一、教學內容前端（一）二、教學目的1、了解前端的技術發展2、熟練掌握前端的功能和技術要求3、掌握載噪比的計算三、教學重點和難點重點：前端的技術要求。難點：鄰頻前端的組成與要求。

第六章前端系統第一節前端組成及功能要求

一、前端的功能

前端：CATV系統的信息源和交換處理中心。

功能：完成對各種信號的接收、加工、處理、組合和控制，為全系統提供用戶所需要的廣播電視節目信號，以及與系統正常運行相關的參考信號。完整的電纜電視前端三個組成部分：①模擬前端部分②數字前端部分③數據前端部分1、模擬前端部分

功能：主要完成模擬廣播電視各類信號源的接收和下行模擬電視信號和調頻聲音廣播信號的加工、處理、組合和控制，并將各路信號混合成復合RF信號送給傳輸干線，提供用戶所需要的模擬廣播電視節目信號，以及與系統正常運行相關的參考信號。組成：調制器、信號處理器、射頻混合器、解調器、衛星接收機、SDH傳輸設備、自辦節目播出設備等。2、數字前端部分

功能：主要完成數字廣播電視各類信號源的接收和下行數字電視信號和數字聲音廣播信號的加工處理，并將各路信號混合成復合RF信號送給傳輸干線，提供用戶所需要的數字廣播電視節目信號。組成：數字衛星接收機、編碼器、視頻服務器、適配器、復用加擾器、QAM調制器電子節目指南（EPG）和條件接收系統（CAS）等設備。數據廣播業務有多種方式，既可以在模擬電視傳輸，也可以在數字電視中傳輸，還可以使用專用通道傳輸。

3、數據前端部分

功能：主要完成交互信道中數據中心的功能，對各種數據信號的處理，保障雙向交互業務的開展。組成：交互信道中心雙向數據交換和傳輸設備、CableModem頭端系統（CMTS）、各種對應的服務器、交換機和路由器等設備組成。其中，CMTS直接與相關的服務器連接，并可通過網絡與遠端服務器相連接；通過HFC網與用戶端的CableModem（CM）連接；負責給每個CM授權、分配帶寬，解決信道競爭，并根據不同需求提供不同的服務質量。二、頻率劃分和頻道配置

標準頻道和增補頻道標準頻道（DS-1～DS-68）：地面電視廣播使用的頻道。分為48.5～108MHz，167～223MHz，470～566MHz，606～958MHz四個頻段，規劃了68個電視頻道。增補頻道（Z-1～Z-42）：在無線廣播電視之外，專供有線電視使用的補充頻道。開發利用地面電視四個頻段之間的可用頻道，分別是Z-1～Z-7、Z-8～Z-37和Z-38～Z-42，共有42個增補頻道。

1、CATV主體部分（有線電視）網絡的頻率的規劃2、有線電視系統頻道資源我國現有主要的CATV系統上限頻率

標準頻道

增補頻道

可傳套數

300MHz DS-6～DS-12 Z-1～Z-16 23

450MHz DS-6～DS-12Z-1～Z-35 42

550MHz DS-6～DS-22 Z-1～Z-37 54

750MHz DS-6～DS-42 Z-1～Z-42 79

862MHz DS-6～DS-56 Z-1～Z-42 935~65M：數據上行，87~108M：調頻（FM）、數據廣播業務111~223M：A頻段223~463M：B頻段，又分為B1、B2兩個頻段，463~470M：未用470~566M：C頻段，又分為C1、C2兩個頻段566~862M：D頻段862~958M：E頻段，待定上行通道UPPATH下行通道DOWNPATH56587108566111223463470862958RFMEDAB1B2C2C1頻率規劃圖f[MHz]3、有線數字電視下行頻道的五個頻段頻段包括頻道頻率范圍（MHz）備注AZ-1~Z-7111~167Z-1禁用，Z-2~Z-4避用，Z-5~Z-6可能受固定通信業務干擾DS-6~DS-12167~223BZ-8~Z-37223~463Z-21避用，Z-15、Z-22~Z-27可能受固定通信業務干擾，Z-35~Z-37優用雙向數據下行CDS-13~DS-24470~556DZ-38~Z-42556~606Z-38~Z-42優用雙向數據下行，DS-49~DS-56可能受無線固定、移動通信業務干擾DS-25~DS-56606~858EDS-57~DS-68862~958DS-57~DS-58可能受無線CDMA直放站干擾，DS-62~DS-63可能受數字電話干擾，DS-68可能受數字電話基站干擾三、前端的主要技術指標1、前端系統的技術指標（1）載噪比（dB）（2）頻道內三音互調IM（dB）≥54dB（3）回波值E≤7%（4）微分增益和微分相位 DG≤10%，DP≤10°（5）色/亮度延時差Δτ≤100（ns）（6）頻道內幅頻特性 ΔL≤2dB；在任何0.5MHz范圍內，ΔL≤0.5dB。2、鄰頻設備特殊要求（1）相鄰頻道抑制≥60dB，帶外寄生輸出抑制≥60dB；（2）V/A比可調，一般要求V/A比為17dB，14～23dB連續可調，具體調整按實際效果確定；（3）圖像載頻偏差在±20kHz以內（長時間）；（4）對設備內變頻器產生的非線性失真嚴格控制，采用陷波器抑制失真；（5）相鄰頻道電平差≤2dB，防止電平高的頻道對電平低頻道產生交調串像。四、前端對各種信號的處理方式

