防雷接地系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、1開(kāi)路開(kāi)路電視存在的問(wèn)題電視存在的問(wèn)題1電視接收產(chǎn)生陰影區(qū)（注意陰影區(qū)并非弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域）；2續(xù)n2產(chǎn)生多徑接收3有線電視行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)有線電視行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 1、網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）動(dòng)搖著有線電視的壟斷地位。網(wǎng)絡(luò)電視作為一種新型的視頻節(jié)目傳輸形態(tài)在全球迅速發(fā)展，對(duì)有線電視來(lái)說(shuō)，有狼來(lái)了的感覺(jué)。 n2、互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)搖著電視第一媒體的地位?；ヂ?lián)網(wǎng)集報(bào)紙、廣播、電視三大媒體的優(yōu)勢(shì)和雙向互動(dòng)的優(yōu)勢(shì)于一身，深受人們的歡迎。而有線電視目前提供的服務(wù)仍是廣播式單向的電視傳輸，已滿(mǎn)足不了用戶(hù)的需求。 n3、有線電視網(wǎng)絡(luò)公司營(yíng)業(yè)收入來(lái)源單一，抗風(fēng)險(xiǎn)能力低。 4三網(wǎng)融合的結(jié)合點(diǎn)三網(wǎng)融合的結(jié)合點(diǎn)n 三網(wǎng)融合是指電

2、信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造，能夠提供包括語(yǔ)視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造，能夠提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。n 三網(wǎng)融合，在概念上從不同角度和層次上三網(wǎng)融合，在概念上從不同角度和層次上分析，可以涉及到技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、行業(yè)分析，可以涉及到技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、行業(yè)融合、終端融合及網(wǎng)絡(luò)融合。目前更主要的是融合、終端融合及網(wǎng)絡(luò)融合。目前更主要的是應(yīng)用層次上互相使用統(tǒng)一的應(yīng)用層次上互相使用統(tǒng)一的通信協(xié)議通信協(xié)議。用。用IP優(yōu)優(yōu)化光網(wǎng)絡(luò)就是新一代電信網(wǎng)的基礎(chǔ)，是我們所化光網(wǎng)絡(luò)就是新一代電信網(wǎng)的基礎(chǔ)

3、，是我們所說(shuō)的三網(wǎng)融合的結(jié)合點(diǎn)。說(shuō)的三網(wǎng)融合的結(jié)合點(diǎn)。5n系統(tǒng)的組成和分類(lèi)一、組成6系統(tǒng)組成一系統(tǒng)組成一7系統(tǒng)組成二系統(tǒng)組成二8HFC網(wǎng)方框圖9系統(tǒng)組成的簡(jiǎn)述系統(tǒng)組成的簡(jiǎn)述n 有線電視系統(tǒng)主要由信號(hào)源、前端、干線傳輸和用有線電視系統(tǒng)主要由信號(hào)源、前端、干線傳輸和用戶(hù)分配網(wǎng)絡(luò)組成。信號(hào)源接收部分的主要任務(wù)是向前端戶(hù)分配網(wǎng)絡(luò)組成。信號(hào)源接收部分的主要任務(wù)是向前端提供系統(tǒng)欲傳輸?shù)母鞣N信號(hào)。它一般包括開(kāi)路電視接收提供系統(tǒng)欲傳輸?shù)母鞣N信號(hào)。它一般包括開(kāi)路電視接收信號(hào)、調(diào)頻廣播、地面衛(wèi)星、微波以及有線電視臺(tái)自辦信號(hào)、調(diào)頻廣播、地面衛(wèi)星、微波以及有線電視臺(tái)自辦節(jié)目等信號(hào)。節(jié)目等信號(hào)。 系統(tǒng)的前端部分的主要任

