开路电视存在的问题课件

开路开路电视存在的问题电视存在的问题1电视接收产生阴影区（注意阴影区并非弱场强区域）；1谢谢观赏2019-6-29开路电视存在的问题1电视接收产生阴影区（注意阴影区并非弱续n2产生多径接收2谢谢观赏2019-6-29续2产生多径接收2谢谢观赏2019-6-29有线电视行业发展面临的挑战有线电视行业发展面临的挑战 1、网络电视（IPTV）动摇着有线电视的垄断地位。网络电视作为一种新型的视频节目传输形态在全球迅速发展，对有线电视来说，有狼来了的感觉。n2、互联网动摇着电视第一媒体的地位。互联网集报纸、广播、电视三大媒体的优势和双向互动的优势于一身，深受人们的欢迎。而有线电视目前提供的服务仍是广播式单向的电视传输，已满足不了用户的需求。n3、有线电视网络公司营业收入来源单一，抗风险能力低。3谢谢观赏2019-6-29有线电视行业发展面临的挑战1、网络电视三网融合的结合点三网融合的结合点n 三网融合是指电信网、计算机网和有线电三网融合是指电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。n 三网融合，在概念上从不同角度和层次上三网融合，在概念上从不同角度和层次上分析，可以涉及到技术融合、业务融合、行业分析，可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。目前更主要的是融合、终端融合及网络融合。目前更主要的是应用层次上互相使用统一的应用层次上互相使用统一的通信协议通信协议。用。用IP优优化光网络就是新一代电信网的基础，是我们所化光网络就是新一代电信网的基础，是我们所说的三网融合的结合点。说的三网融合的结合点。4谢谢观赏2019-6-29三网融合的结合点三网融合是指电信网、计算机网和n系统的组成和分类一、组成5谢谢观赏2019-6-29系统的组成和分类5谢谢观赏2019-6-29系统组成一系统组成一6谢谢观赏2019-6-29系统组成一6谢谢观赏2019-6-29系统组成二系统组成二7谢谢观赏2019-6-29系统组成二7谢谢观赏2019-6-29HFC网方框图8谢谢观赏2019-6-29HFC网方框图8谢谢观赏2019-6-29系统组成的简述系统组成的简述n有线电视系统主要由信号源、前端、干线传输和用户有线电视系统主要由信号源、前端、干线传输和用户分配网络组成。信号源接收部分的主要任务是向前端提供分配网络组成。信号源接收部分的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号。它一般包括开路电视接收信号、系统欲传输的各种信号。它一般包括开路电视接收信号、调频广播、地面卫星、微波以及有线电视台自办节目等信调频广播、地面卫星、微波以及有线电视台自办节目等信号。号。系统的前端部分的主要任务是将信号源送来的各种系统的前端部分的主要任务是将信号源送来的各种信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等，使其适用于信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等，使其适用于在干线传输系统中进行传输。在干线传输系统中进行传输。n系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传输给分配系统。供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传输给分配系统。其传输方式主要有光纤、微波和同轴电缆三种。其传输方式主要有光纤、微波和同轴电缆三种。n用户分配系统的任务是把从前端传来的信号分配给千用户分配系统的任务是把从前端传来的信号分配给千家万户，它是由支线放大器、分配器、分支器、用户终端家万户，它是由支线放大器、分配器、分支器、用户终端以及它们之间的分支线、用户线组成。以及它们之间的分支线、用户线组成。9谢谢观赏2019-6-29系统组成的简述有线电视系统主要由信号源、前端、干系统的组成系统的组成n1.前端系统：包括两部分。前端系统：包括两部分。n a、信号源部分：、信号源部分：n 电视接收（线）天线，卫星（面）天线，微电视接收（线）天线，卫星（面）天线，微波天线，波天线，n 摄像机摄像机，录像机，录像机，字幕机，计算机，字幕机，计算机，n 导频信号发生器，控制台，监示器柜，导频信号发生器，控制台，监示器柜，n 机架等。机架等。