有线电视系统

南京工业职业技术学院项目技术 广电网络工程综合实训 姓 名：侯 端 朋 学 号：0804043114 课程名称：广电网络工程综合实训 指导老师：张庆海 郭晓剑 提交日期：2010年05月07日 概 要 本次实训根据社会发展的需要，介绍了以有线电视系统核心，通过介绍有线电视系统的（包括信号源部分,前端部分，光纤干线部分，电缆网络部分）过程；是同学们能够了解HFC网络的工作原理和设计过程；能够完成HFC网络的施工工作；能够完成HFC网络的正常运行中日常维护工作；能够熟练使用各种相关仪器解决通信网络的设计、安装、调试、维修中的具体问题。 通过实训，学生能根据系统和设计要求，掌握有线电视网络工程中的设计、安装和调试技术。学习光纤传统的设计、光缆的接续、光端设备的安装调试。学习卫星电视接收系统的安装调试技术，要求能够调出正确使用放大器、分支器、进会信号的分配，确保用户终端电平符合国家标准。掌握工程中常用测试仪器的使用方法。具备相应的网络故障诊断和维修能力。 本实训内容丰富、实用，符合当代发展趋势，能够促进学生的理论知识和动手能力的进步。 目 录 前言...................................................4 第一章 有线电视系统....................................5 1.1 有线电视系统的发展............................5 1．2 有线电视系统的组成............................5 1．3 有线电视系统功能特性..........................6 第二章 前端系统的设计安装与调试.......................8 2．1 前端系统设计草案.............................8 2. 2 天线的安装与调试..............................9 2．3 前端设备的安装与调试........................10 第三章 光纤系统......................................12 3．1 光纤系统设计 ............................12 3. 2 光纤接续 ...................................12 3. 3 光纤网络测试.................................13 第四章 同轴电缆网络安装与调试.........................14 4.1干线传输系统的设计............................14 4.2同轴电缆系统设计..............................16 第五章 项目验收与考核总结...........................18 5.1 系统的施工结构验收...........................18 5.2系统的电气性能验收...........................18 5.3 总结、讨论、报告.............................18 结论.................................................19 致谢.................................................20 参考文献.............................................21. 附录一 ..............................................22 附录二...............................................23. 前 言 本次实训以有线电视系统为主体，根据任务要求我们学习了有线电视的发展等基础理论知识、设计出了前端系统、信号源系统、光纤传输系统、电缆干线传输系统以及分配网络系统的设计草案，对安装盒调试技术进行说明。 