一建“通信”每日一圖“廣播電視傳輸和監測系統”詳述

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廣播電視這部分不是重點內容，量太大，所以僅僅把整理出來的看看有個印象就可以了。

廣播電視傳輸和監測系統

發射技術與系統​

廣播電視有線傳輸技術與系統

廣播電視衛星傳輸技術與系統

廣播電視監測系統

1L411090 廣播電視傳輸和監測系統

lL411091 廣播電視無線發射技術與系統

一、廣播電視無線發射技術概述

廣播電視發射臺的任務是利用廣播電視發射機完成廣播電視信號發射，發射機通過天線發射無線電波，供地面聽眾觀眾收聽收視。廣播電視發射臺有直播臺和轉播臺兩種，將播控中心的廣播電視節目用電纜或微波直接送到發射臺播出，這樣的發射臺稱為直播臺。將播控中心的廣播電視節目通過衛星、微波幹線、中短波傳輸到發射臺播出，這樣的發射臺稱為轉播臺。直播臺在播控中心所在城市的郊區，轉播臺不在播控中心所在的城市，有些轉播臺建設在邊疆地區。

中波廣播發射機頻率範圍為526.5-1606.5kHz ，波長為570-187m ，短波廣播發射機頻率範圍為3.2-26.1MHz ，波長為9.38-1 1.5m 。調頻廣播發射機頻率範圍為87-108MHz。 VHF 的I、III波段電視發射機頻率範圍為48.5-72.5MHz和167-223MHz ,UHF的IV 、V 波段電視發射機頻率範圍為470-566MHz和606-798MHz 。

二、中短波廣播發射技術

(一)中短波廣播發射臺基本結構

中短波廣播發射臺基本結構如圖1L411091 一1 所示，主要設備是廣播發射機和天饋線系統，節目傳送設備包括衛星地面接收站、微波機房、收轉機房和光纜電纜信號解調機房。電源設備包括變電站和配電間(主備兩套) ，冷卻設備包括水冷系統和風冷系統，還有監測監昕設備。

圖lL411091 一l 中短波廣播發射臺基本結構

(二)中短波廣播發射的特點

中波526.5 - 1606.5kHz ，共劃分120個頻道，在此頻段無線電波傳播的特點是沿地面傳播的地波衰減較小，可在幾十公里至百餘公里的範圍內形成一個不穩定的地波服務區。在兩個服務區之間，由於天波與地波相互干涉，形成一個嚴重的衰落區。由於地波傳播穩定，場強高，抗干擾能力強，接收質量好，發射機功率要大、中、小相結合，以中小功率為主。

短波3.2 - 26.1MHz ，在此頻段內地波不能形成有效服務區，而電波不能完全穿透電離層，被大約距地面130km以上的電離層所反射，在離短波發射機幾百公里至幾千公里以外的地方形成服務區，因此短波頻段適用於遠距離的國際廣播。

中短波廣播發射機測試項目中三大電聲指標:非線性失真、音頻頻率響應和信噪比。其他技術指標:諧波失真、載波跌落、載波輸出功率變化、頻率容限、調幅度、整機效率、雜散發射和穩定性與可靠性等。

三、模擬電視發射技術

(一)電視發射機基本組成

電視發射機普遍採用低電平中頻調製方式，通過變頻器上變頻到某一特定頻道的射頻信號，然後進行功率放大到額定的功率，再饋送到天線發射出去。由於在進行功率放大時，圖像和聲音的射頻信號可以通過兩個信道分別放大，也可以通過一個通道共同放大，電視發射機在系統組成上分為分別放大式(雙通道)電視發射機和共同放大式(單通道)電視發射機。

(二)電視發射機的主要特點

電視發射機採用殘留邊帶幅度調製，有固定黑色電平，工作在超短波波段，信號有正極性調製和負極性調製，發射機功率用峰值功率和平均功率來描述，聲音信號採用調頻方式，聲音載頻和圖像載頻的差值是一個定值，可用整機的幅頻特性來分析其傳輸特性。