n 作用：给系统提供各种各样的信号。作用：给系统提供各种各样的信号。10谢谢观赏2019-6-29系统的组成1.前端系统：包括两部分。10谢谢观赏2019-6续nb、信号处理部分：、信号处理部分：n 天线放大器，频道放大器，解调器，天线放大器，频道放大器，解调器，n 调制器，卫星接收机，制式转换器，调制器，卫星接收机，制式转换器，n 微波接收机，信号处理器，混合器，微波接收机，信号处理器，混合器，n 光发射机，光接收机，分配器等。光发射机，光接收机，分配器等。n n 作用：对信号源提供的信号进行必要的处理作用：对信号源提供的信号进行必要的处理n 和控制并输出高质量的信号给干线传和控制并输出高质量的信号给干线传n 输系统。输系统。11谢谢观赏2019-6-29续b、信号处理部分：11谢谢观赏2019-6-29续n2、干线传输系统：、干线传输系统：n 把前端提供的高质量的信号把前端提供的高质量的信号“保质保量保质保量”的传送的传送给用户分配系统。给用户分配系统。n 它包括：干线放大器，电缆或光缆，干线分支，它包括：干线放大器，电缆或光缆，干线分支，分配器，斜率均衡器，电源供给器，电源插入器等。分配器，斜率均衡器，电源供给器，电源插入器等。n 3、用户分配系统：用户分配系统：n 把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户。把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户。n 它包括：分配放大器，（系列）分支器，（系列）它包括：分配放大器，（系列）分支器，（系列）分配器，用户分配器，用户n 终端，机上变换器（机顶盒）等。终端，机上变换器（机顶盒）等。12谢谢观赏2019-6-29续2、干线传输系统：12谢谢观赏2019-6-29有线电视系统的分类有线电视系统的分类n有线电视系统的分类方法众多：n 我的观点是按：我的观点是按：n系统的工作频带宽度系统的工作频带宽度n系统的网络结构方式系统的网络结构方式n这种分类概念清晰、简洁明了。这种分类概念清晰、简洁明了。13谢谢观赏2019-6-29有线电视系统的分类有线电视系统的分类方法众多：13谢谢观赏2常见的分类一（供参考）常见的分类一（供参考）n有线电视系统按带宽、使用器材、传输手段和结构类型等的不同可分成许多不同的种类。n1、按频道带宽分有邻频系统（300、450、550、750、860MHZ）和隔频系统（全频道分段调节系统）。n2、按使用器材分有全同轴电缆和光纤同轴电缆混合网络（HFC）,FTTH(FiberToTheHome光纤到家庭)，、FTTC（光纤到路边）、FTTB（光纤到大楼）、FTTSA（光纤到服务区）。n3、按传输手段分有光缆、电缆和微波网（FM、AML、MMDS和LMDS）n4、按网络结构分有链型、星型、环型、网型和混合型。n5、按其它方式分有单向和双向、低分隔和中分隔、分散供电和集中供电等等。14谢谢观赏2019-6-29常见的分类一（供参考）有线电视系统按带宽、使用常见分类二n按系统规模大小分类，可分为：nA类：用户数10000户以上，传输距离1Km以上nB类：用户数200010000户以上，传输距离5001000m以上nC类：用户数3002000户以上，传输距离500m以下nD类：用户数300户以下，单幢楼无干线系统n按频道范围分类，可分为：nVHF频段共用天线电视系统，仅限于VHF频段112频道相间隔传输；n全频道共用天线电视系统，仅限于VHF、UHF频段内的电视信号传输；n300MHz内邻频传输系统，仅限于VHF频段内112频道邻频传输；n300MHz内增补频道间置传输系统，增补A、B两个波段；n860Mhz邻频传输系统n按传输方式分类，可分为nA：同轴电缆单向传输；nB：同轴电缆双向传输；nC：用光缆传输信号；n按传输网络结构分类，可分为：nA：按树枝形结构布线，连接用户方便，较经济nB：按星形结构布线，由中心向四方传输，有利于计算机控制。星形结构一般采用光纤传输，而且双向传输提供了更大的灵活性。nC：按树星混合结构布线，既考虑了目前正在建设的电缆电视系统的需要，同时也为今后更新改建为光缆传输、双向传输、数据传输提供方便，今后若需改建，只要更换某一段干线就可以了。