卫星电视接收系统的安装调试技术，能够调出卫星信号、安装有线电视前端、干线、分配网络中的各种设备，能测试联调网络系统，正确使用放大器、分支分配器进行信号分配、确保用户终端电平符合国家标准。 第一章 有线电视网络系统 1.1 有线电视系统的发展 有线电视是一种使用同轴电缆作为介质直接传送电视、调频广播节目到用户电视方的一种系统。 电视系统首先出现于40年代的美国，最初的系统是用在公寓大厦的共享天线电视；在公寓大厦的住户没有可能家家户户在自家屋顶上安装天线，因此公共天线电视系统（CATV）应运而生。20世纪50年代，有线电视系统开始采用同轴电缆干线传输电视信号。我国有线电视系统大致发展概况如下： 1964年，原中央广播事业局立项对公用天线系统进行研究，拉开了中国发展有线电视的序幕。 1973年中国第一个共用天线系统在北京饭店建成。 1984年广西第一个闭路电视在南宁饭店建成。 1986年中国第一个有线电视试验网湖北建成。 80年代末、90年代初有线电视飞速发展时期。 目前，我国已成为世界有线电视第一大国，拥有9000多万用户。 早光纤传输技术发展促进有线电视传输技术发展。 宽带网络采用300MHz（28个频道）、450MHz（47个频道）、550MHz（59个频道、750MHz（84个频道）、860MHz（98个频道）邻频传输技术。 进入21世纪以来，随着微波技术、光纤技术、卫星电视技术的发展，电视网络规模更加扩大，网络也由单向向双向多功能综合业务放下过发展，数字电视日益普及。目前，电视网、电信网、和计算机网络的“三网合一”已成为信息社会需要的必然趋势。 1.2 有线电视系统组成 有线电视是用高频电缆、光缆、微波等传输，并在一定的用户中进行分配和交换声音。　 图1-1：有线电视系统的组成 CATV闭路电视阶段技术上主要特点是以电缆方式为主的公寓，大楼，办公室，小型住宅区等城域网络，所以闭路电视又称为电缆电视系统。 有线电视网络技术发展的第三个人阶段为有线网络阶段，有线网络电视的发展是伴随着微波技术，电视卫星技术同步发展的。有限数字电视阶段又称为数字有线网络电视阶段，是有线电视的高级阶段，是先进的有线电视系统。 有线电视系统的优点： （1）、可以解决位于电视弱场强区影区用户电视的接收阶段； （2）、抗干扰，提高图像质量； （3）、增加频道，可供给更多用户更多的电视节目 （4）、便于综合运用； CATV系统是用同轴电缆等作为传输线把各种信号进行传输，电视信号的传输分为基带传输和频带传输，基带传输是近距离的传输，而频带传输则是远距离的传输。 1．3 有线电视系统各部分功能特性 电视频道的频带宽度：地面电视广播中视频信号的调制都采用残留边带调幅，地面电视广播能够使用的无线电频率主要有48.5到108MHZ，167到223MHZ等四个阶段。 电磁波基本概念：当把高频电流送入天线导体时，高频电流在导体的周围产生变化的磁场，而这个变化的磁场又会激起变化电场产生磁场，以磁场为中心进行转变。 接收天线：是接收预定空间的电磁波能量并将其转变为高频电流，经馈线系统传至接收设备。 前端是整个系统的中枢，是各种信号源采集信号处理中心，是传输信号的第一个加工焊接它主要包括电视调制器，频道处理器， 解调器，射频放大器，系统信号发生器等。 在传输系统中，传输的介质有多种，如同轴电缆、光纤、微波等。光纤是传输信息的主要介质。 干线传输系统主要由同轴电缆、干线放大器、定向耦合器、干线桥接放大器、均衡器等组成。 分配系统的作用主要是把传输系统送来的信号分配至各个用户点。 混合器：在有线电视系统中，把两个或两个以上的输入信号混合在一起馈送到一根电缆线上去的设备。它主要由低通滤波器，高通滤波器组成。 分配器：用来分配高频信号的部件，是将一路信号分成几路输出。 分支器：用来把主路上的信号分出一小部分，通过1-n个分支端口输出的无源器件。 供电器：在电缆分配的传输干线中，一般需要采用供电器和电源插入器，主要是给干线放大器提供电源。 放大器：是在满足载噪比和非线性失真指标的前提下，尽可能把输入端的弱信号放大，输出高电平。 