高頻端比較嚴重,故應優(yōu)先考慮使用頻率較低的頻道.盡可能將收視率高. 群眾喜聞樂見的節(jié)目安排在低端的標準頻道上.進行頻道變換時應盡可能使傳輸頻道與接收頻道的頻率差不接近中頻.</p><p><b>　

19、　3 設備的選擇</b></p><p>　　作為一個傳送用戶量比較大的系統(tǒng)，前端的設備選擇顯得尤為重要，一般考慮選擇專業(yè)級廣播級的專用設備。接收光纖的設備選擇用泰克MCF光機，衛(wèi)星接收機選用Scopus較新型號接收機，模擬和數(shù)字的調(diào)制器都選用巴可調(diào)制器。如圖1、表1所示：</p><p><b>　　前端連接示意圖</b></p><

20、;p><b>　　頻道配置表</b></p><p><b>　　（二） 干線部分</b></p><p>　　一個完整的單向光纜有線電視系統(tǒng)由前端,光纜干線,電纜支線和分配網(wǎng)組成,如圖2所示:</p><p>　　單向光纜有線電視系統(tǒng)</p><p>　　1 光功率分配方案的設計<

21、/p><p>　　光功率的分配是光纜干線設計的關鍵,從光發(fā)射機到光接收機的全程光路衰耗值將決定光纜干線的載噪比.光纜路由確定之后,每一條光路的損耗實際上就清楚了,適當搭配光分路器分光比,可以使不同的光路具有基本相同的損耗值.如果計算出來的光路損耗過大,就應減少光分路器的分支數(shù),最后決定需要的光發(fā)射機的臺數(shù)和每一臺的輸出光功率.</p><p>　　光鏈路損耗可按下式計算：A=a×L—

22、10lgK+0.5+1.0（dB）式中，a——光纖的損耗常數(shù)；</p><p>　　L——光纜長度（KM）</p><p>　　K——光分路器的分光比</p><p>　　0.5——光分路器的附加損耗（不同分路的附加損耗值參見下表）</p><p>　　1.0——光接收機活動連接器的插入損耗及光鏈路損耗余量</p><p&

23、gt;　　對于a值的選取可根據(jù)光纖傳輸波長所給定的值，但考慮到光纜會有熔接點，應適當多加一些。比如，光纖的損耗常數(shù)為0.35dB/kM，可按a=0.4dB/kM計算，就不必另外計算熔接點的損耗。如表2：</p><p><b>　　光分路器的附加損耗</b></p><p>　　2 核算接收光功率和光鏈路指標</p><p>　　接收光功率P

24、г按下式計算：Pг=P。-A（dBm）式中，P。——發(fā)射光功率，單位dBm；A——光鏈路損耗。</p><p>　　光鏈路指標可由所選的光端機的產(chǎn)品說明書中查出。</p><p>　　（三） 用戶分配部分</p><p>　　有線電視系統(tǒng)中與用戶最接近、分布最廣泛的部分，即分配系統(tǒng)，它將傳輸系統(tǒng)中來的信號通過支干線、延長放大器等送入用戶分配網(wǎng)絡，并均勻地分給各用戶

25、端，使各用戶的電視機得到適合的電平信號。在HFC網(wǎng)絡中也是使用同軸電纜最多的部分。在分配系統(tǒng)中，分支分配線路多采用星型呈放射狀分布，其特點是線路短，放大器少，覆蓋效率高，經(jīng)濟合理。</p><p>　　分配系統(tǒng)的設計任務是依據(jù)技術指標要求，計算設計放大器工作狀態(tài)/分配系統(tǒng)電平，合理選擇設備和部件，向用戶提供優(yōu)質穩(wěn)定的輸出信號。分配系統(tǒng)的設計工作包括戶外分配系統(tǒng)和戶內(nèi)分配系統(tǒng)兩部分。所謂戶外分配系統(tǒng)即樓與樓/建筑物