15谢谢观赏2019-6-29常见分类二按系统规模大小分类，可分为：15谢谢观赏20中国电视频道频率配置表16谢谢观赏2019-6-29中国电视频道频率配置表16谢谢观赏2019-6-29续17谢谢观赏2019-6-29续17谢谢观赏2019-6-29续18谢谢观赏2019-6-29续18谢谢观赏2019-6-29有线电视系统的设计基础有线电视系统的设计基础一、电视信号的产生与传播（简要）一、电视信号的产生与传播（简要）1 1、电视信号的产生、电视信号的产生主要内容：主要内容：n视频图像信号的产生视频图像信号的产生n视频图像信号的处理视频图像信号的处理n射频电视信号的形成射频电视信号的形成n数字彩色电视摄像机n 工作原理 将景物的光图像分解成红、绿、蓝三幅光图像，分别聚焦在三个摄像器件的光敏面上，然后由摄像器件进行光电转换，并通过扫描得到三个基色信号，最后经过信号处理电路和编码电路，形成分量信号或全电视信号输出。19谢谢观赏2019-6-29有线电视系统的设计基础一、电视信号的产生与传播（简要）19谢数字彩色电视摄像机 上世纪90年代初，彩色电视摄像机开始向数字化 过 渡，摄 像 器 件 全 部 采 用 电电 荷荷 耦耦 合合 器器 件件CCD(Charge-coupled CCD(Charge-coupled DeviceDevice)。由于CCD是模拟器件，摄像机的数字化只能从信号处理电路开始。严格的讲，数字摄像机应该称为数字信号处理（DSP）摄像机。一般将数字信号处理电路占整个电路70%以上的摄像机称为数字摄像机。北京理工大学与台湾敏通公司20谢谢观赏2019-6-29数字彩色电视摄像机20谢谢观赏2019-6-29 一组用于紫外线影像处理用的一组用于紫外线影像处理用的CCDnCCD，英文全称：，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件。可以称为中文全称：电荷耦合元件。可以称为CCD图像图像传感器。传感器。CCD是一种半导体器件，能够把光学是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。影像转化为数字信号。CCD上植入的微小光上植入的微小光敏物质称作像素（敏物质称作像素（Pixel）。一块）。一块CCD上包含上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。转换成数字信号。CCD上有许多排列整齐的电上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。的电荷转给它相邻的电容。21谢谢观赏2019-6-29三基色原理三基色原理 n基理：基理：根据人眼的视觉特性及分辨率，进而由主观评价来对系统进行评审验收。三基色是指红,绿,蓝三色,人眼对红、绿、蓝最为敏感，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理，即三基色原理。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色，除了相加混色法之外还有相减混色法。可根据需要相加相减调配颜色22谢谢观赏2019-6-29三基色原理基理：22谢谢观赏2019-6-29彩色全电视信号彩色全电视信号23谢谢观赏2019-6-29彩色全电视信号23谢谢观赏2019-6-29n信噪比与载噪比信噪比与载噪比 1.信噪比（信噪比（S/N）信噪比信噪比的定义的定义 信噪比信噪比与图像质量的关系：与图像质量的关系：（SN）dB.2 为了得到级以上的图像质量，要求为了得到级以上的图像质量，要求 信噪比指标高于信噪比指标高于36.636.6dBdBn 24谢谢观赏2019-6-29信噪比与载噪比24谢谢观赏2019-6-29无线电波的特点无线电波的特点1电磁波的产生 电视信号是以电磁波形式传播的，电磁波即无线电波。电磁波是由交变电场与交变磁场的相互转换进行传送的。25谢谢观赏2019-6-29无线电波的特点1电磁波的产生25谢谢观赏20无线电波的特点无线电波的特点 2电磁波在空间的传播传播方式有地面波、空间波和天波三种。26谢谢观赏2019-6-29无线电波的特点2电磁波在空间的传播26谢谢观赏2续n3无线电波的波段n无线电波不同波段，用途不同。n4电磁波极化方式n（1）线极化：垂直极化水平极化n（2）圆极化：左旋极化右旋极化椭圆极化n5.无线电波的场强n定义：电磁波在某点的电场强度称为该点的场强。n单位：mv/m或v/m,有线电视系统中常用分贝微状（dBv）来表示电视信号的强度。