(三)電視發射機測試項目

雙通道或分放式發射機可按圖像發射機指標和伴音發射機指標來分，單通道或合放式發射機可按一般特性和傳輸特性指標來分。

1.一般特性

包括輸入特性和輸出特性，輸入特性包括視頻和音頻輸入端的電平和阻抗，輸出特性包括輸出功率、影聲功率比、工作頻段、載波穩定度、調製制式、輸出負載阻抗、無用發射及已調信號波形的穩定性(輸出功率變化和消隱電平變化)等。

2. 傳輸特性

包括圖像通道傳輸特性和伴音通道傳輸特性，圖像通道的傳輸特性包括線性失真、非線性失真和無用調製等，伴音通道的傳輸特性包括音頻振幅一頻率特性、音頻諧波失真、調頻雜音、內載波雜音、調幅雜音和交叉調製等。

四、數字電視發射技術

(一)地面數字電視發射機基本組成

地面數字電視發射機完成從輸入數據碼流到射頻信號發射的轉換。輸入數據碼流經過擾碼器(隨機化)、前向糾錯編碼(FEC) ，然後進行比特流到星座符號流的星座映射，再進行交織後形成基本數據塊，基本數據塊與系統信息組合(複用)後經過幀體數據處理形成幀體，幀體與相應的幀頭(PN序列)復接為信號幀(組l幀) ，經過基帶後處理轉換為基帶信號。該信號經過正交上變頻再轉換為UHF或VHF頻段範圍內的射頻信號。地面數字發射機基本組成原理如圖lL4l1091-2所示。

調製器主要用於音、視頻編碼和數字預校正，它是電視發射機的核心部分。發射機的絕大部分技術指標由調製器決定。對於數字電視發射機來說，性能優良的中頻非線性預校正電路將極大地改善採用AB類功放的發射機性能，目前大多采用前饋校正、折線校正、自適應校正技術。

射頻功率放大器內包括輸入電平監測、前置級、推動級和放大輸出級。末級放大器中主要採用感應輸出管IOT 、四極管包括雙向四極管的單電子管以及全固態功率放大器。

(二)數字電視發射機測試項目

1.性能要求

包括工作頻率、單頻網模式頻率調節步長、頻率穩定度( 3個月)、頻率準確度、本振相位噪聲、射頻輸出功率穩定度、輸出負載的反射損耗、帶肩、帶內頻譜不平坦度、帶外頻譜特性、調製誤差率、鄰頻道內無用發射功率和鄰頻道外無用發射功率等。

2. 功能要求

包括工作模式、遙控器測功能和組網方式。

五、調頻廣播發射技術

(一)概述

調頻廣播發射機的類型較少，過去有單聲道調頻發射機，現在主要是立體聲調頻發射機，調製方式包括單聲道調製式、立體聲調製式和多節目調製式，它將單聲音頻信號、立體聲複合信號或雙節目基帶信號調製到發射機的載頻，經功率放大後反射出去，實現調頻的方法有直接調頻和間接調頻。立體聲調頻發射機方框圖如圖lL4ll091-3所示。

圖lL411091-3 立體聲調頻發射機

(二)調頻廣播的特點

射頻功率放大器

線性失真小、沒有串信現象、信噪比好、能進行高保真度廣播、效率高、容易實現多工廣播、覆蓋範圍有限和"門限"效應及寄生調頻干擾。

六、天饋線系統

發射天線是一種將高頻已調波電流的能量變為電磁波的能量，並將電磁波輻射到預定方向的裝置，天線輸入阻抗為一複數阻抗，不等於饋線的特性阻抗，饋線終端需與阻值等於饋線特性阻抗的負載相接，饋線才是行波狀態，傳輸效率最高。因此在饋線與天線之間加匹配網絡，以便將天線的複數阻抗經匹配網絡轉換為饋線的特性阻抗。