第二章　　前端系统的设计安装与调试 2.1前端系统设计草案 一、工程需求： 系统技术参数要求：带宽为500MHz系统，系统要求节目频道数为10个，亚太5号六套，自办两套，开路两套。 此次工程需要机架，调制器，解调器，混合器，卫星接收机，抛物面天线，开路天线，同轴电缆，导线，电视机等。 工具要求：尺，场强仪，螺丝刀，剥线钳，扳手，有重锤的细线。 二、设计草案文字说明 由亚太5号接收下来的信号经过功分器分成四路信号，通过卫星接收机，调制器，到混合器输出。开路天线一路，由开路天线接收的信号经调制器，到混合器解调器DVD信号经过调制器，最后十路信号由混合器输出。 当对每一个电视节目都进行处理之后，再将各路信号汇总起来，可以完整而清晰的展现整个前端系统。 三、前端原理图 图2-1 前端原理图 四、前端设备器材清单 卫星接收机（HIC-2000）、 DVD(DVP-3HA) 调制器(HB-330H,F18A,F117CE,F117CE) 解调器 (F117D) 混合器（HB-880） 信号处理器 功分器 天线 同轴电缆 2.2 天线的安装与调试 1.卫星天线的安装过程 安装前的准备： 1、按说明的地基施工图做好地基天线。 2、工具：活动扳手，专用改锥，剪子，水平仪，防水胶布等 3、按说明书清点卫星天线的零件数是否正确。 4、准确12寸带AV输入的彩电，视、音频线一套同轴电缆，临时电源 天线的安装： （1）、注意安装的基座立柱必须保持水平，垂直 （2）、安装天线的锅体四脚支撑 （3）、安装天线方向轴 （4）、把天线抬起，安装到立柱上 （5）、安装高频头支撑杆 （6）、使用馈线连接高频头的输出端至接收机输入端 2、卫星电视的调试过程 天线方向的调试： 1、检查连接线路 2、用量角器测量仰角 3、把电源与卫星接收机打开处于搜台状 4、转动天线，从电视上看到卫星信号 5、找到信号，调高频头极化角 6、微调仰角 7、重调以上六步 8、找到卫星信号 9、固定螺丝 3.卫星信号调试记录表 卫星 节目 下行频率 极化方式 符号率 亚太六号 厦门卫视 12537MHz 垂直 41248ksps 亚太六号 北京卫视 12537MHz 垂直 41248ksps 亚太六号 深圳卫视 12537MHz 垂直 41248ksps 亚太六号 江苏国际 12537MHz 垂直 41248ksps 亚太六号 海峡卫视 12537MHz 垂直 41248ksps 中星6B CCTV 3771 MHz 水平 9375ksps 中星6B 四川卫视 3786 MHz 水平 10490ksps 中星6B 湖北卫视 4147 MHz 水平 6150ksps 中星6B 中国教育 40000 MHz 水平 27500ksps 表2-1卫星信号调试记录表 2.3前端系统设备的安装调试 1、前端设备的安装过程 （1）、依照设计图安装各设备 （2）、选择工具：螺丝刀 场强仪 （3）、测量机架及各设备的尺寸 （4）、将卫星接收机，调制器等依次安装到机架上 （5）、连线，将各设备连接起来，经混合器输出 2、前端设备的调试过程 1、用场强仪测量各调制器输出电平及频道放大器输出端电平，若各频道间电平差较大，应调整各调制器及频道放大器输出电平，使其相互间电平差控制在<3dB 2、用场强仪测量各调制器输出端载差，按规定调整在14dB-23dB之间，若不满足，应调整调制器音、视频信号大小 3、用场强仪测量混合器各调制器输出端各频道信号电平，若各频道信号间电平差较大，可能是放大器平坦特性差所致，应予以更换。若各频道信号间电平值过高（因后面接放大器，其输入端电平过高会引起非线性失真），应衰减各调制器及频道放大器输出电平 4、用场强仪测量放大器输出端各频道信号电平，若信号间电平差较大，可能是发达其平坦特性较差应予以更换（采用平坦放大器）。若各频道信号电平偏大或偏小，可调整放大器增益控制旋钮来对输出电平加以调整。本实训将放大器各频道输出电平调整到100 dBuV左右。 