4、務(wù)是將信號(hào)源送系統(tǒng)的前端部分的主要任務(wù)是將信號(hào)源送來(lái)的各種信號(hào)進(jìn)行濾波、變頻、放大、調(diào)制、混合等，來(lái)的各種信號(hào)進(jìn)行濾波、變頻、放大、調(diào)制、混合等，使其適用于在干線傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。使其適用于在干線傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。 n系統(tǒng)的干線傳輸部分主要任務(wù)是將系統(tǒng)前端部分所系統(tǒng)的干線傳輸部分主要任務(wù)是將系統(tǒng)前端部分所提供的高頻電視信號(hào)通過(guò)傳輸媒體不失真地傳輸給分配提供的高頻電視信號(hào)通過(guò)傳輸媒體不失真地傳輸給分配系統(tǒng)。其傳輸方式主要有光纖、微波和同軸電纜三種。系統(tǒng)。其傳輸方式主要有光纖、微波和同軸電纜三種。 n用戶(hù)分配系統(tǒng)的任務(wù)是把從前端傳來(lái)的信號(hào)分配給用戶(hù)分配系統(tǒng)的任務(wù)是把從前端傳來(lái)的信號(hào)分配給千家萬(wàn)

5、戶(hù)，它是由支線放大器、分配器、分支器、用戶(hù)千家萬(wàn)戶(hù)，它是由支線放大器、分配器、分支器、用戶(hù)終端以及它們之間的分支線、用戶(hù)線組成。終端以及它們之間的分支線、用戶(hù)線組成。 10系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成n1.前端系統(tǒng)：包括兩部分。前端系統(tǒng)：包括兩部分。n a、信號(hào)源部分：、信號(hào)源部分：n 電視接收（線）天線，衛(wèi)星（面）天線，微電視接收（線）天線，衛(wèi)星（面）天線，微波天線，波天線，n 攝像機(jī)攝像機(jī) ，錄像機(jī)，錄像機(jī)， 字幕機(jī)，計(jì)算機(jī)，字幕機(jī)，計(jì)算機(jī)，n 導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器，控制臺(tái)，監(jiān)示器柜，導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器，控制臺(tái)，監(jiān)示器柜，n 機(jī)架等。機(jī)架等。n 作用：給系統(tǒng)提供各種各樣的信號(hào)。作用：給系統(tǒng)提供各種各樣的信號(hào)

6、。11續(xù)nb、信號(hào)處理部分：、信號(hào)處理部分：n 天線放大器，頻道放大器，解調(diào)器，天線放大器，頻道放大器，解調(diào)器，n 調(diào)制器，衛(wèi)星接收機(jī)，制式轉(zhuǎn)換器，調(diào)制器，衛(wèi)星接收機(jī)，制式轉(zhuǎn)換器，n 微波接收機(jī)，信號(hào)處理器，混合器，微波接收機(jī)，信號(hào)處理器，混合器，n 光發(fā)射機(jī)，光接收機(jī)，分配器等。光發(fā)射機(jī)，光接收機(jī)，分配器等。n n 作用：對(duì)信號(hào)源提供的信號(hào)進(jìn)行必要的處理作用：對(duì)信號(hào)源提供的信號(hào)進(jìn)行必要的處理n 和控制并輸出高質(zhì)量的信號(hào)給干線傳和控制并輸出高質(zhì)量的信號(hào)給干線傳n 輸系統(tǒng)。輸系統(tǒng)。12續(xù)n2、干線傳輸系統(tǒng)：、干線傳輸系統(tǒng)：n 把前端提供的高質(zhì)量的信號(hào)把前端提供的高質(zhì)量的信號(hào)“保質(zhì)保量保質(zhì)保量”的

7、傳送的傳送給用戶(hù)分配系統(tǒng)。給用戶(hù)分配系統(tǒng)。n 它包括：干線放大器，電纜或光纜，干線分支，它包括：干線放大器，電纜或光纜，干線分支，分配器，斜率均衡器，電源供給器，電源插入器等。分配器，斜率均衡器，電源供給器，電源插入器等。n 3、 用戶(hù)分配系統(tǒng)：用戶(hù)分配系統(tǒng)：n 把干線傳輸來(lái)的信號(hào)分配給系統(tǒng)內(nèi)所有的用戶(hù)。把干線傳輸來(lái)的信號(hào)分配給系統(tǒng)內(nèi)所有的用戶(hù)。n 它包括：分配放大器，（系列）分支器，（系列）它包括：分配放大器，（系列）分支器，（系列）分配器，用戶(hù)分配器，用戶(hù)n 終端，機(jī)上變換器（機(jī)頂盒）等。終端，機(jī)上變換器（機(jī)頂盒）等。13有線電視系統(tǒng)的分類(lèi)有線電視系統(tǒng)的分類(lèi)n有線電視系統(tǒng)的分類(lèi)方法眾多：n