廣播中波天線主要有垂直接地天線和定向天線，廣播短波反射天線主要有水平對稱振子天線、籠形天線和同相水平天線，接收天線主要有菱形天線和魚骨天線，主要特性參數有天線方向性係數、天線效率、天線增益係數、天線仰角和天線工作頻率範圍。

調頻發射天線，由於其工作頻段介於電視VHF 的I、II波段之間，因此，電視VHF波段的電視發射天線可以直接在調頻波段使用。不同的是對於調頻天線允許電波採用水平、垂直和圓極化方式，而通常電視發射天線採用的是水平極化一種方式。常用的天線形式有蝙蝠翼天線、偶極子天線、雙環、四環、六環天線和圓極化天線。

饋線的主要指標是反射係數和行波係數，天線的主要特性參數有:天線方向性係數、天線效率、天線增益係數、天線仰角和天線工作頻率範圍。

七、輔助設備

(一)冷卻系統

發射機工作時，電子管散發的熱量和一些大型射頻元件散發的熱量，需要用強制冷卻的方式排出，常用的冷卻方式有強制風冷、水冷和蒸發冷卻。電子管在發射機中是一種能量轉換器，在能量轉換過程中，輸入能量除大部分轉換成輸出能量外剩餘部分作為損耗，以熱的形式釋放，為此，要求電子管在正常運行中必須保持一定程度的熱平衡，保持熱平衡的方式稱為冷卻方式。

(二)假負載

當發射機需要調整和功率計需要校正時，假負載為發射機提供一個標準的負載電阻，並能承受發射機送來的全部功率。

(三)調試監測和控制系統

分為有人值守和無人值守兩類，主要作用是測試發送設備技術指標，切換被傳送的信號到發射機的輸入端，對發射機進行開、關機等主要操作和對發射機主要工作狀態和播出質量進行監測。

(四)配電系統

為了不間斷地向各種設備供電，防止因斷電造成停播，發射臺一般有兩路電源，用一備一，一般設有UPS系統和柴油發電裝置。

lL411092 廣播電視有線傳輸技術與系統

一、有線電視系統的技術要求

(一)有線電視系統組成

有線電視CATV (Cable Televisi。n )是指用射頻電纜、光纜、多路微波或組合來傳輸、分配和交換聲音、圖像、數據信號的電視系統。按頻道利用情況可分為鄰頻傳輸系統和非鄰頻傳輸系統，鄰頻傳輸系統又分為300MHz 、450MHz 、550MHz 、750MHz和1000MHz系統，非鄰頻傳輸系統又分為VHF ， UHF和全頻道系統。

有線電視傳輸是利用有線電視網絡進行傳輸，基本系統構成如閣lLAll092-1 所示。

1.前端機房

有線電視傳輸節目的總源頭，其任務有兩個， 一是接收各種需要傳輸的信號，如衛星發射的信號、上級臺站傳輸的光纜或微波信號、遠地電視發射臺的無線信號、當地電視臺的射頻或視頻信號和有線臺的自辦節目信號等， 二是將接收的各路信號進行濾波、變頻、放大、調製和混合等一系列加工，使其適合在幹線中傳輸。

2. 幹線傳輸系統

介於前端機房和用戶分配系統之間，其任務是把前端輸出的高頻電視信號和數據信號高質量地傳輸給用戶分配系統，同時把系統末端的回傳信號傳輸給前端。

圖lL411092--1 有線電視系統結構圖

3. 用戶分配系統

有線電視系統的最末端，其任務是把從前瑞傳來的信號比較均勻地分配給千家萬戶。

(二)數字有線電視的優點

1.收視節目多，內容更豐富。

2. 圖像和伴音質量更好，伴音更為悅耳動聽。

3. 頻譜資源的利用率更為充分:

4. 開展雙向與多功能業務成為可能，

5. 電視信號的有條件接收變得更為容易。

二、數字有線電視的傳輸模式

1.主要的傳輸方式有同軸電纜傳輸、光纜傳輸和光纖同軸電纜混合網(HFC) 傳輸三種模式，其中HFC模式是我國最為普遍的結構形式，即幹線部分為光纜‘分配網部分為同軸電纜，二者結合點稱為光結點。

2. 數字光纖同軸電纜混合網(HFC) 傳輸網絡的組成

( 1 )數字HFC前端一般由數字衛星接收機、視頻服務器、編解碼器、複用器、QAM調製器、各種管理服務器(如供用戶點播節目用的視頻點播服務器、供數據廣播用的廣播服務器、用戶上網用的因特網代理服務器等)以及控制網絡傳輸的設備組成，如圖lL41l092-2所示。

( 2 )各部分的作用

①信號輸入部分

信號輸入部分的作用是接收來自不同傳輸系統的電視信號，並將它們轉換為統一的格式送入信號處理部分。主要信號源有:衛星電視信號、來自數字式傳輸網絡的數據流、來自本地電視節目源的一路或多路A/V信號和開路模擬電視信號。

②信號處理部分

信號處理，部分的作用是對所有節目傳輸碼流進行檢查或監視、解擾、截取、複用以及對業務信息、進行適時處理等，服務信息應隨時更新，以保證正確引導機頂盒的正常工作，並且所有的應用數據均能正常地插入。

③信號輸出部分

信號輸出部分的作用是將信號處理部分輸出的碼流變成傳輸網絡所需的信號格式。

④系統管理部分

系統管理部分的作用是對包括計費在內的用戶信息進行管理，影視材料的管理和播出信息的安全保密管理等。

lL411093 廣播電視衛星傳輸技術與系統

一、傳輸系統的組成

廣播電視衛星傳輸就是利用地球同步衛星進行節目傳輸，一顆大容量的衛星可以轉播100 ~ 500套數字電視節目，系統組成如圖lL411093-1 所示。

(一)系統的技術要求

廣播衛星必須是對地靜止的，以便觀眾使用簡單的、無需跟蹤衛星而且定向性又強的接收天線，要求使用赤道同步衛星，要求衛星能精確地保持它在軌道上的位置和姿態。廣播衛星必須有足夠的有效輻射功率，以簡化地面接收設備。廣播衛星必須有足夠長的使用壽命和可靠度，降低停播率，避免經常更換衛星所帶來的停播。廣播衛星的重量在保證工作需要的條件下儘量減輕，節約發射費用。

(二)組成部分的作用

1.同步衛星和轉發器:同步衛星相當於一座超高電視塔(約36000km) ，上面安裝若干個工作在C波段或Ku波段的轉發器和天線。 轉發器接收上行地球站發來的電視信號，經過處理後再向地球上的覆蓋區轉發。

2. 測控站:衛星測控站的任務是測量、控制衛星的運行軌道和姿態，使衛星不僅相對於地球靜止，而且使衛星天線的波束對準地球表面的覆蓋區， 保證Jt被蓋區域圖不變。

3. 地球接收站:地球接收站又稱衛星接收系統，其作用是接收電視廣播衛星轉發下來的電視信號，併為集體接收、個體接收和有線電視網提供視音頻信號或VHF/UHF射頻信號，主要由接收天線和接收設備組成。

4. 上行地球站:衛星電視上行地球站把節目製作中心送來的信號加以處理，經過調製、上變頻和高功率放大， 通過拋物面定向天線向同步衛星發射上行C波段或Ku波段信號，同時也接收該同步衛星下行轉發的微弱電視信號以監測衛星轉播節目的質量。

二、衛星廣播電視的特點

利用同步衛星進行通信和電視廣播信號的覆蓋，具有以下優點:覆蓋面積大，同步衛星距地球35786km ，安裝電視轉發器和天線後，覆蓋面積相當大。轉播質量高，由於覆蓋面積大，遠距離傳送時可大大減少中間環節，圖像和伴音的質量及穩定性容易得到保證。另外，同步衛星與地面接收站和發射站的相對位置固定不變，地面站省去結構複雜的跟蹤設備，克服了電波由於傳送距離變動而產生的多普勒效應，轉播質量進一步提高。投資少、建設快、節約能源。