5、测量结束后，用电视搜索各个频道并存储退出 3、前端频道配置与电平信号调试记录表 序号 频道 节目 电平 1 7 CCTV-1 100-6 dBuF 2 9 自办 DVD 100-4 dBuF 3 14 深圳卫视 99-9 dBuF 表3-2 前端频道配置与电平信号调试记录表 第三章 光纤系统 3.1 光纤系统方案设计 一、 光纤系统所在阻的工程需求 （1）、设计出光纤系统的草图 （2）、熟悉光缆熔接设备的使用方法 （3）、小组测试并进行熔接 （4）、实地测量，我们组宿舍，食堂区 （5）、四个小组把测量值汇总，绘制出CAD图 （6）、以word格式写出设计草案 二、设计草案的文字说明 （1）、光纤用量的确定 （2）、光节点的布局，根据学校规模大小及整体布局设计四个节点 （3）、选择光缆路由：要尽量短，要易于施工，要成本低，要以多线光缆为主，要减少光缆接续 （4）、光功率分配：光缆路由确定后，可根据光纤链路的构成来设计光纤链路损耗 3.2 光纤接续 一．接续过程 1. 打开光纤接头盒，开剥光缆，了解组成结构，识别光缆的纤序和光缆的A、B端。 2. 打开光缆缆芯，将加强芯固定在接头盒的加强芯固定座上，接头盒进缆孔处的光缆包一层密封胶带。 3. 将光缆芯线进行纤序编制。 4. 端面制备：清洁光纤涂覆层，套光纤热缩管，去除涂覆层和清洁裸线，光纤端面切割。 5. 将对应纤序的光纤进行熔接，进行熔接损耗估算，如合格则将热缩管套管滑至熔接处的中心并加热。 6. 盘纤，然后将接头盒上并固定。 二．光纤系统设备器材清单 序号 名称 数量 1 美工刀 1个 2 胶带 1卷 3 普通钳子 1把 4 接线盒 1个 5 酒精和棉花 1瓶 6 切割刀 1个 7 热缩管 若干 8 光缆 若干 9 自动熔接机 1个 10 终端盒 1个 11 接续盒 1个 表3-1光纤系统设备器材清单 3.3 光纤网络的测试 用光向散射法测量光链路 原理：光时域反射仪（OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射。 步骤: 1.按图连接OTDR和被测光纤链路。 2.开启OTDR的电源，按照OTDR的使用方法进行设置。 3.参数设置：按照被测光纤的折射率设置OTDR的折射率值，选取合适的脉冲宽度。 4.按测试键。 5.存曲线（起文件名、确认、储存测试结果） 6.曲线分析。 第四章 同轴电缆系统的设计安装与调试 4.1干线传输系统的设计 信号在电缆中传输是要衰减的，传输距离越远，衰减量越大；电缆的频率特性又使频率越高的信号衰减的程度越大。所以在设计干线系统中主要考虑的就是对信号衰减的补偿和对不同频率的信号补偿程度要有所不同，即在传输过程中主要解决如何实现各频率信号电平的零增益。 1．有源分配网络 图4-1 有源分配网络 2．无源分配网络结构 图4-2 无源分配网络结构 3．路由选择 路由选择时应结合当地具体情况，如道路情况、用户情况及系统信号特性等问题综合来考虑。干线长度和支线长度应尽量短，这样既降低了成本，又易于保证技术指标；支线或各支干线上的负载（用户数）应尽量均衡；网络尽量简捷规整，尽量减少有源设备的个数，以减小非线性失真，满足系统技术指标；传输干线应远离强电线路和干扰源，以免产生不必要的信号干扰；干线系统用分支放大器向分配网络传送信号，少用分配放大器，以免支线对干线造成的反射的损耗；干线放大器一般应设置在其增益刚好抵消前一段电缆损耗的位置，实现干线传输的零增益；传输干线终点位置应以能满足系统中最远的分配网点的电平需要而定。 4.干传输系统的技术指标核算 1.干线传输系统的技术指标： · 载噪比（C/N）≥46dB · 交扰调制（GM）≥52dB（中型系统）≥56dB（大型系统信号) · 交流声比（HM）≥46dB · 回波值（E）≤7% 4.2同轴电缆系统设计 1.电缆系统方案设计 技术要求与工程要求： 系统技术参数要求:带宽为750MH z系统;用户端电平60~68dBuv;图像载波电平与伴音载波比(A/V)17dB;C/N大于等于45 db;CTB大于等于55 db 工程需求举例：(实训时数据老师指定或学生自定,但一班中各组不能相同);设有有某小区有楼房10栋,每栋有为5层4个单元;平房5排,每排20户,建筑分布各组自定。合计终端用户500户。前端至小区距离2KM，小区内干线距离0.5KM，小区内干线采用同轴电缆传输。 