卫星及数字有线电视系统设计方案

卫星及数字有线电视系统设计方案内容摘要：

香港世界网络频道  卫视中文  香港无线 8 频道  卫视咨讯台  全球音乐电视台  彭博财经亚太频道  澳门卫星电视五台  澳门卫星电视亚奥台  澳门卫星电视旅游台 B、 系统可接收北京歌华数字有线电视的 全部 （或部分） 电视节目。 C、 系统可播放自办电视节目 1 套（ 播放录象、广告宣传、中心介绍、购物、信息等） ，也可将报告厅的音、视频信号通过 CATV 网进行现场直播。 D、 系统可将电视射频（ RF）信号调制为音、视频信号在报告厅等屏幕显示环境播放电视节目。 E、 整个系统设计为 5～ 860MHz 邻频宽带双向传输 HFC 网络系统，系统采用星型结构。 F、 系统可 接收调频 FM 信号。 G、 系统设计为 CATV 宽带 IP 网络，终端客户通过 Cable Modem 接入 Inter 网络。 H、 系统 增值服务：虚拟专用网 (VPN)业务、 IP 话音 (VOIP)业务、 IP 多媒体业务。 频段划分 HFC 网采用频分复用技术，将 5－ 1000MHz 的频段分割为上行和下行通道。 下行通道将 75－ 550MHz 为普通广播电视业务，该频段全部用于模拟电视广播时，除调频广播业务外，可安排约 58 个频道的模拟电视节目。 550－ 862MHz 为下行数字通信信道，用于传输数字广播电视、 VOD 数字视频以及数字电话下行信号和数据。 系统采用星型结构。  上行传输： 5MHz55MHz  分割段： 55MHz75MHz  下行传输 75MHz862MHz  传输模拟信号： 75MHz550MHz（现网络中 75MHz650MHz 暂用于模拟信号的传输 ）（ 58（ 60）个频道）  传输调频广播： 87MHz108MHz（ 16 套）  传输数据业务： 550MHz862MHz 调制方式的选择 下行由于工作在高频段 (100～ 750MHz 其中的一段，受干扰的可能性不大，在剩余带宽内选出干净频段相对较为容易。 调制方式是决定下行传输速率的关键，越高的调制方式在频段上的传输速率越高。 调制方式有四种 (从低到高 )：  QPSK  QAM16  QAM64  QAM256 QAM256 调制在 6MHz(NTSC 为 6MHz/每频道 )，传输速率为 38Mbps 左右， QAM64 为30Mbps，依次下去。 但越高的调制方式抗干扰性越差，传输误码率越高。 误码率是一个很重要的参数，因为数字传输与模拟传输不一样，电视节目短暂的误码是一瞬间的事，用户可以接受，而数字传输业务一出现误码，用户端设备必须要求头端设备重传，这样用户越多，重传率越高，从而造成网络带宽急剧下降。 对于国内线路的目前情况，选用 QAM64 调制方式，既能保证相当的传输速率，也有较好的抗干扰性。 30Mbps 是一理论数值，由于有一些因素，同步位、包封装，校验位的数据等的影响，实际上只有 27Mbps 的纯用户数据。 真正选用什么调制方式。 可用以 下参考：如果信噪比在 23～ 30 可用 QAM64； 30 以上时用 QAM256，也可考虑选较低调制方式，增加下行通道数量来增加带宽，但这会提高成本。 系统结构图 T u r b o 4 4 0 0PBI2088SDDCH 3 0 0 0 P8 台C/HC/VKu/HDVB SPBI2088SDDCH 3 0 0 0 P8 台Ku/VT u r b o 4 4 0 0PBI2088SDDCH 5 0 0 0 P 高清8 台C/HC/VKu/HDVB SPBI2088SD8 台Ku/VDCH 5 0 0 0 P 高清SDHDVB CDVD 机字幕插入器广告插入器DCH 5 0 0 0 E C 高清DCH 3 0 0 0 E C自办节目TSTSTSTSDCH 3 0 0 0 M XTSTSTSDCH 3 0 0 0 T P复用器 加扰器DCH 3 0 0 0 M XTSRFTSDCH 3 0 0 0 T