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有线电视接收设备及信号处理设备
C/N=
例如,要求50个固定频道调制器混合后的复合载噪比 等于60dB,单个频道调制器的带内载噪比则为[60+ 2.5lg(50 -1)]dB=64.2dB;如果50个调制器都换成捷变频 道调制器,则单个捷变频道调制器的带内载噪比应该为[60 +10lg(50-1)]dB=76.9dB。这是一个很难达到的指标,因 此,在前端中最好不要全部配置捷变频道调制器,必要时可 以配置少量捷变频道调制器作为备份;
很多频道处理器采用延时自动增益控制,大约在70dBμV 输入时,延时自动增益控制才使电调衰减器开始工作。因此 带内载噪比分两段计算,50 ~70dB按照常用载噪比和噪声 系数的关系(C/N=输入电平-噪声系数- 2.4)进行计算; 当自动增益控制起作用后,载噪比指标由说明书给出。我国 标准规定了频道处理器的两个指标:一个是最大增益(即自 动增益控制没有起作用)时的噪声系数,另一个是70dBμV 以上输入的载噪比。 (8)带内平坦度。在频道处理器中,声表面波滤器具有图 像残留边带特性和伴音幅度可调功能,带宽要比频道放大器 窄2MHz,所以频道放大器的带内平坦度是指在8MHz带内的幅 频波动,频道处理器的带内平坦是指在6MHz带内的幅频波动。
频道处理器的频率变换都采用中频变换方式,即先把 输入的开路电视信号变为中频,再经过中频解调、中频处 理电路,使图像信号与伴音信号分离,调整图像/伴音功率 比,然后再经上变频器,高频放大电路,输出经过处理成 另一个频道的高频电视信号。与前面介绍的频道变换器的 中频变换方式不同之处在于,频道处理器中增加了中频解 调和中频处理电路。 主要技术参数有: (1)邻频道抑制。邻频道抑制指频道处理器对输入电 视频道的上、下邻频道电视信号的抑制能力。我国标准规 定邻频抑制为60dB。
三、何谓电视调制器?它有哪些主要技术参数? 何谓电视调制器?它有哪些主要技术参数? 电视调制器的作用是把所要传输的视频信号、音频信 号按照电视广播的标准调制成能够在系统中传输的高频信 号。即采用的是与地面电视广播同样的调制方式,对视频 信号进行残留边带调幅,对伴音信号进行调频。从这个意 义上讲,调制器是一台小小的电视发射机。
(7)微分增益。是指视频信号的亮度信号由黑电平变 化到白电平时所引起的彩色副载频的增益变化,国标规定 微分增益(DG)≤5%。这个指标对色饱和度的影响很大 (8)微分相位。是指视频信号的亮度信号由黑电平变 化到白电平时所引起的彩色副载频的相位变化,国标规定 微分相位≤5°这个指标对色调的影响很大; (9)色亮度时延差△λ。是指在视频信号中,色度信 号与亮度信号之间的时延差,国标规定其≤45ns。这个指 标若不良,表现为图像拖影、超白和彩色镶边; (10)频率准确度和频率稳定度。频率准确度是指基 准温度(+20℃)下器件输出信号载频与标称频率之差。频率 稳定度是指输出频率由于外界因素(温度,电压等)的影 引起的偏移与标准条件下频率之比。国标规定,频率准确 度≤5kHz,频率稳度≤20kHz;
电视调制器的主要参数有: 电视调制器的主要参数有:
(1)视频输入信号幅度和极性。国标规定视频输入信号 幅度为1V(峰峰值),即视频信号的最大亮度电平与同步 头电平之差为1V,正极性; (2)音频输入信号幅度。国标规定为0dBm,即1mW。 按600 阻抗计算,输入信号幅度为0.75V(775mV); (3)带外杂散输出(又称为带外寄生辐射、带外寄生输 出、带外杂散抑制)。在邻频传输时,任何一个频道的杂 散输出不能干扰其他频道(包括相邻频道)。因此,杂散 输出越小越好,要求杂散输出电平比本频道图像载频电平 低60dB以上,有的以-60dBc表示;
(4)边带抑制。边带抑制与带外杂散输出不同,边带 抑制在加上视频信号后测试,带外杂散输出不加视频信号 测试。由于带外杂散输出是在调制器不加视频信号的条件 下测量的,因此,如果加上视频信号后产的调制波下侧边 带滤波不好,可能会有边带信号干扰下邻频道。在(∮v 0.75)~ (∮v-1.25)MHz内,要求边带抑制≥30dB; (5)调制度。调制度的大小与调制方式有关,调制度 越大,表示输出信号中有用信号所占功率比例越大,对信号 的传输和解调越有利,国标规定调制度为87.5%;
二、何谓频道处理器?它有那些主要技术参数? 何谓频道处理器?它有那些主要技术参数? 频道处理器的作用与频道变换器一样,都是把某一 频道的电视信号经过变频和处理,变为另一个频道(也 可以是原来的频道)的电视信号,只是其技术指标更高、 功能更强,更适合邻频传输的各种要求。
频道处理器的主要功能是:(1)改变和稳定图像/伴 音功率比。开路电视信号的图像/伴音功率比为10dB,即 伴音电平比图像电平低10dB。而在邻频传输中,伴音电平 要比图像电平低17dB,因此,在频道处理器中使图像与伴 音分离,并使图像/伴音功率比在13~20dB之间可调,考 虑到开路电视信号中伴音电平波动严重,在伴音通道中也 往往加AGC电路,使伴音电平稳定,输出的图像/伴音功 率比基本保持不变。(2)采用高质量的声表面波滤波器, 使其带外抑制大于60dB,带内不平坦度小于±1dB。 (3)采用低噪声放大与自动增益控制电路保证输出电平 稳定。(4)增加陷波电路,滤除相邻频道的干扰。
有线电视接收设备及信号处理设备
尹建新
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第一节 模拟电视前端设备 何谓频道变换器?它有哪些主要技术指标? 一、何谓频道变换器?它有哪些主要技术指标? 何谓频道处理器?它有那些主要技术参数? 二、何谓频道处理器?它有那些主要技术参数? 何谓电视调制器?它有哪些主要技术参数? 三、何谓电视调制器?它有哪些主要技术参数? 邻频前端对电视调制器有那些技术要求? 四、邻频前端对电视调制器有那些技术要求? 使用电视调制器应注意哪些事项? 五、使用电视调制器应注意哪些事项? 何谓电视解调器?它有哪些主要技术指标? 六、何谓电视解调器?它有哪些主要技术指标? 何谓多路混合器?它有那些主要技术参数? 七、何谓多路混合器?它有那些主要技术参数? 第二节 卫星电视接收机 模拟卫星电视接收机由哪几个部分组成? 一、模拟卫星电视接收机由哪几个部分组成? 卫星数字电视接收机由哪几部分组成? 二、卫星数字电视接收机由哪几部分组成? 三、卫星数字电视接收机的一体化调谐器由哪几部分组成 四、卫星数字电视接收机的单片式解复用与解码器芯片主 要有哪些种类? 要有哪些种类? 五、卫星数字电视接收机的软件结构如何?