n规定：1v/m的场强=0dBv27谢谢观赏2019-6-29续3无线电波的波段27谢谢观赏2019-6-29电视信号的传播（续）电视信号的传播（续）1、视距传播n无线电波的传播途径有地面波、空间波和天波，电视广播所用频段均划在超短波以上，因此电视信号主要由空间波来传播，属于视距传播。如下式（2-3）所示。n其中ht表示发射天线高度，hr表示接收天线高度，发射与接收之间的距离为r。可用近似的公式来表示：n（工程实践是现场实测，通常是晚（工程实践是现场实测，通常是晚7点后点后）28谢谢观赏2019-6-29电视信号的传播（续）1、视距传播28谢谢观赏2019-6-2电视信号的传播（续）电视信号的传播（续）n2、超视距传输n电离层的反射作用，主要是对超短波、微波范围的电视信号具有反射作用。这样就使得电视信号的传输距离大大增加，但其是属于不可靠接收，是要具备一定的电离层条件的。n（工程实践举例：曾经在合肥调试天线时就（工程实践举例：曾经在合肥调试天线时就接收到南京的电视台发射的信号接收到南京的电视台发射的信号，属于非，属于非正常接收。）正常接收。）29谢谢观赏2019-6-29电视信号的传播（续）2、超视距传输29谢谢观赏2019-6-电视信号的传播（续）电视信号的传播（续）n3、多径传输n建筑物、山丘及铁塔等都是反射源，是形成多径传输的原因。n另外低频率的射频电视信号与障碍物时会产生绕射，这也属非正常接收。30谢谢观赏2019-6-29电视信号的传播（续）3、多径传输30谢谢观赏2019-6-2电视信号的带宽电视信号的带宽图像信号采用残留单边带式发送（减小频道占用的频带）。伴音采用调频（FM）双边带发送每一个电视频道带宽为8MHz伴音载频fS比图像 载 频 fp高6.5MHz31谢谢观赏2019-6-29电视信号的带宽图像信号采用残留单边带式发送（减小频道占用的频隔频传输电视信号频谱：8 M8M8M载波载波1载波载波2载波载波3频道频道1频道频道2频道频道3F(MHz)032谢谢观赏2019-6-29隔频传输电视信号频谱：频道1频道2频道3F(MHz)32谢邻频传输电视信号频谱：8M8M8M8M8M载波载波1载波载波2载波载波3载波载波5载波载波4频道频道1频道频道2频道频道3频道频道4频道频道5F(MHz)033谢谢观赏2019-6-29邻频传输电视信号频谱：8M8M8M8M8M频道1频道2频道3增益（dB）的定义(功率增益)=输出功率（）/输入功率（）（倍）功率增益=（相对增益）(电压增益)=输出电压（）/输入电压（）（倍）功率增益=（相对增益）34谢谢观赏2019-6-29增益（dB）的定义(功率增益)=输出功率（）/输入功率（分贝的定义、载噪比n（绝对）分贝：n载噪比：（C/N）=载波功率/噪声功率（倍）分贝表示：图像质量等级的主观评价标准P10表2-135谢谢观赏2019-6-29分贝的定义、载噪比（绝对）分贝：35谢谢观赏2019-6-2载噪比n系统内的噪声包含两个方面：系统内的噪声包含两个方面：n（1）电阻产生的热噪声，通常用噪声源电压表示；）电阻产生的热噪声，通常用噪声源电压表示；n（2）放大器中的晶体管的器件产生的噪声，用噪声系）放大器中的晶体管的器件产生的噪声，用噪声系数表示。数表示。n一、热噪声（一、热噪声（Heat NoiseHeat Noise）源电压源电压n 热噪声是由导体中载流子的随机热运动引热噪声是由导体中载流子的随机热运动引起的。任何处于绝对零度以上的导体中，电子起的。任何处于绝对零度以上的导体中，电子都在作随机热运动。都在作随机热运动。36谢谢观赏2019-6-29载噪比系统内的噪声包含两个方面：36谢谢观赏2019-6-2n电阻电阻R R中的热噪声电压均方值中的热噪声电压均方值U Unono2 2为为 其中其中k k为波尔兹曼常数：为波尔兹曼常数：1.38101.3810-23-23J JK K；T T为绝对温度（为绝对温度（K K）；）；fpfp为图像的噪声频带宽度为图像的噪声频带宽度(Hz(Hz），），PAL-DPAL-D制为制为5.75MHz5.75MHz。R R为噪声源内阻为噪声源内阻，该电阻已是无噪声的理想电阻，该电阻已是无噪声的理想电阻，CATV CATV 系统为系统为7575。（工程上注意：系统内所有器件的输入输出阻抗均为（工程上注意：系统内所有器件的输入输出阻抗均为75 75 ）37谢谢观赏2019-6-29电阻R中的热噪声电压均方值Uno2为37谢谢观赏2019-热噪声的谱密度热噪声的谱密度S(f)S(f)为为 S(f)=4kTRS(f)=4kTR 可见热噪声的谱密度与工作频率可见热噪声的谱密度与工作频率f f无关，属于无关，属于白噪声。