1、來自衛星的節目（1）衛星廣播簡介衛星廣播的過程：先由定點在赤道上空的地球同步衛星接收地面上行站送出的電視信號，再將它轉發到地球上的指定區域，實現電視信號的衛星廣播。工作頻段：C波段（下行頻率3.7～4.2GHz）Ku波段（下行頻率10.7～12.75GHz）每個頻段分成若干頻道，相鄰頻道間隔19.18MHz。衛星傳輸全部實現數字化，每個頻道可以壓縮傳送多套電視節目，最多可達16套電視節目。附：前端系統典型框圖

一、教學內容前端的組成和主要設備（2）二、教學目的1、了解模擬前端的主要設備與功能2、熟練掌握數字前端的主要設備與功能三、教學重點和難點重點：前端的技術要求，鄰頻前端，前端設計難點：鄰頻道傳輸對前端的特殊要求第二節前端的主要設備一、模擬前端的主要設備與功能

組成：調制器、信號處理器、射頻混合器、解調器、衛星接收機、自辦節目播出設備。

功能：主要完成模擬廣播電視各類信號源的接收和下行模擬電視信號和調頻聲音廣播信號的加工、處理、組合和控制，并將各路信號混合成復合RF信號送給傳輸干線，提供用戶所需要的模擬廣播電視節目信號，以及與系統正常運行相關的參考信號。1、衛星接收機作用：將高頻頭送來的-25～-30dBm的第一中頻(0.95～2.05GHz)調頻信號進行變頻、放大，并解調出視頻和音頻基帶信號。組成：主要由變頻調諧、解調、圖像處理和伴音處理4部分及其他附屬功能電路所組成。

衛星接收機組成衛星接收機主要組成部分：變頻調諧、解調、圖像處理、伴音處理衛星接收機4個主要部分功能

(1)變頻調諧部分

將第一中頻信號下變頻為第二中頻，并進行衛星電視頻道的選擇。(2)解調部分從第二中頻信號中解調出全電視基帶信號。(3)圖像信號處理部分

從復合基帶信號中選擇圖像信號、濾除伴音信號，并適當處理恢復成標準的圖像視頻信號輸出。(4)伴音信號處理部分

從第二伴音中頻中檢波出音頻信號，經去加重和放大，輸出標準的伴音音頻信號。衛星接收機的附屬功能電路

(1)穩壓電源為接收機及高頻頭提供工作電源。(2)微處理器(CPU)：實現對接收面板的遙控操作，實現工作狀態的屏幕顯示。(3)極化調節電路用于控制饋源的極化方式轉換。(4)射頻調制器將圖像／伴音信號調制在某一頻道上輸出。2、信號處理器功能：將輸入的某一頻道的射頻信號，經處理后轉換成另一頻道射頻信號的設備。分類：外差型和解調-調制型。固定頻道或頻率捷變的信號處理器。要求：必須滿足GY/T123-1995《有線電視系統頻道處理器入網技術條件和測量方法》。3、電視調制器電視調制器：將輸入的圖像信號（V）和音頻信號（A）調制到所需頻道上，轉換成射頻信號輸出的設備；它是有線電視前端系統中使用最廣泛的輸出射頻已調信號的裝置。分類：固定頻道型和頻率捷變型和直接調制式和中頻調制式兩種。要求：必須滿足國標GB-11318《30MHz～1GHz電纜分配系統設備與部件》的規定。4、調頻立體聲調制器功能：將立體聲音頻信號調制到87～108MHz調頻頻段，送入混合器的設備；是廣播和電視兼容傳輸的主要裝置。

工作特點：（1）形成導頻制基帶復合信號，然后再進行中頻調制；（2）立體聲要求非線性失真指標較高，所占帶寬比電視伴音寬；（3）最大頻偏為75kHz，比電視伴音的最大頻偏（50kHz）大。5、導頻信號發生器

功能：提供電纜傳輸線路自動增益控制(AGC)和自動斜率控制(ASC)檢測基準信號（導頻信號）的高穩定射頻振蕩器。

導頻信號作用：作為電纜干線傳輸系統中自動增益控制（AGC）和自動斜率控制（ASC）放大器的檢測基準信號（導頻信號），自動控制電路按照導頻信號幅度變化產生控制電壓，改變放大器的增益和斜率，使電纜干線傳輸系統性能保持在許可范圍內。6、電視解調器功能：把輸入的已調電視信號解調成視、音頻信號的設備。

