淺析有線電視前端信號系統的構建

劉 勤

（江蘇省建湖縣廣播電視臺，江蘇 建湖 224700）

1 引言

有線電視前端機房承擔著把中央、省、市及地方廣播電視節目信號傳輸到千家萬戶的任務，其信號形成與傳輸質量關系到用戶的收視效果，因此設計處理好機房信號從接收、調制、傳輸、混合、分配到播出等一系列工作，確保有線電視前端的信號傳輸質量，是有線電視前端信號系統構建的一項十分重要的任務。

建湖縣位于江蘇中北部，面積約1155 km2，轄有16個鎮（區），總人口80萬人，有線電視用戶約16萬戶。全縣的有線電視信號早已實現了“縣—鎮（區）—行政村—自然村”光纖傳輸的網絡全覆蓋工作。全縣城區網絡主要采用星樹型結構，以1310 nm光信號傳輸覆蓋至小區（或樓棟），縣城到各鎮（區）采用1550 nm光信號傳輸覆蓋，各鎮間、鎮到行政村、自然村采用1310 nm光信號傳輸覆蓋。2008年，建湖縣啟動了有線電視模轉數工作，從縣城開始，逐步實現了有線電視信號的模轉數，目前縣城模數轉換率達95%。

按照國家標準GB/T20030-2005《HFC網絡設備管理系統規范》、GY/T221-2006《有線數字電視系統技術要求和測量方法》、GY/T121-1995《有線電視系統測試方法》等相關技術規范的要求，為了建設好有線電視前端信號系統，做了精心的規劃設計和認真的安裝工作，使有線電視前端信號播出的質量，達到了很好的預期效果。筆者主要對有線電視前端信號系統構建過程中的做法，進行簡單介紹，供同仁借鑒。

2 前端信號組成

有線電視前端系統是整個有線電視的基礎平臺。利用這個平臺，把許許多多的廣播電視節目，根據節目傳輸的需要，通過合理的配置信號處理或傳輸的設備，將多路節目信號變成一路有線電視網絡信號傳輸。有線電視前端信號系統示意圖如圖1所示。

建湖縣有線電視前端信號分為輸入信號和輸出信號。前端輸入信號有：衛星接收信號、市縣光纖網下傳的數字電視未加擾信號和加擾信號，自辦電視節目信號，自辦廣播節目信號等。前端輸出信號有：全模擬廣播電視與數字電視混合信號，6套模擬與數字電視混合信號，有線數字電視信號，有線調頻廣播信號等。目前有線電視前端機房建設下傳34套模擬電視節目（包括2套自辦電視節目），1套調頻廣播節目，112套數字電視節目。前端輸出信號主要是光信號輸出。

3 系統中信號的形成與傳輸

在有線電視前端中，因為輸入信號源的多樣性且要求輸出下傳多樣性的信號源，所以，有線電視前端采用多種不同性能的設備接收處理不同的輸入信號，形成有線電視RF信號，然后再把這些RF信號經過濾波、混合、放大、分配、光發光放等傳輸處理環節后，輸出為有線電視下傳信號。有線電視前端信號系統結構圖如圖2所示。

3.1 輸入信號

輸入信號主要分為兩大類即自行產生的有線電視信號和市網下傳的有線電視信號。對市網下傳的有線電視信號，通過光接收機接收后，輸出為有線電視RF信號。對輸出傳輸的RF信號，根據實際要求，進行濾波、放大、混合處理，獲得規定合理的傳輸電平，以保證正常傳輸使用。對自行產生的有線電視信號，通過將衛星接收的信號和自辦的廣播電視節目信號，在保證其輸入視音頻信號質量的前提下，對其信號進行合理的分配、編碼、復用、調制、混合等傳輸處理后形成有線電視RF信號。

3.2 輸出信號

建湖縣有線電視網絡系統采用有線模擬電視信號和有線數字電視信號混合傳輸的模式。前端輸出信號要求的信號構成不同，信號輸出為光信號。因此，要根據不同輸出信號的構成要求，把不同節目的信號進行混合、放大、分配，形成不同的RF信號，傳輸到光發射機輸出，形成不同的輸出信號，作為有線電視前端播出下傳的信號（如圖2所示）。為了給不同的光接點提供合適的光功率信號，在實際工作中，要根據輸出光發光設備的輸出功率要求和HFC網絡各光接點光功率的要求，按照光接點的距離，設計合理的光分路器。

3.3 信號傳輸

前端系統中傳輸有不同節目的信號，使用的設備較多，系統信號的形成及傳輸主要需考慮各設備之間RF信號進行混合傳輸的電平匹配問題，以確保獲得高質量的系統信號傳輸質量。為了獲得很好的輸出信號質量，對有線電視前端中設備的輸入輸出信號的傳輸電平，尤其是有線電視RF設備和光設備電平。要按照設備的不同技術指標要求規定執行操作。以下介紹幾種主要設備在實際使用中的電平要求。

