工程设计ppt课件.ppt

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1、第三章有线电视系统的工程设计3.1有线电视工程设计基础如何设计一个系统，使之满足有线电视系统的国家标准(CYl06—93)是我们关心的问题。国标中规定了一个有线电视系统应达到的特性指标，这些指标就是工程设计的基础。(注意标准更新)3.1.1系统设计的依据国标中规定的系统特性指标有许多，其中最基本最重要的有四项：频率范围、用户电平，载噪比(C／N)、交扰调制比或简称为交调。这四项指标是系统设计过程中的主要依据，同时又是衡量一个系统质量的主要标准，因此是十分重要的。频率范围：30MHz～1000MHz(取决于系统的频道数)用户电平：VHF段57dB／μV

2、～83dB／μVUHF段60dB／μV～83dB／μV载噪比C/N：≥43dB(视频带宽为5.75MHz)交扰调制比CM：≥46dB一、频率范围二、用户电平国标中规定的用户电平在VHF系统中是57dB一83dB在UHF系统中是60dB～83dB，UHF段的下限电平要比VHF段的高3dB。用户电平低于57dB之后，屏幕上看到的图像不干净，有时有雪花，严重时没有色彩，甚至不能同步。对于数字电视，用户电平低了，就会产生马赛克，或停顿。用户电平太高了也不行，当用户电平高于83dB以后，电视机内部的非线性失真就变得较大，往往会产生交调和互调，影响图像质量。工程设

3、计过程中，用户电平一般定为70dB，在农村和城市的远郊区用户电平可略为降低一些，例如定为65dB，因为这些地方的各种电波干扰较小。在强场强区用户电平要选得高一些，例如定为75dB。一般来说，用户电平选得越高，整个系统的成本就越高；反之用户电平降低，系统的成本也会随之而降低。系统中用户端的实际电平一般在65dB～75dB之间。三、载噪比C／N根据噪声理论，由下式可知一个放大器的载噪比为C/N=Ui-Uno＝Ui(dB)-F-2.4(dB)其中，Ui(dB)为放大器的输入电平；Uno＝F+2.4为放大器内部产生的噪声折算到输入端后的等效噪声输入电平；F为该

4、放大器的噪声系数。例3－1一个放大器增益为20dB，输出电平为110dB，噪声系数为10dB，求C／N。解：输入电平Ui(dB)＝110－20＝90(dB)C／N＝Ui(dB)-F-2.4＝90—10—2.4＝77．6(dB)由式可知，放大器的输入电平越高，其载噪比就越高，反之亦然。提高一个放大器载噪比的办法是尽量提高其输入电平。例3—2一个天线的输出电平为50dB，天线放大器的噪声系数为3dB，求其载噪比。解：C／N＝Ui(dB)-F-2.4＝50-3-2.4＝44.6(dB)由此可以看出，若天线输出电平过低，即使采用了低噪声系数的放大器，整个系统的

5、载噪比仍然很低，这个概念对前端设计和调试来说是很重要的。四、交扰调制比CM系统的交调是影响图像质量的主要因素，在大系统中交调就更是人们关心的主要问题。系统的交调是由放大器的非线性引起的，无源元器件肯定是不会产生交调的。讨论系统的交调，实际上就是讨论放大器产生的交调。交调与放大器的非线性有关，也与放大器的输出电平有关。放大器的非线性是指放大器的输出信号与输入信号之间的非线性关系。由于存在非线性，放大器就会产生失真，失真严重时就会影响图像质量。交调的大小工程上用交调指数XM来衡量，即交调项与线性项(即有用调制信号)的比值。(XM＝1/CM)在放大器输入两个

6、频道信号时，将交调项作分子，线性项作分母就得到了—交调指数的表达式，按对数形式计算，交调指数XM为XM=20lg3k3/2k2+2Ua(dB)其中Ua(dB)为另一频道信号的输入电平。在系统中，通常各个频道的输入电平是相同的。关于交调有如下结论：(1)当放大器的输入增加1dB时，交调指数就提高2dB(交扰调制比减少2dB)；(2)如果频道数为N个，它与两个频道的情况相比，交扰调制量增加10lg(N－1)；(3)如果，n个放大器级联，它与一个放大器的情况相比，交扰调制量增加20lgn(dB)。因此，当n个放大器级联放大N个电视频道信号时：①N个频道信号同

7、步时，交调指数为XM=XMⅡ+20lgn+20lg（N-1）或交扰调制比CM为CM=CMⅡ-20lgn-20lg(N-1)②N个频道信号不同步时，交调指数为XM=XMⅡ+20lgn+10lg(N-1）或交扰调制比CM为CM=CMⅡ-20lgn-10lg(N-1)其中XMⅡ、CMⅡ分别代表两个信号输入时的交调指数和交扰调制比。3.1.2系统指标的工程计算方法及系统指标的分配一、系统的工程算法1.n个工作状态相同的放大器串接n个工作状态相同的放大器串接是比较容易计算的。设单个放大器的载噪比为C／N1，交调指数为XM1，串接后为2.两个工作状态不同的放大器串

8、接两个工作状态不同的放大器串接是非常常见的实际工程问题，要计算串接之后的系统指标可采用查找曲线