PDCH 3 0 0 0 M XTSTSDCH 3 0 0 0 T PDCH 3 0 0 0 M XTSTSDCH 3 0 0 0 T PDCH 3 0 0 0 M XTSTSDCH 3 0 0 0 T P调制器DCH 3 0 0 0 T MDCH 3 0 0 0 T MDCH 3 0 0 0 T MDCH 3 0 0 0 T MDCH 3 0 0 0 T MDCH 4 0 0 0 T MQAM4016C无源十六路混合器4016C无源十六路混合器多媒体广告、字幕系统 多数字电视管理系统HFC机顶盒机顶盒机顶盒高清机顶盒卫星及数字电视系统图AVAVAVDVIHDMIQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKQPSKHDMIRFRFRFRFRF 四、系统主要性能指标 系统性能 系统设计应根据中华人民共和国有关电缆电视的国家标准 GB651086《 30MHz1GHz 声音和电视信号的电缆分配系统》及《国家有线电视广播系统技术规范》的技术要求，达到如下指标： 下行传输系统主要技术参数  系统输出口电平 (dBuv)60－ 80  载噪比 (dB)≥ 43(B=)  载波互调比 (dB)≥ 57  载波复合三次差拍比 (dB)≥ 54  载波复合二次差拍比 (dB)≥ 54  交扰调制比 (dB)≥ 46+10Lg(N 一 1)(N 为电视频道数 )  载波交流声比 (%)≤ 3  色亮度时延差（ ns） 100  回波值 (%)≤ 7  微分增益 (%)≤ 10  微分相位 (度 )≤ 10  系统输出口相互隔离度 (dB)330(VHF)≥ 22(其它 )  特性阻抗 75 欧姆 上行传输通道主要技术 参数  特性阻抗 75 欧姆  频率范围 (MHz)5－ 65(基本信道 )  标称上行端口输人电平 (dB， V)100(设计标称值 )  上行传输路由增益差 (dB)≤ 10(任意用户端口上行 )  上行通道频率响应 (dB)≤ 109． 4— 61． 8MHz)≤ 1． 5(32MHz 范围内 )  上行最大过载电平 (dBuv)≥ 112(三路载波输人，当二次或三次非线性产物为－40dBc 时测量 )  载波／汇集噪声比 (dB)≥ 20(Ra 波段 )≥ 26(Rb、 Rc 波段 ) (电磁环境最恶劣时间段测量，一般为 18 点－－ 22 点，注入上行载波电平为 l00dBuv，波段划分见附表 )  上行通道传输延时 (us)≤ 800  回波值 (%)≤ 10  上行通道群延时 (回≤ 30(任意 3． 2MHz 范围内 )  信号交流声调制比㈤≤ 7  用户电视端口噪声抑制能力㈣≥ 40  通道串扰抑制比 (dB)≥ 54 收视效果 系统竣工后，用户终端应图象清晰、伴音洪亮，整个质量达到四级以上。 对于图象质量的主观评价采用五级损伤国家标准。 图象质量损伤的主观评价 等级 不觉察有损伤 5 有觉察， 但不讨厌 4 有些讨厌 3 很讨厌 2 不能观看 1 五、 系统设计 卫星及数字电视系统分前端部分、 干线 传输部分和分配网络三部分 ，干线传输和分配网络设计为 5～ 860MHz邻频宽带双向传输 HFC 网络系统，上行信号在 5~30 MHz频段传输，下行信号在 45~860MHz 频段传输。 前端 部分设计 本系统 的特点是接收频道多， 因此在系统设计、产品选型、安装调试方面都 应全面 考虑，前端设备的技术指标高低将直接影响着系统的质量好坏。 另外一个问题就是整个系统信号的稳定性，频率及电平都不应有任何飘移。 在系统设计中，首先必须考虑前端“噪声积累”问题。 也就是讲，在混合输出的信号中，除了含有频道自身的噪声外，还含有其他频道的带外噪声和寄生输出产物也要落入该频道，从而引起“噪声积累”，使原来信号质量降低，频道越多 ，噪声积累越大。 用公式表示为： C/NC＝ C/NS－ 10LgN C/NC：复合射频载噪比 C/NS：单个调制器载噪比 N：调制器个数 这里取 N=80，则 10Lg80= 19 dB，即系统载噪比要下降 19dB。 