8、 我的觀點(diǎn)是按：我的觀點(diǎn)是按：n系統(tǒng)的工作頻帶寬度系統(tǒng)的工作頻帶寬度n系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式n這種分類(lèi)概念清晰、簡(jiǎn)潔明了。這種分類(lèi)概念清晰、簡(jiǎn)潔明了。14常見(jiàn)的分類(lèi)一（供參考）常見(jiàn)的分類(lèi)一（供參考）n 有線電視系統(tǒng)按帶寬、使用器材、傳輸手段和結(jié)構(gòu)類(lèi)型等的不同可分成許多不同的種類(lèi)。n1、按頻道帶寬分有鄰頻系統(tǒng)（300、450、550、750、860MHZ）和隔頻系統(tǒng)（全頻道分段調(diào)節(jié)系統(tǒng)）。n2、按使用器材分有全同軸電纜和光纖同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)（HFC）,FTTH(Fiber To The Home光纖到家庭 )， 、FTTC（光纖到路邊） 、FTTB（光纖到大樓）、 FTTSA（光纖

9、到服務(wù)區(qū)） 。n3、按傳輸手段分有光纜、電纜和微波網(wǎng)（FM、AML、MMDS和LMDS）n4、按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分有鏈型、星型、環(huán)型、網(wǎng)型和混合型。n5、按其它方式分有單向和雙向、低分隔和中分隔、分散供電和集中供電等等。 15常見(jiàn)分類(lèi)二n 按系統(tǒng)規(guī)模大小分類(lèi)，可分為：nA類(lèi)：用戶(hù)數(shù)10000戶(hù)以上，傳輸距離1Km以上nB類(lèi)：用戶(hù)數(shù)200010000戶(hù)以上，傳輸距離5001000m以上nC類(lèi)：用戶(hù)數(shù)3002000戶(hù)以上，傳輸距離500m以下nD類(lèi)：用戶(hù)數(shù)300戶(hù)以下，單幢樓無(wú)干線系統(tǒng)n 按頻道范圍分類(lèi)，可分為：nVHF頻段共用天線電視系統(tǒng)，僅限于VHF頻段112頻道相間隔傳輸；n全頻道共用天線電視系統(tǒng)，

10、僅限于VHF、UHF頻段內(nèi)的電視信號(hào)傳輸；n300MHz內(nèi)鄰頻傳輸系統(tǒng)，僅限于VHF頻段內(nèi)112頻道鄰頻傳輸；n300MHz內(nèi)增補(bǔ)頻道間置傳輸系統(tǒng)，增補(bǔ)A、B兩個(gè)波段；n860Mhz鄰頻傳輸系統(tǒng)n 按傳輸方式分類(lèi)，可分為nA：同軸電纜單向傳輸；nB：同軸電纜雙向傳輸；nC：用光纜傳輸信號(hào)；n 按傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類(lèi)，可分為：nA：按樹(shù)枝形結(jié)構(gòu)布線，連接用戶(hù)方便，較經(jīng)濟(jì)nB：按星形結(jié)構(gòu)布線，由中心向四方傳輸，有利于計(jì)算機(jī)控制。星形結(jié)構(gòu)一般采用光纖傳輸，而且雙向傳輸提供了更大的靈活性。nC：按樹(shù)星混合結(jié)構(gòu)布線，既考慮了目前正在建設(shè)的電纜電視系統(tǒng)的需要，同時(shí)也為今后更新改建為光纜傳輸、雙向傳輸、數(shù)據(jù)傳輸