白噪声。38谢谢观赏2019-6-29热噪声的谱密度S(f)为38谢谢观赏2019-6-29热噪声特性：热噪声特性：n 热噪声电压均方值与绝对温度热噪声电压均方值与绝对温度T T成正比，温度越高，导体内自由电成正比，温度越高，导体内自由电子的热运动越激烈，噪声电压就越子的热运动越激烈，噪声电压就越高，温度降低，可以消弱热噪声。高，温度降低，可以消弱热噪声。热噪声电压还与工作频带成正比，热噪声电压还与工作频带成正比，与电阻阻值成正比。与电阻阻值成正比。39谢谢观赏2019-6-29热噪声特性：39谢谢观赏2019-6-29n由于放大器本身就有噪声，输出端的信噪比和输入端信噪比是不一样的，为此，使用噪声系数来衡量放大器本身的噪声水平n公式表示为：噪声系数NF=输入端信噪比/输出端信噪比，单位常用“dB”。n该系数并不是越大越好，它的值越大，说明在传输过程中掺入的噪声也就越大，反应了器件或者信道特性的不理想。40谢谢观赏2019-6-29由于放大器本身就有噪声，输出端的信噪比和输入端信n8.噪声：各种干扰的总称，其表现为噪声：各种干扰的总称，其表现为“雪花雪花”或干扰条纹及或干扰条纹及n 杂音噪声产生的原因：各种电子器件及空间干扰。杂音噪声产生的原因：各种电子器件及空间干扰。n n 衡量的指标：衡量的指标：n 信噪比：信噪比视频信号功率噪声功率信噪比：信噪比视频信号功率噪声功率SNn 单靠提高电平不能提高图像质量单靠提高电平不能提高图像质量n 载噪比：载噪比：载噪比载波功率载噪比载波功率 噪声功率噪声功率C Nn载噪比与信噪比之间的关系：载噪比与信噪比之间的关系：n S NC N 6.4（dB）n n 国家规定系统载噪比大于国家规定系统载噪比大于43dB即载波功率要比噪声即载波功率要比噪声n 功率大功率大20000倍或载波电压要比噪声电压大倍或载波电压要比噪声电压大141倍。倍。n n 噪声系数输入载噪比输出载噪比噪声系数输入载噪比输出载噪比41谢谢观赏2019-6-298.噪声：各种干扰的总称，其表现为“雪花”或干扰条纹及41谢噪声系数（F）n放大器的噪声系数定义为：输入载噪比与输出载噪比之比42谢谢观赏2019-6-29噪声系数（F）42谢谢观赏2019-6-29信噪比和噪声系数信噪比和噪声系数 信噪比信噪比 信噪比：衡量一个信号质量优劣的指标。它是在指定信噪比：衡量一个信号质量优劣的指标。它是在指定频带内，同一端口信号功率频带内，同一端口信号功率 和噪声功率和噪声功率 的比值，即的比值，即 当用分贝表示信噪比时，有当用分贝表示信噪比时，有 信噪比越大，信号质量越好。信噪比越大，信号质量越好。43谢谢观赏2019-6-29信噪比和噪声系数信噪比信噪比：衡量一个信号质量噪声系数噪声系数 噪声系数定义：线性四端网络输入端的信噪比与噪声系数定义：线性四端网络输入端的信噪比与输出端的信噪比之比值。输出端的信噪比之比值。是信号源电压，是信号源电压，是信号源内阻是信号源内阻 的等效噪声源电压；的等效噪声源电压；是负载。是负载。是信号源内阻，是信号源内阻，线件四端网络如图线件四端网络如图 8.3.18.3.1所示，图中所示，图中噪声系数噪声系数44谢谢观赏2019-6-29噪声系数噪声系数定义：线性四端网络输入端的设输入端的信号功率为设输入端的信号功率为，由信号源内阻产生的，由信号源内阻产生的噪声功率为噪声功率为，而网络的输出端负载上所得到的信号，而网络的输出端负载上所得到的信号、功率和噪声功率分别为功率和噪声功率分别为，噪声系数定义为，噪声系数定义为 或用或用dB表示为表示为 45谢谢观赏2019-6-29设输入端的信号功率为，由信号源内阻产生的噪声功率为，而网 噪声系数通常只适用线性网络，因为非线性电路会产噪声系数通常只适用线性网络，因为非线性电路会产生信号和噪声的频率变换，噪声系数不能反映系统的附生信号和噪声的频率变换，噪声系数不能反映系统的附加噪声性能。加噪声性能。则噪声系数可以改写为则噪声系数可以改写为 式中，式中，为信号源内阻为信号源内阻 产生的噪声经过线性网络后产生的噪声经过线性网络后在输出端产生的噪声功率；在输出端产生的噪声功率；若设线性网络的功率增益若设线性网络的功率增益46谢谢观赏2019-6-29噪声系数通常只适用线性网络，因为非线性电路会产生信而线性网络输出端的总噪声功率而线性网络输出端的总噪声功率应等于应等于 和线性网络本身的噪声在输出端产生的噪声功率和线性网络本身的噪声在输出端产生的噪声功率之和，即之和，即 显然，显然，故线性网络的噪声系数，故线性网络的噪声系数 总是大于总是大于1。