当 C/N 降到 40dB 以下时，电视图象就会出现雪花状的噪波。 本系统 N 为 55，则 10Lg55= dB，即本系统 55 台调制器混合后输出载噪比要下降。 可见传输频道数量越多，前端设备的技术指标要求非常高。 前端部分又可分为信号接收、信号解调、复用、加扰、调制、混合等步骤。 卫星 电 视信号的接收及 调制 系统接收中星 6 号的 18 套收费节目及 15 套免费节目，节目均采用 Ku 波段传输，设计采用 米卫星天线，配置 PBI 公司的 Turbo4400 工程专用 C/KU 双波段双极化四输出馈源一体化高频 头 LNB。 数字接收机（解码器） 采用广电总局指定的 PBI 公司的 DCH3000P 数字电视 CI 解码器 ， DCH3000P 接收高频头输出的高频 （ 950～ 1750MHz） 的 QPSK 调制 并 经加密的电视信号， 解密形成 MPEG2 传输流 TS。 再复用器将输入的多路 单节目 数字码流信号经数字复用处理，输出为 一个 多节 目传输流 MPTS； QAM 调制器将复用的 QPSK 数字电视节目 调制为 QAM 调制方式的数字射频（ RF）信号，送入干线传输和分配网络。 来自 SDH 网络 的数字电视 信号 经 QAM 调制器调制后同卫星电视信号混合，共同送入分配网络。 机房与天线距离不宜超过 100 米。 卫星天线 系统采用无锡华信公司生产的 米卫星天线，其基本特性为：  高精度反射面板  单片反射面板  可选 C 波段和 Ku 波段  抗腐蚀能力强  稳定性强  设计新颖，安装调整便捷 Turbo4400 高频头 （ LNB） PBI Turbo4400 C/Ku 双波段双极性四输出组合式高频头，由 C 波段双输出高频头 Turbo2200 和 Ku 波段双输出高频头Gold2050 组合而成，它集 C、 Ku 波段及水平、垂直极化的接收功能于一体，具有四个独立的输出端口，并配有精巧的一体化馈源；因 C、 Ku 高频头 Turbo2200 和 Gold2050 均采用分体式设计，可独立旋转调整极化角，安装方便快捷；而且 Turbo4400 具有超低噪声温度及超低相位噪声，充分满足 MPEG2/DVB 卫星数字压缩电视节目的接收，尤其可同时接收 176。 E 亚洲二号卫星上 C波段水平 和垂直极化的各省台卫星数字压缩电视节目以及 Ku波段水平和垂直极化的卫视节目。 其设计完美，性能稳定可靠，且有良好的隔离特性，是 CATV 有线 电视工程接收卫星电视经济而方便的最佳选择。 技术参数  C 波段部分  输入频率 ～  输出频率 双输出 950～ 1750MHz(一路水平极化，另一路即是垂直极化同时输出 )  本振频率 5150MHz  噪声温度 17176。 K  增益 65dB  镜像抑制度 45dB（ MIN)  输出端电压驻波比 :1(MAX)  输出端接头 75Ω F 型  电源供电 10～ 24V DC， 200mA(MAX)  Ku 波段部分  输入频率 ～  输出频率 双输出 950～ 1450MHz(一路水平极化，另一路即是垂直极化同时输出 )  本振频率  本振稳定度 177。 500KHz  本振相位噪声 70dBc/Hz(@1KHz)； 90dBc/Hz(@10KHz)；120dBc/Hz(@100KHz)  噪声系数  增益 65dB  增益平坦度 177。 / 24MHz  1dB 增益压缩点输出功率 (MIN)  交叉隔离度 25dB(MIN)  寄生输出 － 60dBc(MAX)  输出端电压驻波比 :1(MAX)  极化方式选择 水平极化和垂直极化分别同时输出  电源供电 10～ 24V DC， 300mA(MAX)  工作温度 30～ 60℃  体积 250mmx85mmx85mm  重量 900g DCH3000P 数字电视 CI 解码器 PBI 数字电视 C。