11、提供方便，今后若需改建，只要更換某一段干線就可以了。16中國(guó)電視頻道頻率配置表17續(xù)18續(xù)19有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、電視信號(hào)的產(chǎn)生與傳播（簡(jiǎn)要）一、電視信號(hào)的產(chǎn)生與傳播（簡(jiǎn)要）1 1、電視信號(hào)的產(chǎn)生、電視信號(hào)的產(chǎn)生主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n視頻圖像信號(hào)的產(chǎn)生視頻圖像信號(hào)的產(chǎn)生n視頻圖像信號(hào)的處理視頻圖像信號(hào)的處理n射頻電視信號(hào)的形成射頻電視信號(hào)的形成n數(shù)字彩色電視攝像機(jī)n 工作原理 將景物的光圖像分解成紅、綠、藍(lán)三幅光圖像，分別聚焦在三個(gè)攝像器件的光敏面上，然后由攝像器件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并通過(guò)掃描得到三個(gè)基色信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路和編碼電路，形成分量信號(hào)或全電視信號(hào)輸出

12、。20數(shù)字彩色電視攝像機(jī) 上世紀(jì)90年代初，彩色電視攝像機(jī)開(kāi)始向數(shù)字化 過(guò) 渡 ， 攝 像 器 件 全 部 采 用 電 荷 耦 合 器 件電 荷 耦 合 器 件CCD(Charge-coupled DeviceCCD(Charge-coupled Device ) )。由于CCD是模擬器件，攝像機(jī)的數(shù)字化只能從信號(hào)處理電路開(kāi)始。嚴(yán)格的講，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)應(yīng)該稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)處理（DSP）攝像機(jī)。一般將數(shù)字信號(hào)處理電路占整個(gè)電路70%以上的攝像機(jī)稱(chēng)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。 北京理工大學(xué)與臺(tái)灣敏通公司21 一組用于紫外線影像處理用的一組用于紫外線影像處理用的CCDnCCD，英文全稱(chēng)：，英文全稱(chēng)：Charge-coup

13、led Device，中文全稱(chēng)：電荷耦合元件?？梢苑Q(chēng)為中文全稱(chēng)：電荷耦合元件?？梢苑Q(chēng)為CCD圖像圖像傳感器。傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 CCD上植入的微小光上植入的微小光敏物質(zhì)稱(chēng)作像素（敏物質(zhì)稱(chēng)作像素（Pixel）。一塊）。一塊CCD上包含上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫(huà)面分辨率也就越高。的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫(huà)面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。CCD上有許多排列整齊的電上有許多排列整齊的電容，能感應(yīng)光線，并將影像轉(zhuǎn)變成

14、數(shù)字信號(hào)。容，能感應(yīng)光線，并將影像轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。經(jīng)由外部電路的控制，每個(gè)小電容能將其所帶經(jīng)由外部電路的控制，每個(gè)小電容能將其所帶的電荷轉(zhuǎn)給它相鄰的電容。的電荷轉(zhuǎn)給它相鄰的電容。22三基色原理三基色原理 n基理：基理： 根據(jù)人眼的視覺(jué)特性及分辨率，進(jìn)而由主觀評(píng)價(jià)來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)審驗(yàn)收。 三基色是指紅,綠,藍(lán)三色,人眼對(duì)紅、綠、藍(lán)最為敏感，大多數(shù)的顏色可以通過(guò)紅、綠、藍(lán)三色按照不同的比例合成產(chǎn)生。同樣絕大多數(shù)單色光也可以分解成紅綠藍(lán)三種色光。這是色度學(xué)的最基本原理，即三基色原理。 紅綠藍(lán)三基色按照不同的比例相加合成混色稱(chēng)為相加混色，除了相加混色法之外還有相減混色法?？筛鶕?jù)需要相加相減調(diào)配顏色 23