为了更清楚地了解网络产生的噪声，对信噪比的影为了更清楚地了解网络产生的噪声，对信噪比的影响，噪声系数又可表示为响，噪声系数又可表示为 47谢谢观赏2019-6-29而线性网络输出端的总噪声功率应等于和线性网络本身的噪声在输（1）当线性网络本身不产生噪声，即当线性网络本身不产生噪声，即 时，时，故为无噪声的理性网络。，故为无噪声的理性网络。（2）线性网络本身产生的噪声线性网络本身产生的噪声 越大，噪声系数越大，噪声系数 越大。越大。（3）线性网络的功率增益线性网络的功率增益 越大，噪声系数越大，噪声系数 越小。越小。由上式可以得出下述结论：由上式可以得出下述结论：这说明为了这说明为了降低网络的噪声系数应设法增大线性网降低网络的噪声系数应设法增大线性网络的功率增益。络的功率增益。48谢谢观赏2019-6-29（1）当线性网络本身不产生噪声，即时，故为无噪声的理性 为了使信号源有最大输出功率，对于图为了使信号源有最大输出功率，对于图8.3.2所示的所示的网络，必须使放大器的输入电阻网络，必须使放大器的输入电阻 与信号源内阻与信号源内阻 相匹相匹因而额定输入信号功率为因而额定输入信号功率为 额定输入噪声功率额定输入噪声功率 为了计算和测量的方便，噪声系数也可以用额定功为了计算和测量的方便，噪声系数也可以用额定功率（率（Rated PowerRated Power）和额定功率增益的关系来定义。）和额定功率增益的关系来定义。所谓的所谓的额定功率是指信号源所能输出的最大功率。额定功率是指信号源所能输出的最大功率。配，也即应使配，也即应使。49谢谢观赏2019-6-29为了使信号源有最大输出功率，对于图8.3.2 由上两式知，不管信号源内阻如何，它产生的额定由上两式知，不管信号源内阻如何，它产生的额定噪声功率是相同的，其大小只与电阻所处的环境温度噪声功率是相同的，其大小只与电阻所处的环境温度T和和系统系统带宽带宽B B有关。有关。是为什么接收机采用低内阻天线的原因。是为什么接收机采用低内阻天线的原因。而信号源额定功率却随着内阻而信号源额定功率却随着内阻的增加而减小，这也的增加而减小，这也 放大器的额定功率增益是指放大器（或线性网络）放大器的额定功率增益是指放大器（或线性网络）的输入端和输出端分别匹配（的输入端和输出端分别匹配（率增益，即率增益，即、）时的功）时的功50谢谢观赏2019-6-29由上两式知，不管信号源内阻如何，它产生的额定噪线性网络输出端的总噪声额定功率线性网络输出端的总噪声额定功率 同样应等于同样应等于 和线性网络本身的噪声在输出端产生的额定噪声功率和线性网络本身的噪声在输出端产生的额定噪声功率 之和，即之和，即，所以噪声系数可以表示为，所以噪声系数可以表示为 将额定输入噪声功率式代入可得将额定输入噪声功率式代入可得 51谢谢观赏2019-6-29线性网络输出端的总噪声额定功率同样应等于和线性网络本身的 假如，有两个四端网络级联，如图所示。它们的噪假如，有两个四端网络级联，如图所示。它们的噪声系数、额定功率增益、噪声带宽分别为声系数、额定功率增益、噪声带宽分别为 根据定义，级联网络的总噪声系数根据定义，级联网络的总噪声系数 为为 二、多级放大电路的噪声二、多级放大电路的噪声，、，并且，并且。、，52谢谢观赏2019-6-29假如，有两个四端网络级联，如图所示。它们的噪式中，式中，是级联四端网络总输出的额定噪声功率。是级联四端网络总输出的额定噪声功率。是级联网络总的额定功率增益。是级联网络总的额定功率增益。由三部由三部分组成：分组成：信号源内阻信号源内阻 产生的噪声经过两级放大后在输出端产生的噪声经过两级放大后在输出端的噪声额定功率的噪声额定功率；第一级网络内部噪声第一级网络内部噪声 经第二级放大后在输出端经第二级放大后在输出端的噪声额定功率的噪声额定功率；53谢谢观赏2019-6-29式中，是级联四端网络总输出的额定噪声功率。是级联网络总的第二级网络的内部噪声输出端的噪声额定功率第二级网络的内部噪声输出端的噪声额定功率 故故 可表示为可表示为 由式由式 可求得第一级、第二级可求得第一级、第二级网络的内部噪声网络的内部噪声 和和 为为 54谢谢观赏2019-6-29第二级网络的内部噪声输出端的噪声额定功率故可表示为由所以所以 对于三级电路组成的级联网络，对于三级电路组成的级联网络，可将前两级看做第一级，后面一级看做第二级，则可得到可将前两级看做第一级，后面一级看做第二级，则可得到 为为 同理，对同理，对n级电路组成的网络，总的噪声系数为级电路组成的网络，总的噪声系数为 55谢谢观赏2019-6-29所以对于三级电路组成的级联网络，可将前两级看做第一级，后面 若各级噪声系数小而额定功率增益大，级联电路的若各级噪声系数小而额定功率增益大，级联电路的由以上公式可得出如下结论：由以上公式可得出如下结论：小。