对捷变频道调制器来说,由于其输出为宽带,它们的 噪声对其他调制器影响较大,如果单个调制器带内载噪比 等于(C/N)单,有N个频道混合,则复合载噪比为 C/N =(C/N)单-10lg( N - 1) 式中(C/N)单——单个调制器的载噪比; N——调制器个数。
对优质捷变频道调制器,其复合载噪比为 (C/N)单-5lg(N - 1)
按照载波频率的不同,调制器分为高频调制器、中频 调制器。或者分为固定频道调制器可变频道调制器。 (1)高频调制器。高频调制是一种直接调制方式,它 用视频、音频信号直接去调制射频载波得到高频输出调制 信号。在早期的隔频传输系统中,一般采用这种调制器。 高频调制器电路简单,价格较低,指标也较低。特别 是因为各频道所需要的残留边滤波器各不相同,需要分别 设计、生产、不易降低成本,提高质量,而且因为其通带 频率较高,普通高频带通滤波器性能指标不能得到保证, 电视接收机解调后容易产生频率响应失真。
38MHZ 31.5MHZ
38MHZ 31.5MHZ
6.5MHZ
6.5MHZ
信号通道
镜像通道~ ~Leabharlann ~ ~∮1∮2
∮0
∮3
∮4
图(一) 镜像干扰原理图
(5)边带抑制是指频道处理器对(∮v-1.25MHZ)和( ∮v+6.75MHZ)处信号电平的抑制能力,∮v为输出图像 载频。边带抑制能力取决于中频声表面波滤器质量若边 带抑制较差,则会出现邻频道干扰。 (6)AGC特性。在频道处理器输入端,空间信号场 强有的送100dBμV/m,有的在45dBμV/m以下。当输入 信号变化时,要求频道处理器的输出电平近似不变,这 种能力叫AGC特性。常常要求输入电平在55~99dB之间 AGC特性的好坏取决于自动增益控制电路。 (7)带外和带内载噪比。频道处理器的噪声分别为 带内噪声和带外噪声两部分。带外载噪比含义与调制器 的相同,带内载噪比含义与调制器的不同。
(2)带外杂散输出(寄生输出)。寄生输出分为带内和 带外两种。落在本频道以内的称为带内寄生输出,它对本频 道造成干扰;落在本频道以外的称为带外寄生输出,它地其 他频道造成干扰。 (3)伴音控制特性。反映频道处理器对伴音电平变化的 控制能力。国标规定,当输入信号图像/伴音功率比变化 ±10dB,频道处理器输出信号的图像/伴音功率比变化不大 于±1dB。 (4)镜像抑制。镜像抑制是指对镜介信号的抑制能力, 主要取决于下变频器的输入滤波器质量,当空间有比本振高 一个中频的干扰信号时,干扰信号通过下变频器后和接收信 号一样落到中频频带内,并通过上变频器后进入输出频道。 因为这些干扰信号以本振频率为对称点与接收信号对称,所 以称为镜像干扰或假像干扰。如图(一)所示
直接变换式频道变换器工作原理类似于电视接收机 中的调谐器,即把输入的某一频道的电视信号与本机振 荡信号发生差频作用,输出另一频道的电视信号;中频 变换式频道变换器由输入变频器(下变频器)和输出变 换器(上变频器)两部分组成。前者把输入频道的电视 信号变为中频信号,后者再把中频信号变为所需频道的 电视信号。中频变换式频道变换器具有通用性强、图像 质量高、拍频干扰小、输出电平高和易于批量生产等一 系列优点,因而应用较广泛。其缺点是单机生产成本高, 体积大。
(2)中频调制器。中频调制器由于其工作稳定可靠, 指标较高,在邻频传输系统中么到广泛应用。它实际由中 频调制、中频处理和上变频三部分组成。它首先将视频、 音频信号按高频调制相同的方式分别调制到38MHz和 31.5MHz中频载频上,然后利用中频声表面波滤波器进行 残留边带信号处理。由于中频调制部分的残留边带滤波器 (声表面波滤波器)都是相同的,这就为设计、生产性能 优异的中频滤波器创造了条件,并且性能指标可以做得较 高。另外,由于中频频率比较低,分布参数的影响相对较 小,性能相对稳定,还可以分别调节图像和伴音电平,适 应邻频传输的需要。经过中频处理的信号进入上变频电路, 得到所需频道的高频电视信号。