26、與建筑物之間的分配系統(tǒng)。戶內(nèi)系統(tǒng)即信號進入建筑物內(nèi)以后將信號分配到各個房間或住戶。</p><p>　　分配系統(tǒng)的信號來自干線傳輸系統(tǒng)的分配點。所謂分配點，對大中型系統(tǒng)而言，可能是干線分支口或光接收機輸出口，對小型系統(tǒng)而言，則是前端。要將信號分配到所覆蓋的區(qū)域，最好采用星形輻射狀分布，使串聯(lián)的延長放大器最少，一般延長放大器不能超過兩級。</p><p>　　在實際工程中，要根據(jù)施工地區(qū)建筑

27、物及用戶分布位置、線路布置繪制平面路由系統(tǒng)結構框圖。設計圖紙上應標明分配點及線路走向、電纜型號、規(guī)格、長度，分支分配器規(guī)格，延長放大器位置等。然后，根據(jù)圖紙進行計算設計，將確定選用設備的型號、規(guī)格、主要部位的電平等內(nèi)容標注在圖紙上，作為實際分配系統(tǒng)安裝的依據(jù)。</p><p>　　現(xiàn)以西辛小區(qū)12號樓為例進行分配,用戶輸入電平為70dB,樓道內(nèi)采用-5電纜,損耗為2dB/10M,主干線采用-9電纜,損耗為1dB/

28、10M. 1#樓用戶數(shù)為20戶. 2#樓30戶. 3#樓30戶. 4#樓40戶. 5#樓20戶. 6#樓20戶.樓道內(nèi)的分支箱全部放在一樓。樓道內(nèi)分配圖如下圖3所示:</p><p><b>　　樓道內(nèi)分配圖</b></p><p>　　小區(qū)電平分配圖如下圖4所示：</p><p><b>　　小區(qū)電平分配圖</b><

29、;/p><p><b>　　結論</b></p><p>　　通過本次有線電視網(wǎng)絡畢業(yè)設計的研究與規(guī)劃得出，有線電視系統(tǒng)主要由三部分組成：前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)。</p><p>　　前端，位于信號源和傳輸系統(tǒng)之間，對傳輸信號進行各種技術處理的設備組合。它是系統(tǒng)信號處理的中樞。</p><p>　　傳輸系統(tǒng)，它位于

30、前端系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)之間。對于干線系統(tǒng)的技術要求是將前端信號傳送到各個干線分配點所連接的電纜分配系統(tǒng)。</p><p>　　電纜分配系統(tǒng)，位于傳輸系統(tǒng)和用戶終端設備之間，把前端經(jīng)干線系統(tǒng)傳輸?shù)男盘栠M行放大和分配。將信號均勻地分配給各用戶，并使各用戶終端得到規(guī)定的電平。</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　能夠順利完成

31、此次畢業(yè)設計，我非常感謝我的畢業(yè)設計老師，沒有老師的細心教導，我還不知道該從何入手。與此同時，我也非常感謝我的同組同學，多虧了有4位同學和我一起討論畢業(yè)設計資料以及做畢業(yè)設計時的思考方法，不然我有很多地方都容易走入誤區(qū)以致不能順利完成此次畢業(yè)設計。</p><p>　　通過此次畢業(yè)設計，我深深的感受到，團結互助的力量是多么的大！我會永遠記住即將畢業(yè)的這幾個月，記住幫助過我的老師和同學。</p>&l

32、t;p>　　最后，再次感謝你們，謝謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　《現(xiàn)代有線電視寬帶網(wǎng)絡設計、施工、調(diào)測與維修》，龔智星等編著，中國廣播電視出版社，2001年9月。</p><p>　　《有線電視網(wǎng)絡與傳輸技術》，關亞林、牛亞青、王暉編著，中國廣播電視出版社，2003年3月。</p>

33、<p>　　《有線電視網(wǎng)絡》，劉劍波、李鑒增、關亞林、王暉、牛亞青編著，中國廣播電視出版社，2003年1月。</p><p>　　4 《有線電視網(wǎng)絡技術手冊》，施國強、黃吳明、張萬書主編，電子工業(yè)出版社，2002年10月。</p><p>　　5 《有線電視寬帶網(wǎng)絡HFC網(wǎng)絡技術》，唐明光、金乃輝、周東著，中國廣播電視出版社，2004年3月。</p><p&g