基于RF線路的數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

 摘要：根據(jù)國家政策《廣播影視科技“十五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃》明文提出：2010年全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播電視，2015年停止模擬廣播電視的播出。這對于擁有幾十上百臺電視機(jī)的企業(yè)將面臨一個(gè)難題，即每臺電視機(jī)要配一臺機(jī)頂盒才能正常收看，企業(yè)不但要支付昂貴的收視費(fèi)，增加經(jīng)營成本，而且機(jī)頂盒眾多、分散，不易于使用和管理。本系統(tǒng)能將原來數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號，利用原來模擬射頻線

路傳輸，為有線電視網(wǎng)內(nèi)的用戶傳送高質(zhì)量節(jié)目，使用戶操作簡便，減少經(jīng)營成本。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)僅作學(xué)術(shù)研究，應(yīng)用于有線電視、小區(qū)閉路電視、賓館、酒店、安防監(jiān)控、電化教學(xué)、廣告信息發(fā)布系統(tǒng)中，須遵守國家的相關(guān)法律法規(guī)。

1 引言

本系統(tǒng)選用高品質(zhì)模擬電視傳輸設(shè)備，將原來數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號，為有線電視網(wǎng)內(nèi)的用戶傳送32套高質(zhì)量節(jié)目，并可增加自辦節(jié)目，播放宣傳片及廣告，提升服務(wù)水平和檔次。經(jīng)過改造后，只需使用32臺機(jī)頂盒(每個(gè)頻道一臺)，可節(jié)省大部分的收視費(fèi)，可杜絕智能卡丟失和操作麻煩帶來的不便，增加電視接收點(diǎn)無需再增加機(jī)頂盒，最大程度降低運(yùn)營成本，增加經(jīng)營效益。本著科學(xué)、規(guī)范、完善、經(jīng)濟(jì)的原則和精神，作本設(shè)計(jì)方案。

2 系統(tǒng)方案

數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)器的系統(tǒng)框圖如圖1所示。數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)由信號源、調(diào)制系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、信號混合系統(tǒng)四個(gè)部分組成。

2.1 系統(tǒng)各部分功能

(1)信號傳輸系統(tǒng)：將前端射頻線路傳輸?shù)臄?shù)字電視信號根據(jù)傳輸過程中信號電平衰減情況對信號進(jìn)行放大，以彌補(bǔ)線路傳輸過程中損耗，保證信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，并按要求把信號分配到各分支線上的數(shù)字機(jī)項(xiàng)盒。

(2)信號源：由數(shù)字電視機(jī)項(xiàng)盒提供，自辦節(jié)目由數(shù)字電腦硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)提供，可實(shí)現(xiàn)無人值守全自動(dòng)播出。每個(gè)數(shù)字電視機(jī)頂盒接收一套電視節(jié)目的數(shù)字電視視號，并將接收到的數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號。

(3)調(diào)制系統(tǒng)：將多路模擬電視信號調(diào)制成符合電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的射頻信號。

(4)信號混合系統(tǒng)：將多臺調(diào)制器輸出的射頻信號混合成一路射頻信號并放大后再傳送給原模擬分配系統(tǒng)。

3 信號傳輸系統(tǒng)

本系統(tǒng)中信號傳輸系統(tǒng)主要由一個(gè)線路放大器、一個(gè)2路分配器、兩個(gè)16路分配器組成。

3.1 線路放大器

本系統(tǒng)主要采用集成電路線路放大器如圖2所示，它主要是根據(jù)干線上信號電平衰減情況對信號進(jìn)行放大，以彌補(bǔ)線路傳輸過程中損耗，保證信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。圖2中集成電路OM360為前置放大，BGX885擔(dān)任功率放大，該放大器的工作頻率為40-860MHz，增益為40dB，最大輸出電平為120 dBuV，噪聲為14 dB。

3.2 2路分配器和16路分配器

由于本系統(tǒng)是以給擁有幾十上百臺電視機(jī)的企業(yè)利用32臺機(jī)頂盒傳送32套高質(zhì)量節(jié)目為例，所以信號傳輸系統(tǒng)采用分配一分配方式，即采用1個(gè)2路分配器和兩個(gè)16路分配器以此把數(shù)字電視信號平均分配給32個(gè)數(shù)字機(jī)頂盒的輸入端。

其中2分配器電路如圖3所示。L1為自耦變壓器型阻抗匹配電路，L2為功率分配器，L1、L2組成傳輸變壓器，R為平衡電阻，L2和R組成分配電路。電容C為L1、L2所形成的漏抗的補(bǔ)償電容。此分配電路將輸入信號均等地分成二路輸出，并保證二路輸出端之間具有20 dB以上隔離度。16分配器由一個(gè)二分器和兩個(gè)八分配器組成(八分配器由一個(gè)二分配器和兩個(gè)四分器組成)。

4 調(diào)制系統(tǒng)

本系統(tǒng)所采用的調(diào)制系統(tǒng)由4個(gè)8合1的調(diào)制器組成，將每8個(gè)數(shù)字機(jī)頂盒及硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)輸出的8路模擬電視信號經(jīng)8合1調(diào)制器轉(zhuǎn)換為一路射頻信號，8合1調(diào)制器它是由8路中頻調(diào)制器和1個(gè)混合器組合而成。由于篇幅有限，每路中頻調(diào)制器大致介紹如下，其原理圖如圖5所示。它由圖像中頻調(diào)制單元、伴音中頻調(diào)制單元和上變頻單元三大部分組成。

圖像中頻調(diào)制單元(由視頻放大器、調(diào)幅調(diào)制器、38MHz晶體振蕩器、圖像中頻放大器和聲表面殘留邊帶濾波器等組成)把全電視信號對38 MHz圖像中頻載波進(jìn)行調(diào)幅，得到圖像中頻信號，并放大到一定的功率電平，然后送到聲表面殘留邊帶中頻濾波器濾波。

伴音中頻調(diào)制單元(由預(yù)加重電路、6.5MHz鎖相調(diào)頻振蕩器、變頻器、31.5MHz聲表面濾波器、伴音中頻放大器等)把伴音信號對31.5M Hz伴音中頻載波進(jìn)行調(diào)頻，并放大到一定的功率電平，然后送到中頻雙工器和圖像中頻進(jìn)行混合，得到38MHz的載頻中頻信號。

上變頻單元把中頻己調(diào)制的38MHz載波信號變頻為所需傳送的某一頻道的頻率信號，并放大到一定的功率。

5 信號混合系統(tǒng)

本系統(tǒng)所采用的信號混合系統(tǒng)是由一個(gè)4路分配器(如圖4)和一個(gè)線路放大器組成，其中4路分配器利用信號反向傳輸原理構(gòu)成混合器，即將4個(gè)8合1的調(diào)制器輸出的4路射頻信號混合成一路射頻電視信號，從而實(shí)現(xiàn)混合器的作用。其信號混合過程及頻譜如圖6。

6 結(jié)束語

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要注意的是在組成系統(tǒng)時(shí)要與數(shù)字電視傳輸電纜中還保留的模擬信號及已被使用的頻段錯(cuò)開，徹底排除了存在的隱患后，方可將其接入系統(tǒng)性中使用。本文從實(shí)踐應(yīng)用的角度出發(fā)， 介紹數(shù)字電視轉(zhuǎn)為模擬電視的常用方法，主要應(yīng)用于擁有電視機(jī)數(shù)量較多的企業(yè)?？偠灾?strong>數(shù)字電視轉(zhuǎn)為模批電視這套系統(tǒng)性，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用，具有現(xiàn)實(shí)意義的技術(shù)工程。