1）調制器。有線廣播電視前端機房使用的調制器有AM調制器、QAM調制器、FM調制器等。雖然它們性能不同，但都是把廣播或電視信號調制成RF信號輸出。調制器一般使用鄰頻型，分固定頻率和捷變頻率。調制器輸出的RF電平一般最高為110～120 dB，最低90～100 dB，輸出電平調節范圍為10～30dB。實際使用時調制器輸出電平宜選高些，以獲得較好的輸出RF信號的C/N指標。調制器輸出電平一般選取比調制器最高輸出電平低2～5 dB。

2）RF放大器。前端機房一般使用低噪聲、平衡、寬頻帶放大量約20 dB的高質量前置放大器。為保證有線電視信號C/N，CTB，CSO等主要指標，一般放大器輸入電平為（80±5）dB。輸入電平高有助于C/N指標的改善。

3）1550 nm光放大器（摻鉺系列）。一般光放大器的輸入光功率在1～7 dB，如果低于0 dBm時，C/N指標將會嚴重下降，高于7 dBm時，非線性指標又會變差，因此，一般輸入光功率選擇2～5 dBm較好。

4）光發射機輸入電平。一般有線電視光發射機輸入電平按照廠家的推薦值為（80±5）dB，實際電平可在推薦電平基礎上，加上10lg（推薦信號載波數/實際傳輸信號數）電平值。經多方實踐證明，在有線數字電視與有線模擬電視混合傳輸的HFC網絡中，為了保證系統C/N指標和CTB，CSO指標，一般將有線數字電視RF電平比有線模擬電視RF電平降低6 dB以上進行混合傳輸，以獲得較高的信號質量，實際取降低8～10 dB較好。

3.4 信號頻道頻率的規劃

建湖縣有線電視前端信號中，有線數字電視信號采用市平臺的同頻道有線電視RF信號。市平臺采用Z18～Z36頻道，每頻道復用7套電視節目加擾后以64QAM調制作為有線電視信號下傳，同時采用Z8，Z9兩個頻點傳送未加擾信號，供前端機房作信號源使用。Z37頻道作為縣自辦數字電視頻道使用，550 MHz的HFC網中其他頻道傳送有線模擬電視信號。

為了避免市平臺下傳的有線電視信號中其他頻道的信號對縣有線電視前端下傳的頻道信號造成同頻干擾，在市下傳的經光接收機輸出的RF信號，采用Z18～Z36頻道帶通濾波器，濾出Z18～Z36頻道中的有線數字電視頻道信號，經放大處理后，直接作為縣有線電視前端下傳信號使用。對市下傳的專供有線電視前端機房使用的Z8，Z9兩個頻點未加擾的有線數字電視信號，經分配后作為清流機頂盒信號源以解調出相關節目的視音頻信號供前端機房使用。本地插播的有線數字電視自辦節目經過編碼壓縮、復用、64QAM調制后，用Z37頻道輸出信號下傳。市有線數字電視平臺在下傳信號的EPG信息中，增發Z37頻點的相關信息，供用戶機頂盒接收使用（自辦節目為無加擾信號）。

本地自辦廣播節目信號采用102 MHz頻點傳送，信號經調頻調制器調制后作為有線電視前端信號源下傳。

3.5 設備信號的連接

有線電視前端信號系統中有眾多設備及器件，做好他們之間的信號連接是保證信號系統良好性能指標的重要方面之一。為了獲得良好的輸出信號質量，必須認真做好設備之間的接線。根據有線電視前端信號系統中的不同信號類型，信號的連接要采用不同的信號線及接線方法。在實際工作中，要采用國標高質量的信號連接線和接線頭，連接時要保證信號接線和焊接符合技術規范，接插頭接觸要良好，連接線宜短不宜長，接線固定規范，設備安裝擺放要整齊等。

4 信號系統設備電源

廣播電視部門是黨和政府的喉舌，是重要安全保障部門之一。有線電視前端的電力保障尤其重要。因此，建湖縣有線電視前端采用了雙線路電源供電方式，即從兩個變電所分別提供電源，確保供電的安全。同時增加了在線UPS電源連接方式，確保不斷電。機房動力設備及照明設備單獨供電，與機房前端設備用電相分離。

有線電視前端信號系統設備眾多，因市供電源電壓不穩，所以有線電視前端信號系統的設備供電必須采用經精密性能的穩壓電源供電方式。在設備電源連接時，盡量保證同一傳輸系統設備使用同一組電源，同時各設備電源的火線與零線的連接要統一。為了避免因接地不同，各設備和系統之間易形成電位差易造成設備損壞，信號易出現網紋干擾等現象，根據實踐經驗，在實際工作中將安全保護接地、直流工作接地、防雷接地、防靜電接地、屏蔽接地等全部就近與機房等電位網連接在一起，形成等電位系統。為了保證接地系統良好，接地體應采用較厚寬銅帶連接為佳。

5 小結

建湖縣建設的有線電視前端信號系統，信號從接收、分配、傳輸、混合、播出等一系列過程均經過縝密的籌劃、合理的設計和精心的施工安裝。有線電視前端運行后，信號輸出正常，技術指標經測試均符合規定要求。幾年來，有線電視前端信號系統播出的各類信號質量較好，性能穩定可靠，為建湖縣有線電視的發展提供了重要的保證。