但是各级噪声对小。但是各级噪声对 的影响是不同的，的影响是不同的，总噪声系数总噪声系数越是靠近前面几级的噪声系数和额定功率增益对总的噪越是靠近前面几级的噪声系数和额定功率增益对总的噪声系数影响越大。因此级联电路中最主要的是前面的第声系数影响越大。因此级联电路中最主要的是前面的第一、二级，最关键的是由第一级放大器的噪声系数一、二级，最关键的是由第一级放大器的噪声系数和额定和额定功率增益功率增益 所决定。所决定。56谢谢观赏2019-6-29若各级噪声系数小而额定功率增益大，级联电路的三、等效噪声温度三、等效噪声温度 把网络的内部噪声折算到其输入端时，使噪声源电把网络的内部噪声折算到其输入端时，使噪声源电阻所升高的温度称为等效噪声温度阻所升高的温度称为等效噪声温度 。由于噪声源在网络输出端的额定噪声功率为由于噪声源在网络输出端的额定噪声功率为 内部噪声在网络输出端的额定功率为内部噪声在网络输出端的额定功率为 。所以网络的噪声系数所以网络的噪声系数可表示为可表示为 噪声温度的定义是：噪声温度的定义是：57谢谢观赏2019-6-29三、等效噪声温度把网络的内部噪声折算到其输所以，等效噪声温度为所以，等效噪声温度为 290K。式中，式中，是标准温度，在一般情况下，可以认为是标准温度，在一般情况下，可以认为 当当 0时（网络内部无噪声），时（网络内部无噪声），l，290K。（内部噪声等于外部噪声）时，。（内部噪声等于外部噪声）时，当当 2，。58谢谢观赏2019-6-29所以，等效噪声温度为290K。式中，是标准温度，在一减小噪声系数的措施减小噪声系数的措施 在放大或其它电路中，电子器件的内部噪声起着重在放大或其它电路中，电子器件的内部噪声起着重要作用。因此，改进电子器件的噪声性能和选用低噪声要作用。因此，改进电子器件的噪声性能和选用低噪声的电子器件，就能大大降低电路的噪声系数。的电子器件，就能大大降低电路的噪声系数。二、正确选择晶体管放大级的静态工作点二、正确选择晶体管放大级的静态工作点 三、选择合适的信号源内阻三、选择合适的信号源内阻 四、选择合适的工作带宽四、选择合适的工作带宽 五、选用合适的放大电路五、选用合适的放大电路 根据上面讨论的结果，可提出如下减小噪根据上面讨论的结果，可提出如下减小噪声系数的措施：声系数的措施：一、选用低噪声元、器件一、选用低噪声元、器件59谢谢观赏2019-6-29减小噪声系数的措施在放大或其它电路中，电子一台放大器的载噪比一台放大器的载噪比C/Nn记忆：n教材n该公式很实用，给出了放大器输出端的载噪比与放大器输入电平之间的关系。n看一看是制约什么关系？看一看是制约什么关系？60谢谢观赏2019-6-29一台放大器的载噪比C/N记忆：60谢谢观赏2019-6-29多（多（n）台放大器串接时的载噪比）台放大器串接时的载噪比C/N上式是倍数的倒数之和用分贝数来表示：（教材更正P12）一、N台放大器（无规律）串接时总的载噪比与各级载噪比有如下关系：61谢谢观赏2019-6-29多（n）台放大器串接时的载噪比C/N上式是倍数的倒数之和用分放大器等间隔设置级联方式（零增益设计方式）总的载噪比注意：这里要求n台放大器的技术参数相同总的噪声系数为：62谢谢观赏2019-6-29放大器等间隔设置级联方式（零增益设计方式）总的载噪比注意：这载噪比的分配63谢谢观赏2019-6-29载噪比的分配63谢谢观赏2019-6-2964谢谢观赏2019-6-2964谢谢观赏2019-6-29现代有线网络概况及发展65谢谢观赏2019-6-29现代有线网络概况及发展65谢谢观赏2019-6-29一：有线网络演变及有线网络基础知识一：有线网络演变及有线网络基础知识二：广电城域网的基本构架二：广电城域网的基本构架三：有线三：有线CM(Cable Modem)宽带系统宽带系统四：数字电视四：数字电视有线网络概况及发展66谢谢观赏2019-6-29一：有线网络演变及有线网络基础知识有线网络概况及发展66谢谢一：有线网络演变及一：有线网络演变及有线网络基础知识有线网络基础知识 1.11.1：有线电视网络的演变及发展概况：有线电视网络的演变及发展概况 1.21.2：有线电视网络的组成结构及主要设备：有线电视网络的组成结构及主要设备 1.31.3：有线电视网络的技术指标体系：有线电视网络的技术指标体系二：广电城域网的基本构架二：广电城域网的基本构架三：有线三：有线CM(CM(Cable Modem)宽带系统宽带系统四：数字电视四：数字电视67谢谢观赏2019-6-29一：有线网络演变及有线网络基础知识67谢谢观赏2019-6-有线电视网有线电视网n有线电视网初期是指以电缆、光纤为主要传输有线电视网初期是指以电缆、光纤为主要传输媒介，向用户传送本地、远地及自媒介，向用户传送本地、远地及自 办节目的电办节目的电视广播系统。