三、頻段劃分和傳輸標準

世界各國衛星電視廣播普遍採用C頻段3.7 - 4.2GHz5fI~Ku頻段11 . 7 - 12.75GHz ，其中C頻段的上行信號頻率是6GHz左右，下行信號頻率是4GHz左右， Ku頻段的上行信號頻率是14GHz ，下行信號頻率是12GHz左右。

我國中央和地方所有上星電視節目傳輸採用的信道編碼和調製傳輸標準是《衛星數字電視廣播信道編碼和調製標準~ GB/T 17700-1997 (DVB-S)。"村村通"、"戶戶通"廣播電視節目傳輸採用的傳輸規範是《先進衛星廣播系統衛星傳輸系統幀結構、信道編碼與調製:安全模式)) GD/JN 01-2009 (ABS-S)

四、直播衛星廣播電視系統組成

(一)衛星廣播電視工作過程

直播衛星電視工作過程如圖1IAJ 1093-2所示。

地球同步軌道上的直插衛星及其地面衛星控制中心、工作站完成對衛星運行的測控和管理。衛星電視信號源包括攝像機、磁帶、光盤、服務器和綜合業務信息源。廣播電視中心通過一個或多個上行站，將衛星電視信號送上直播衛星。直播衛星上的有效載荷包括通信、轉發器和天線等部分，用於直接接收、變換和發射，直播衛星的服務艙用於裝載有效載荷併為有效載荷提供電源、溫度環境控制和軌道、姿態的指向控制，確保衛星及其天線波束相對地面系統正確位置的穩定性，確保有效載荷長期地在軌運行。地面上可以採取家庭直接收視、集體收視、有線收轉和無線收轉等接收方式，並通過電信網或Internet與用戶管理中心聯繫。

(二) DVB-S直播數字衛星電視系統

DVB-S直播數字衛星電視系統組成如圖lL4l1093-3所示。

1.前端系統:按MPEG-2標準對需要傳送的視音頻信號進行壓縮編碼.然後將多套節目用動態統計複用技術合成一個串行碼流在有限的衛星轉發器頻帶上傳送更多的節目。

2. 傳輸和上行系統:傳輸和上行系統的任務是進行信道編碼、調製、上變頻與功放，利用拋物面天線將信號傳輸到直播衛星上。

3. 直播衛星:為保證直播衛星覆蓋區內有足夠的信號場強，採用大功率的直播衛星。

4. 用戶管理系統:用戶管理系統負責登記和管理用戶資料、購買和包裝節目、制定節目計費標準及對用戶進行收費、市場預測和營銷、管理有條件接收系統。

5. 用戶接收系統:用戶接收系統由一個小於1m的小型蝶形衛星接收天線和綜合接收解碼器及智能卡組成。

lL411094 廣播電視監測系統

一、概述

廣播電視監測是指通過客觀測量和主觀評價，如實反映廣播電視節目播出質量和效果的過程。

廣播電視作為現代化的大眾媒體，其根本任務是把廣播電視節目傳送給廣大的聽眾和觀眾。實現這一目標的技術物質基礎就是廣播電視技術覆蓋網。廣播電視監測系統可以準確及時地反映廣播電視節目播出質量和傳輸效果，可以核查廣播電視覆蓋情況，可以瞭解各類播出系統是否按批准的技術參數播出，可以監測空中無線電波秩序，提供不斷提高和改善廣播電視播出質量和有效覆蓋的科學數據，建立廣播電視技術質量向我監督機制。

廣播電視監測工作的任務:

1. 監測廣播電視覆蓋效果。

2. 監測廣播電視節目傳輸及播出技術質量。

3. 監測廣播電視信號接收效果。

4. 監測廣播電視頻段無線電波秩序和網絡頻道秩序。

5. 監測境外電臺x\j.我國廣播的播出動態等。

6. 監測頻譜負荷。

7. 與有關國家或地區交換監測資料。

8. 監測電波傳播情況。

二、廣播電視監測系統的組成

1.無線廣播電視監測網

無線廣播電視監測網對我國對內、對外的無線廣播、地面電視傳輸和覆蓋網進行監測，主要由數據分析處理中心、監測臺、遙控站(點)組成。

2. 衛星電視廣播監測系統

衛星電視廣播監測系統對中央和地方所有上星電視節目進行監測，監測的內容主要包括:衛星電視節目的內容、質量衛星電視播出系統運行狀況上行發射特性等。主要功能是監測、顯示、控制、測量、存儲記憶、數據分析處理、查詢(本地和遠程)和異態報警等功能。主要由接收天線、接收解碼機、顯示器、存儲系統、測量系統、網絡傳輸系統、控制系統、軟件模塊和報警系統等組成。

3. 有線電視監測系統

有線廣播電視監測的主要任務是:安全監測、質量監測、內容監測。有線電視監測系統由全國監測中心、省級(省、計劃單列市)監測分中心和地方監測終端組成。

4. 省級監測分中心的作用

省級監測分中心與國家廣電總局監測中心之間，通過國家幹線網進行數據的交換。有線電視前端機房的監測數據，通過省級廣電SDH骨幹網通道，實時發送到省級監測分中心。中央監測中心的控制指令和監測列表，通過省級監測分中心下達到對應的前端監測機。前端監測終端的監測數據和圖像，按照規定的時間間隔及監測任務列表，實時發送到省級監測分中心和中央監測中心。省級監測分中心存儲?í轄範圍內的監測數據，中央監測中心的數據庫中儲存所有全國監測點的關鍵數據和各類分析報表數據。省級監測分中心主要負責監控數據的彙集、本地存儲、本地預處理、本地報警獲取和事故處理、數據上報、數據通信與加密以及接收中央的指令等功能。中央監測中心負責接收全國各分中心經過過;您的數據、分析報表，管理省級分監測中心，向省級監測分中心下達指令，接收故障報警、集中監測全國監測終端運行情況等。

三、廣播電視監測系統工程內容

(一)無線廣播電視監測系統工程內容

1.廣播電視監測數據處理中心

通過與各直屬監測臺聯網(DDN 、PSTN等方式)實現數據交換，並具備遙控各監測站(點)的能力，成為整個監測網的管理核心。

2. 直屬監測臺

直屬監測臺除完成日常廣播監測工作外，對所轄的遙控站和數據採集點進行遠程管理。

3. 遙控監測站

無人值守，通過與各直屬監測臺聯網(DDN或PSTN等方式)實現數據交換，完成對當地廣播效果的監測。

4. 中波數據採集點

無人值守，通過與各直屬監測臺聯網( PSTN等方式)實現數據交換，完成對單機發射功率lkW以上中波臺的"三滿(滿功率、滿時間、滿調幅) "的監測。

(二)有線廣播電視監測系統工程內容

有線電視監測網具有安全監測、質量監測和內容監測三大功能。是一個集成化較高的自動監測系統工程，系統技術涵蓋了數據處理、數據採集、GIS顯示、流媒體採集壓縮、安全監控，工程人員必須熟悉瞭解系統監視!功能的需求、系統軟件結構的劃分、系統硬件的選型及功能配置，同時還要進行監測機房的建設、監測前端的設備生產與安裝。

(三)衛星廣播電視監測系統工程內容

衛星廣播電視監測系統工程內容主要包括:衛星廣播電視接收系統、信號解調系統、衛星電視監測系統、集中顯示系統、信號採集編碼系統、音視頻信號切換系統、現場音響系統、集中存儲系統、網絡系統、監測數據處理與管理維護系統、通信系統、綜合佈線系統、機房、供電、環境的溫溼度、接地和防雷裝置等。

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