使用特點：一般與調制器配合使用。與調制器配合工作后完成的功能與信號處理器相同，但比信號處理器方式靈活，可提高系統穩定性和信號質量，有利于系統長期正常工作。要求：應滿足GY/T139-1999《有線電視系統電視解調器入網技術條件和測量方法》的要求。7、混合器功能：將兩個或多個射頻輸入信號饋送給一路輸出，達到多路復用的設備。分類：濾波器式和傳輸線變壓器式頻道混合、頻段混合和頻道與頻段混合二混合、四混合……十六混合等多種。主要電氣性能：工作頻率、插入損耗、相互隔離、帶外衰減、帶內平坦度和反向損耗。要求：應滿足GY/T138-1999《有線電視系統用無源混合器（5~1000MHz）入網技術條件和測量方法》的規定。8、光纖配線架功能：連接外線光纜和光通信設備的配線架。作用：可實現光纜的固定與可靠接地、光纜的終接、調線，及光纜纖芯和尾纖的保護。結構：采用全封閉結構，它由機柜和大、小兩種模塊機箱組成。特點：

框架式結構；托盤為雙層結構，下層為尾纖存貯及設備分配區，上層為熔接區；開剝的光纜利用喉箍固定在機架左門內，加強芯與金屬鎧甲層通過匯流接地組件可靠接地，提供光纜開剝保護組件，保護光纖曲率半徑；走線架存貯多余的跳纖。9、其它有關設備（1）分波器：將輸入多個信號分成幾路不同頻率區段的信號的裝置。（2）濾波器：具有良好選頻特性的選頻網絡。（3）陷波器：在某一小段頻率有很大衰減，以濾除某一頻率的選頻網絡。（4）衰減器：輸出電平較輸入電平下降的器件。（5）大功率不間斷電源：給前端設備提供穩定、可靠、連續的交流電源。（6）直流穩壓電源：在一定負載范圍內提供十分穩定的直流電壓的設備。二、數字前端的主要設備與功能

組成：數字衛星接收機、編碼器、視頻服務器、適配器、復用加擾器、QAM調制器、電子節目指南（EPG）和條件接收系統（CAS）等設備。

功能：主要完成數字廣播電視各類信號源的接收和下行數字電視信號和數字聲音廣播信號的加工處理，并將各路信號混合成復合RF信號送給傳輸干線，提供用戶所需要的數字廣播電視節目信號。1、數字衛星綜合解碼器

功能：數字衛星綜合解碼器是數字衛星接收的一個組成部分，采用QPSK解調與MPEG-2解碼技術，能夠接收和解碼所有DVB/MPEG-2兼容的數字衛星電視節目，帶有能輸出TS碼流的ASI接口，可直接用作數字前端接收設備。2、

MPEG-2數字編碼器

功能：MPEG-2編碼器就是將模擬音視頻信號(A/V)按照MPEG-2標準進行壓縮編碼，然后轉換成數字傳輸流的一種設備。編碼器具有視頻實時數字預處理、時基校正等功能，對各種類型和不同圖像質量的PAL/NTSC模擬電視信號按MPEG-2的標準進行數字化編碼，產生標準的數字電視節目傳輸流。3、碼流復用器

功能：復用器是將不同來源如MPEG-2編碼器和其它多路單節目碼流（SPTS）或多節目碼流（MPTS）通過時分復用的形式復接成一路多節目碼流（MPTS）。復用器可以通過前面板設置參數，單獨使用，也可以由前端系統主控機通過以太網進行控制。

4、加擾器

功能：加擾器可以將來源于復用器的多節目碼流（MPTS）或其他單節目碼流（SPTS）進行DVB同步加擾。同時，將其所連接的CAS下傳的ECM、EMM等信息復用進碼流中。5、QAM調制器

功能：QAM調制器實際包括基于DVB-C標準的信道編碼和QAM調制兩部分功能，有些也包括上變頻。信道編碼的目的是保證信號傳輸的可靠性；QAM調制是對經過信道編碼的數字電視信號進行調制，輸出中頻信號，使其具有很高的抗干擾能力，便于在有線電視模擬網中傳輸。上變頻主要是將調制器輸出的數字中頻(IF)信號變為射頻(RF)信號后輸出。6、EPG播出系統

EPG又稱電子節目指南，EPG信息從產生到最終在電視機上顯示是按照如下流程：生成SI信息，然后送入復用器，復用器把SI信息、PSI信息、視頻音頻信息服用后，送入QAM，QAM把高頻信號送入機頂盒，機頂盒經過解析后把信息送入電視機，電視機顯示視頻、音頻和EPG。EPG播出系統包括EPG編輯（審核）工作站、EPG數據庫、EPG應用服務器組成。7、條件接收系統（CAS）

基本功能：對數字電視進行加擾傳輸對CAS數據