15、彩色全電視信號(hào)彩色全電視信號(hào)24n信噪比與載噪比信噪比與載噪比 1.信噪比（信噪比（S/N） 信噪比信噪比的定義的定義 信噪比信噪比與圖像質(zhì)量的關(guān)系：與圖像質(zhì)量的關(guān)系： （SN）dB.2 為了得到級(jí)以上的圖像質(zhì)量，要求為了得到級(jí)以上的圖像質(zhì)量，要求 信噪比指標(biāo)高于信噪比指標(biāo)高于36.636.6dBdBn 25無(wú)線電波的特點(diǎn)無(wú)線電波的特點(diǎn) 1電磁波的產(chǎn)生 電視信號(hào)是以電磁波形式傳播的，電磁波即無(wú)線電波。電磁波是由交變電場(chǎng)與交變磁場(chǎng)的相互轉(zhuǎn)換進(jìn)行傳送的。26無(wú)線電波的特點(diǎn)無(wú)線電波的特點(diǎn) 2電磁波在空間的傳播 傳播方式有地面波、空間波和天波三種。27續(xù)n3無(wú)線電波的波段n 無(wú)線電波不同波段，用途不同

16、。n4電磁波極化方式n（1）線極化：垂直極化水平極化n（2）圓極化：左旋極化右旋極化橢圓極化n5.無(wú)線電波的場(chǎng)強(qiáng)n定義：電磁波在某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度稱(chēng)為該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。n單位：mv/m或v/m,有線電視系統(tǒng)中常用分貝微狀（dBv）來(lái)表示電視信號(hào)的強(qiáng)度。n規(guī)定：1v/m的場(chǎng)強(qiáng)=0dBv28電視信號(hào)的傳播（續(xù)）電視信號(hào)的傳播（續(xù)）1、視距傳播n 無(wú)線電波的傳播途徑有地面波、空間波和天波，電視廣播所用頻段均劃在超短波以上，因此電視信號(hào)主要由空間波來(lái)傳播，屬于視距傳播。如下式（2-3）所示。n其中ht表示發(fā)射天線高度，hr表示接收天線高度，發(fā)射與接收之間的距離為r。可用近似的公式來(lái)表示： n（工程實(shí)踐是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

17、，通常是晚（工程實(shí)踐是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，通常是晚7點(diǎn)后點(diǎn)后）29電視信號(hào)的傳播（續(xù)）電視信號(hào)的傳播（續(xù)）n2、超視距傳輸n 電離層的反射作用，主要是對(duì)超短波、微波范圍的電視信號(hào)具有反射作用。這樣就使得電視信號(hào)的傳輸距離大大增加，但其是屬于不可靠接收，是要具備一定的電離層條件的。n （工程實(shí)踐舉例：曾經(jīng)在合肥調(diào)試天線時(shí)就（工程實(shí)踐舉例：曾經(jīng)在合肥調(diào)試天線時(shí)就接收到南京的電視臺(tái)發(fā)射的信號(hào)接收到南京的電視臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，屬于非，屬于非正常接收。）正常接收。）30電視信號(hào)的傳播（續(xù)）電視信號(hào)的傳播（續(xù)）n3、多徑傳輸n 建筑物、山丘及鐵塔等都是反射源，是形成多徑傳輸?shù)脑?。n 另外低頻率的射頻電視信號(hào)與障礙物時(shí)

18、會(huì)產(chǎn)生繞射，這也屬非正常接收。31電視信號(hào)的帶寬電視信號(hào)的帶寬圖像信號(hào)采用殘留單邊帶式發(fā)送（減小頻道占用的頻帶）。伴 音 采 用 調(diào) 頻（FM）雙邊帶發(fā)送每一個(gè)電視頻道帶寬為8MHz伴音載頻fS比圖像 載 頻 f p 高6.5MHz32隔頻傳輸電視信號(hào)頻譜：8 M8M8M載波載波1載波載波2載波載波3頻道頻道1頻道頻道2頻道頻道3F (MHz)033鄰頻傳輸電視信號(hào)頻譜：8M8M8M8M8M載波載波1載波載波2載波載波3載波載波5載波載波4頻道頻道1頻道頻道2頻道頻道3頻道頻道4頻道頻道5F (MHz)034增益（dB）的定義(功率增益)=輸出功率（ ）/輸入功率（ ）（倍） 功率增益= （相

