第４章 有线电视技术及其网络
有线电视是相对于无线电视(开路电视)而言的一种新型的广播电视传播方式。它是用
高频电缆、光缆和微波等来传输，并在一定的用户中分配和交换声音、图像、数据及其它信号的电视系统。
我国的有线电视市场经过二十几年的发展，特别是进入90年代以来的飞速发展：从各
自独立的、分散的小网络公共天线电视(MATV)、共用天线电视、闭路电视(Closed Circuit TV), 向以部、省、地市（县）为中心的部级干线、省线干线和城域联网发展的有线电视系统CATV；从单一以传输广播电视业务为主，逐步向在网络中传输广播电视信息、计算机信息和数据信息等多种综合业务信息为主；网络的传输媒介也从原来的以电缆为主，逐步发展为空间以卫星传播、地面以光缆为主干线的HFC系统为主, 辅之以MMDS等微波传输手段。截止1998年底, 我国已批准建立有线电视台约1300余家, 有线电视终端数达7800万,入户率超过电话和计算机达17%, 成为覆盖率最高的名符其实的“百姓网”。
1998年, 国家信息化建设规划把有线电视网络的建设纳入国家信息基础设施建设的范
围,开拓了有线电视技术的发展方向,极大地促进了有线电视网络中多功能业务应用的市场，使有线电视网络的建设具有更大、更广阔的发展机遇。
广义上的有线电视技术是一种发展非常迅速的、综合了包括数字电视技术、计算机技术、通信技术、HFC网络技术等多项高新技术的综合技术。在以后的几章中将会分另进行讨论。本章主要围绕比较传统的有线电视技术作一些介绍。
4.1 有线电视系统的构成
有线电视系统是指为完成传输高质量的电视信号，而由具有多频道、多功能、大规模、双向传输和高可靠、长寿命等特性的各种相互联系的部件设备组成的整体。通常，有线电视系统由前端设备、干线传输和用户分配三部分组成，如图4.1所示。
前端设备是指用以处理由卫星地面站以及由天线接收的各种无线广播信号和自办节目
信号的设备，是整个系统的心脏。包括天线放大器、频道放大器、频道变换器、频率处理器、混合器以及需要分配的各种信号发生器等。来自各种不同信号源的电视信号须经再处理为高品质、无干扰杂波的电视节目。它们分别占用一个频道进入系统的前端设备，并分别进行处理。最后在混合器中被合成一路含有多套电视节目的宽带复合信号，再经同轴电缆或光发射机传送出去。
1
MMDS 接收信号源 导频信号 发生器 前端设备 图4.1 有线电视系统组成方框图
传输部分是一个传输网，其作用是把前端送出的宽带复合电视信号传输到用户分配系
室外 降频器 信号 处理器 电视 调制器 邻频频道 放大器 邻频频道 放大器 引入线 分配器 TV 卫星地面站 VHF UHF (强) VHF UHF (弱) 天线放大 卫星 接收机 V A 邻频 调制器 干线 桥接 输出 干线 放大 中间 桥接 终端桥 输出 接输出 带通 滤波器 邻频频道 放大器 信号 处理器 带通 滤波器 邻频频道 放大器 混 合 器 分配给 邻近线路 干线传输 分配 放大 延长放大 用户分配 统。干线传输有三种方式，即电缆、光缆和微波。在技术手段上有全同轴电缆网、光纤电缆混合网(HFC)、多路微波分配和电缆混合网三种形式。使用的设备主要有干线放大器、干线电缆、光缆、光接收机、多路微波分配系统和调频微波中继等。
用户分配网络是整个系统的最后部分，它以最广的分布直接把来自干线传输系统的信号，分配传送到千家万户的电视机（用户终端）。设备主要有分配放大器、分支器、分配器、分支线、用户线及用户终端盒等。
4.2 前端系统
从74年北京饭店的我国第一个共用天线电视系统诞生到89年沙市有线电视网络建成,
2
我国才真正步入有线电视网络发展阶段,一个成熟的有线电视前端系统基本成形。现在广泛使用的前端设备其主要技术特点为：在前端采用中频38MHz调制、A/V可调、幅频稳定技术、信号邻频配置、增补频道启用、增量相关载波IRC和谐波相关载波HRC技术的应用,使系统减少了干扰,提高了稳定度,频道容量也大大增加。目前广泛使用的300MHz、450MHz、550MHz邻频系统分别容纳的频道数为28、47、59。
4.2.1 邻频前端的基本组成
从图4.1所示的邻频前端基本组成框图可见,输入前端设备的信号来自不同的信号源,并分别进行处理,然后进入混合器,被合成一路宽带复合信号输出。
卫星电视信号首先进入卫星接收机，将第一中频电视信号解调成音频和视频信号。再由邻频调制器把音频和视频信号调制到给定的电视频道(VHF、UHF频段或增补频道)送往下一级。现在常用一体化的组合单元部件完成这两个工作。
开路发射的VHF/UHF电视信号进入邻频前端后,有两种处理方法:一是由解调器解调,得到音频和视频信号之后,再馈入邻频调制器,变成指定的电视频段信号;二是把信号送入频道处理器,经过处理直接变换到有线电视系统的工作频段所指定的频道。然后通过频道放大器放大后送入混合器。
MMDS微波电视信号,通过室外抛物天线的降频器把频率降至VHF/UHF频道后进入前端,再按开路电视信号处理。
自办节目的电视信号来自室内演播室的摄像机或录像机，它们输出的音频和视频信号进入前端之后，用邻频调制器调制成指定的频道经放大后即可送入混合器。
在大型的有线电视系统中，还需使用导频信号发生器，它提供整个系统自动电平控制ALC和自动斜率控制ASC的基准信号,可以在环境温度和电源电压不稳定时,保证输出稳定的载波电平。
4.2.2 邻频前端的主要单元部件
邻频前端主要单元部件包括:信号处理器、邻频调制器、频道放大器、混合器和导频信号发生器等。
1)信号处理器
信号处理器实际上就是一个功能齐备、性能良好的频道变换器，即把VHF/UHF电视信号变换到符合有线电视系统要求的电视频道,其组成方框图见图4.2,下面简要讨论它的工作过程。
3
第04章 有线电视技术及其网络
