数字电视光纤传输系统设计

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1、数字电视光纤传输系统设计摘要：电视是20世纪发展起来的一门学科技术，电视接收机是广播电视系统的终端设备。而数字电视是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。利用光纤传输数字电视节目具有频带宽、容量大、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高等优势。本文以数字电视为基础对数字电视光纤传输系统进行了分析与设计。关键词：数字电视光纤传输光端机无源器件课程设计的教学目的1）培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。2）巩固所学的光纤通信及SDH技术知识，培养学生

2、综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力。3）掌握文献资料的检索与运用，并学会撰写严谨流畅的设计文档。1数字电视1.1数字电视的含义数字电视是电视数字化和网络化后的产物。其实，“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。也可以说数字电视是在信源、信道、信宿三个方面全面实现数字化和数字处理的电视系统。该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的，数字信号的传播速率是每秒19.39兆字节，如此大的数

3、据流的传递保证了数字电视的高清晰度，克服了模拟电视的先天不足。1.2数字电视的工作原理数字电视就是包括节目摄制、编辑、发送、传输、存储、接收和显示等环节全部采用数字处理的全新电视系统。其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播、光缆或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。10图1-1数字电视系统框图Fig.1-1Systemblockdiagramofdig

4、italTV1.3数字电视的优势1）图像传输质量高，距离远模拟电视图像信号在传输过程中，要受到传输信道特性和噪声干扰等影响，质量不高，而且经过多次转换传输，图像质量会进一步下降，而这些影响对于数字电视信号来说有些是不存在的。在数字信号传输过程中，不会降低信噪比，收端图像质量基本保持与发端一致，且传输距离不受限制。2）频谱资源利用率高频谱资源是重要的国家资源，模拟电视的频谱资源有限，一套模拟电视节目要占用36MHz宽带的卫星转发器，占用8MHz的地面电视广播和有线电视频带。而数字电视采用压缩编码技术，在36MHz的卫星转发器中传5套SDTV节

5、目，在一个8MHz频道内传输4套以上的SDTV节目。3）节省发送功率，覆盖范围广数字电视发射设备在相同覆盖服务区所需的平均功率，比模拟电视发射设备的峰值功率要低一个数量级。4）信号稳定可靠，设备维护简单模拟电视信号数字化后，信号以二进制的形式出现，它只有“0”和“1”两种状态，二进制数字信号不受电源波动、器件非线性的影响，所以信号能保持稳定、可靠。105）灵活友好的人机界面灵活和易用的人机交互界面。便于普通群众操作，除显示设备外，容易系统集成而大规模生产，价格低廉，便于推广普及。6）易于实现条件接收数字电视信号容易进行加密加扰，有利于信息安

6、全，便于付费电视、视频点播及交互式电视。2光纤传输系统2.1光纤光纤是光导纤维的简写，它是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。它主要是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输提供反射面和光隔阂，并在起一定的机械的保护作用。经过了几十年的发展，人们已经可以生产出各种各样的光纤。不同种类的光纤，由于其传输特性不同，会有不同的适用范围。按光在光纤中的传输模式划分，可分为多模和单模光纤两种。常用多模光纤的直径为125μm，其中芯径一般在50～100μm

7、之间。在多模光纤中，可以有数百个光波模在传播。多模光纤一般工作于短波长（0.8μm）区，损耗与色散都比较大，带宽较小，适用于低速短距离光通信系统中。多模光纤的优点在于其具有较大的纤芯直径，可以用较高的耦合效率将光功率注入到多模光纤中。常用单模光纤的直径也为125μm，芯径为8～12μm。在单模光纤中，因只有一个模式传播，不存在模间色散，具有较大的传输带宽，并且在1550nm波长区的损耗非常低（约为0.2～0.25db/km），因而被广泛应用于高速长距离的光纤通信系统中。使用单模光纤时，色度色散是影响信号传输的主要因素，这样单模光纤对光源的谱

8、宽和稳定性都有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。单模光纤一般必须使用半导体激光器激励。　按折射率分布的情况化分，可分为突变折射率光纤和渐变折射率光纤。突变折射率光纤从芯层到包层