19、對(duì)增益） (電壓增益)=輸出電壓（ ）/輸入電壓（ ）（倍）功率增益= （相對(duì)增益）)(lg10dBPPiooPiPoUiU)(lg20dBUUio35分貝的定義、載噪比n（絕對(duì)）分貝：n 載噪比 ：（C/N）=載波功率/噪聲功率（倍） 分貝表示：圖像質(zhì)量等級(jí)的主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)P10表2-1VU1lg20)/lg(10/NCNC36載噪比n系統(tǒng)內(nèi)的噪聲包含兩個(gè)方面：系統(tǒng)內(nèi)的噪聲包含兩個(gè)方面：n（1）電阻產(chǎn)生的熱噪聲，通常用噪聲源電壓表示；）電阻產(chǎn)生的熱噪聲，通常用噪聲源電壓表示；n（2）放大器中的晶體管的器件產(chǎn)生的噪聲，用噪聲系）放大器中的晶體管的器件產(chǎn)生的噪聲，用噪聲系數(shù)表示。數(shù)表示。n一、熱噪

20、聲（一、熱噪聲（Heat NoiseHeat Noise）源電壓源電壓n 熱噪聲是由導(dǎo)體中載流子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)引熱噪聲是由導(dǎo)體中載流子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)引起的。任何處于絕對(duì)零度以上的導(dǎo)體中，電子起的。任何處于絕對(duì)零度以上的導(dǎo)體中，電子都在作隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)。都在作隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)。37n電阻電阻R R中的熱噪聲電壓均方值中的熱噪聲電壓均方值U Unono2 2為為 其中其中k k為波爾茲曼常數(shù)：為波爾茲曼常數(shù)：1.381.381010-23-23J JK K； T T為絕對(duì)溫度（為絕對(duì)溫度（K K）；）； fpfp為圖像的噪聲頻帶寬度為圖像的噪聲頻帶寬度(Hz(Hz），），PAL-DPAL-D制為制為5.75MH

21、z5.75MHz。 R R為噪聲源內(nèi)阻為噪聲源內(nèi)阻，該電阻已是無(wú)噪聲的理想電阻，該電阻已是無(wú)噪聲的理想電阻，CATV CATV 系統(tǒng)為系統(tǒng)為7575。（工程上注意：系統(tǒng)內(nèi)所有器件的輸入輸出阻抗均為（工程上注意：系統(tǒng)內(nèi)所有器件的輸入輸出阻抗均為75 75 ） RfKTUPno 238熱噪聲的譜密度熱噪聲的譜密度S(f)S(f)為為 S(f)=4kTRS(f)=4kTR 可見(jiàn)熱噪聲的譜密度與工作頻率可見(jiàn)熱噪聲的譜密度與工作頻率f f無(wú)關(guān)，屬于無(wú)關(guān)，屬于白噪聲。白噪聲。 39熱噪聲特性：熱噪聲特性：n 熱噪聲電壓均方值與絕對(duì)溫度熱噪聲電壓均方值與絕對(duì)溫度T T成正比，溫度越高，導(dǎo)體內(nèi)自由電成正比，溫

22、度越高，導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈，噪聲電壓就越子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈，噪聲電壓就越高，溫度降低，可以消弱熱噪聲。高，溫度降低，可以消弱熱噪聲。熱噪聲電壓還與工作頻帶成正比，熱噪聲電壓還與工作頻帶成正比，與電阻阻值成正比。與電阻阻值成正比。40n 由于放大器本身就有噪聲，輸出端的信噪比和輸入端信噪比是不一樣的，為此，使用噪聲系數(shù)來(lái)衡量放大器本身的噪聲水平 n公式表示為：噪聲系數(shù)NF=輸入端信噪比/輸出端信噪比，單位常用“dB”。 n該系數(shù)并不是越大越好，它的值越大，說(shuō)明在傳輸過(guò)程中摻入的噪聲也就越大，反應(yīng)了器件或者信道特性的不理想。 41n8.噪聲：各種干擾的總稱(chēng)，其表現(xiàn)為噪聲：各種干擾的總稱(chēng)，其