2.电缆网络实训 实训内容： 1.开剥-9电缆，接头制作； 2.放大器，分支器的安装 3.干线系统调试 用电视信号场强仪低仪连接干线放大器的输出端或测试端，接通干线放大器电源和输入信号，监测其信号输出，调整干线放大器内置均衡器或外置均衡器，使放大器输出高，中，低频段电平保持一致。 用电视信号场强仪连接干线放大器的输出端或测试端，接通干线放大器电源和输入信号，监测其信号输出，调整干线放大器内置增益调节旋钮，使放大器输出电平满足设计要求。 用电视信号场强仪测量干线分支输出至用户分配网络的入口电平，更换分支器或调节衰减器，使输出电平符合设计值。 3.分支分配系统调试 分支，分配系统主要调试对象为支线放大器增益和高，中， 低段电平均衡及用户输出电平调整。支线放大器增益和高、中、低频段电平均衡调试请参考干线系统调试中干线放大器的调试。 用户输出电平调整：用电视信号场强仪测量用户输出端电平，更换与被调试用户输出端相关的分支器，使用户输出端电平符合设计值。 第五章 项目验收与考核总结 5.1 系统的施工结构验收 1、系统设计和所选用的设备和器材应符合国家和行业有关标准或技术规范 2、天线和避雷针的架设应能抗击当地最大风速 3、过马路的架空电缆高度符合有关规定要求 4、前端设备安装合理，各种传输线缆走线平直美观 5.2 系统的电气性能验收 系统验收分类 系统测试点应是典型的系统输出口 1、主观评价：综合观察电视图象效果的质量损伤，按质量损伤程度分5个等级。 2、客观测试：使用相关仪器测量各点的输入输出电平等是否符合标准。 5.3总结、讨论、报告 1.工程概况 2.施工质量 3系统结构框图，图中标明测试点位置及测试参数 4.评定标准 5.结合测试数据，主观评价并打分 结 论 三周时间很快就过去了，关于有线电视系统的安装与调试的综合实训也已经结束了。在此次实训中，我们完成了从资料收集、确定方案、计划制定、电路图设计、系统的调试、检查和评估等一系列任务，完成了从信号源到最后网络系统的计、安装、调试与验收。实现了有线电视网络的组建与调试工作，收获很大，圆满地完成了实训任务。 这次实训总体来说，它强化了动手操作能力，使课堂教学克服了以往呆板的灌输形式，直观灵活、声像并茂。最大可能地增强了课堂教学效果。我们则更易于理解和接受所学内容，充分发挥了现代教学设备对提高教学质量的作用。 实训任务是困难的，也是枯燥的，但我们不怕困难，面对挫折大家齐头并进。这次实训不仅让我知道了电视系统的工作方式及维护方法，更让我深深感到同学之间的深厚情谊。大家互相帮助，互相搀扶，遇到困难时一起面对。 实训结束了，我也从中学到了很多东西，虽然现在看起来作用不大，但我相信在不久的将来一定会派上用场的。 实训给了我们一个实践的平台，也给了我们一个加强全队意识的机会，增强团队协作力。不管在哪，团队意识都是很重要的，我也会珍惜每次实训机会，好好锻炼自己，让自己成为一个正真与社会接轨的人。 致 谢 本综合实训项目是在张庆海老师的悉心指导下完成的，他对本次实训工作倾注了大量的心血。五周来，张庆海老师深厚的专业背景、严谨的治学态度、平易宽厚的人格作风使我受益匪浅。感谢您对我的悉心教诲，使我顺利地完成了实训任务，在实训任务完成之际，衷心感谢张庆海老师对我的关心和培养！ 感谢我同组同学及同班同学的帮助和关心！最后向审阅技术报告的老师致以深深的谢意！ 参考文献 1.《光纤通信》，乔桂红主编，人民邮电出版社。 2．《CATV安装与调试实训教程》，刘大会主著，北京邮电大学出版社。 3．《有线电视技术》，易培林主编，机械工业出版社。 4.《现代电视网络技术-有线电视实用技术与新技术》，王慧玲主著，人民邮电出版社。 5.《有线电视工程设计、安装与维护》，刘建主著，人民邮电出版社。 6.《有线电视工程设计与新技术应用》，张会生 栾华东/编著，科学出版社。 附录一 元器件清单 清单 元器件 数量 DVD 1 卫星接收机 3 调制器 4 HB--330H,F18A,F117CE 解调器 1 F117D 混合器 1 HB-880 电视机 1 连接线 若干 附录二 实验室系统结构图 PAGE 3