这是一个集节目组织、节目传送视广播系统。这是一个集节目组织、节目传送及分配于一体的区域性网络；及分配于一体的区域性网络；68谢谢观赏2019-6-29有线电视网有线电视网初期是指以电缆、光纤为主要传输媒介，向用有线网络的演变（一）有线网络的演变（一）n有线电视网发展四个阶段：有线电视网发展四个阶段：n公用天线系统（公用天线系统（Community Antenna Television）或闭路）或闭路电视，为改善无线电视接收效果，一般以楼为单位组网；我电视，为改善无线电视接收效果，一般以楼为单位组网；我国始于国始于60年代末。年代末。n有线电视（有线电视（Cable Television）传输更多的电视节目和自办）传输更多的电视节目和自办节目，大中型企业成立有线电视台，非营利性和福利性；始节目，大中型企业成立有线电视台，非营利性和福利性；始于于80年代初。年代初。n城市型有线电视传输网，成立了有线电视台，开始发展用户，城市型有线电视传输网，成立了有线电视台，开始发展用户，增加了本地自办节目；始于增加了本地自办节目；始于80年代中后期。年代中后期。n1990年开始进入统一规划、统一标准有序的发展阶段，有年开始进入统一规划、统一标准有序的发展阶段，有线电视覆盖全国线电视覆盖全国70%的城市，成为广播电视主要的模式。的城市，成为广播电视主要的模式。69谢谢观赏2019-6-29有线网络的演变（一）有线电视网发展四个阶段：69谢谢观赏20有线网络的演变（二）有线网络的演变（二）n有线电视发展进入成熟期采用了有线电视发展进入成熟期采用了HFC网结构：网结构：HFC网络结构最早由贝尔实验室提出，光缆作传输干线，同轴电网络结构最早由贝尔实验室提出，光缆作传输干线，同轴电缆作接入介质，这种光缆与电缆混合传输的网络又称之为缆作接入介质，这种光缆与电缆混合传输的网络又称之为HFC网络，网络，HFC是是 Hybrid Fiber Coaxial（光缆与同轴电缆混合网）英文缩写；光缆与同轴电缆混合网）英文缩写；n频带宽度演变：频带宽度演变：n300MHz带宽系统，有线电视初期带宽系统，有线电视初期n450MHz带宽系统，逐步扩大带宽系统，逐步扩大n550MHz带宽系统，普遍采用带宽系统，普遍采用n860MHz带宽系统，满足双向传输和数字电视广播需求带宽系统，满足双向传输和数字电视广播需求70谢谢观赏2019-6-29有线网络的演变（二）有线电视发展进入成熟期采用了HFC网结构有线网络的演变（三）有线网络的演变（三）n发展成为综合信息传输网，其特征为：发展成为综合信息传输网，其特征为：n大容量：频带扩容扩大了传输容量，数字化技术提大容量：频带扩容扩大了传输容量，数字化技术提升了传输的信息量。升了传输的信息量。n多功能：可以传输电视图像、文字、语言、数据等多功能：可以传输电视图像、文字、语言、数据等综合业务综合业务n双向传输：双向双向传输：双向HFC网络改造，利用网络改造，利用Cable Modem实现双向数据交换。实现双向数据交换。71谢谢观赏2019-6-29有线网络的演变（三）发展成为综合信息传输网，其特征为：71谢模拟有线电视系统的组成模拟有线电视系统的组成光光接接收收机机光光发发射射机机用户分配系统用户分配系统电视接电视接收天线收天线 混混合合器器卫星接收天线卫星接收天线音频节目音频节目视频节目视频节目频道处理器频道处理器调制器调制器FM调制器调制器调制器调制器解调器解调器调制器调制器电视接电视接收天线收天线系统组成：系统组成：前端、光缆干线、电缆分配网前端、光缆干线、电缆分配网72谢谢观赏2019-6-29模拟有线电视系统的组成用户分配系统电视接收天线卫星接收天线HFC网络模式网络模式73谢谢观赏2019-6-29HFC网络模式73谢谢观赏2019-6-2974谢谢观赏2019-6-2974谢谢观赏2019-6-29