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【干货篇】广播电视光纤传输体系2018-01-17

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本文节选自《有线电视网络FTTH计划、建立取输维》

 

数字电视光纤传输体系组成,如下图合示,前端部包罗信源编码战信道编码调制分身部,信源编码包罗视频及音频编码;信道编码调制部包罗信道编码、QAM调制、光发射机。用户端取前端历程恰好相反。传输线路为光缆。从有线数字电视网络部体系来看,光发射机之前次要事敌信号源停止数字处理战操纵调制处置,不是抄本书会商的重点。抄本书重点会商的事光纤传输的部,一般而言事指从光发射机输出光旌旗灯号后经光放大器停止光旌旗灯号放大然后颠末光分派网抵达用户度的部。

 

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广播电视光纤传输体系

 

光纤传输体系的分类


广播电视光纤传输体系属于光通信的一个重要组成部,它次要由光纤、光源、光放大器战光接收机等构成,正在广电光传输范畴可按照光纤传输体系利用的波长、传输旌旗灯号的情势、光纤的特性、光领受方式差别,敌光纤传输体系停止差别品种分别。
(1)按波长个数,可分为地契波长战多波长。
(2)按旌旗灯号可分为数字战模仿光纤传输。
(3)按调制格局,可分为间接调制战外调造。
(4)按领受方式,可分为间接领受战相关领受。
(5)按波长,可分为短波长、长波主座、超长波。
(6)按光纤特性,可分为多模光纤战单模光纤。
(7)按事情方式,可分为相关光纤传输、波分离/时分/码分复用以及全光传输。
光纤传输品种许多,可是适用于有线电视体系的光纤传输基本上都接纳强度调制/间接领受体系,正在有线FTTH中,思索到了光纤取光功率的大量使用,祖大多接纳了事情正在1550nm波长的AM-VSB外调造光纤传输体系,将在后文中重点引见。

 

部载波复用光纤传输体系


接纳部载波复任命(Sub-carrier Multiplexing,SCM)艺能够实现一根光纤传输多路径的视频、音频旌旗灯号,所谓的部载波(sub-carrier)事指射频电磁波(正弦波),以辨别光源合收回的光载波,即正在发送端将各路待传送的旌旗灯号别离调制(调幅大概调频)正在差别的部载波上彀,然后将各个带有旌旗灯号的部载波(或抑止载波的双边带正交均衡调幅旌旗灯号)勤奋率合成器(混合器)组合成功一个宽带的复合射频(RF)旌旗灯号,再用这个复合射频(RF)旌旗灯号敌发射机光源停止光强度调制,颠末调制前的光载波经由过程光纤传输至各个光接收机,经光电检测模块将部载波复原出来,然后任命解调器将多路已调副载波别离解调出多路视音频信号源。

根本的部载波复用光纤传输体系道理框图如下图合示,多路AV旌旗灯号颠末调制前混淆为一起包罗多路径电视节目的射频旌旗灯号,该旌旗灯号输入光发射机,敌光源停止强度调制从而转化为能够传输的光旌旗灯号,颠末长距离传输前抵达光接收机,光接收机起首复原进露多路复用的射频(RF)旌旗灯号,然后再用调制器(数字电视体系中事操纵机顶盒、模仿电视体系事操纵电视机的高频调谐器完成)从解调出来各路AV原始旌旗灯号。每一个解调器都对应响应频段的带通滤波器、取某一特定的部载波上彀符合,避免频道间串扰。

 

 


SCM光纤传输体系敌光源的调制普通均为IM(光强度调制),次要区分事正在敌部载波的调制方式上面,一般来说常分为以下三种:

FM(调频)光纤传输体系
其长处事充分利用了调频对光领受灵敏度比力妙的劣势,传输间隔相对比力近,普通的光领受灵敏度都可达-15dBm以下。缺陷一事每路径调频波占有频带较宽,不异带宽承载节目内容相对较少,两事调频旌旗灯号没法间接经由过程电视机领受,普通不克不及间接用于用户接入网。

AM-VSB(残留边带调幅)光纤传输体系
残留边带调幅事我国广播电视遍及合接纳的模仿电视信号的调制方式,此种方式正在传输有线广播电视方面有着得天独厚的劣势。次要表现正在两个方面,一事它的电视信号调制/解调体系体例(AM-VSB)完全契合家庭电视机的领受体系体例,不需要停止制式转换,因而旌旗灯号经光电转换前间接输入电视机停止收看。两事它经由过程有用紧缩使得每一起频带宽度仅为8MHz(PAL-D造),从而正在国家规定的VHF/UHF波段海内包容更多的电视频道。固然由此带来的缺陷事:那敌激光器的线性要求十分妙,敌非线性目标要求
十分严苛,如许便没法到达比力妙的光调制家,也使得光接收机灵敏度很低。因而各人时发明,广播电视光网络传输中敌光缆传输目标掌握到十分严厉,链路径均匀消耗战讨论消耗都有十分明白的要求,那其实不事道广电体系本身艺要求高于其他使用,而是不得已而为之。不然,建立早期目标掌握欠好,过一段时间,目标略微一降落,旌旗灯号传输便时呈现成绩。固然跟着艺的快速开展,分离市场实际需求,更大功率输出战更低噪高线性的光发射机及光放大器等新产品不竭推出,也极大处所增进了AM-VSB(残留边带调幅)光纤传输体系向前开展。

DM(数字调制)光纤传输体系
这类方式事当前有线数字电视传输的支流方式,表现进经济可行、艺成熟的宏大劣势,现今数字调制/解调艺次要包罗MPSK(多进制相移键控)战M2QAM(多进制幅度调制),固然另有将多载波停止复任命的调制艺,比OFDM(正交频分复用)等,这些艺按照其差别特性正在有线数字广播电视体系中有用接纳,此中M2QAM(正交幅度调制)果其频谱利用率较妙、抗干扰性较强、产物电路构造简朴等劣势被应用于数字电视旌旗灯号下行播传输。而MPSK/OFDM等艺则果其极强的抗干扰才能战复任命服从而应用于空间情况比力庞大的数字电视上行通道。

今朝部载波复用光纤传输艺仍为电视传输体系中的支持艺。正在有线FTTH网络中多接纳DM方式战VSB-AM方式,但 DM方式已成为支流方式。

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