23、表現(xiàn)為“雪花雪花”或干擾條紋及或干擾條紋及n 雜音噪聲產(chǎn)生的原因：各種電子器件及空間干擾。雜音噪聲產(chǎn)生的原因：各種電子器件及空間干擾。n n 衡量的指標(biāo)：衡量的指標(biāo)：n 信噪比：信噪比視頻信號(hào)功率噪聲功率信噪比：信噪比視頻信號(hào)功率噪聲功率SNn 單靠提高電平不能提高圖像質(zhì)量單靠提高電平不能提高圖像質(zhì)量n 載噪比：載噪比： 載噪比載波功率載噪比載波功率 噪聲功率噪聲功率C Nn載噪比與信噪比之間的關(guān)系：載噪比與信噪比之間的關(guān)系：n S NC N 6.4（dB）n n 國(guó)家規(guī)定系統(tǒng)載噪比大于國(guó)家規(guī)定系統(tǒng)載噪比大于43dB即載波功率要比噪聲即載波功率要比噪聲n 功率大功率大20000倍或載波電壓要比

24、噪聲電壓大倍或載波電壓要比噪聲電壓大141倍。倍。n n 噪聲系數(shù)輸入載噪比輸出載噪比噪聲系數(shù)輸入載噪比輸出載噪比42噪聲系數(shù)（F）n放大器的噪聲系數(shù)定義為：輸入載噪比與輸出載噪比之比43信噪比和噪聲系數(shù)信噪比和噪聲系數(shù) 信噪比信噪比 信噪比：衡量一個(gè)信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的指標(biāo)。它是在指定信噪比：衡量一個(gè)信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的指標(biāo)。它是在指定頻帶內(nèi)，同一端口信號(hào)功率頻帶內(nèi)，同一端口信號(hào)功率 sP和噪聲功率和噪聲功率 nP的比值，即的比值，即 /snPS NP當(dāng)用分貝表示信噪比時(shí)，有當(dāng)用分貝表示信噪比時(shí)，有 /()10lgsnPS N dBP信噪比越大，信號(hào)質(zhì)量越好。信噪比越大，信號(hào)質(zhì)量越好。 44噪聲系數(shù)噪聲

25、系數(shù) 噪聲系數(shù)定義：線性四端網(wǎng)絡(luò)輸入端的信噪比與噪聲系數(shù)定義：線性四端網(wǎng)絡(luò)輸入端的信噪比與輸出端的信噪比之比值。輸出端的信噪比之比值。s是信號(hào)源電壓，是信號(hào)源電壓， n是信號(hào)源內(nèi)阻是信號(hào)源內(nèi)阻 sR的等效噪聲源電壓；的等效噪聲源電壓； LR是負(fù)載。是負(fù)載。 sR是信號(hào)源內(nèi)阻，是信號(hào)源內(nèi)阻， 線件四端網(wǎng)絡(luò)如圖線件四端網(wǎng)絡(luò)如圖 8.3.18.3.1所示，圖中所示，圖中噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)45設(shè)輸入端的信號(hào)功率為設(shè)輸入端的信號(hào)功率為 siP，由信號(hào)源內(nèi)阻產(chǎn)生的，由信號(hào)源內(nèi)阻產(chǎn)生的噪聲功率為噪聲功率為 niP，而網(wǎng)絡(luò)的輸出端負(fù)載上所得到的信號(hào)，而網(wǎng)絡(luò)的輸出端負(fù)載上所得到的信號(hào)、 功率和噪聲功率分別為功率和

26、噪聲功率分別為 soPnoP，噪聲系數(shù)定義為，噪聲系數(shù)定義為 siniFsonoPPNPP輸入信噪比輸出信噪比或用或用dB表示為表示為 ()10lgsiniFdBsonoPPNPP46 噪聲系數(shù)通常只適用線性網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榉蔷€性電路會(huì)產(chǎn)噪聲系數(shù)通常只適用線性網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榉蔷€性電路會(huì)產(chǎn)生信號(hào)和噪聲的頻率變換，噪聲系數(shù)不能反映系統(tǒng)的附生信號(hào)和噪聲的頻率變換，噪聲系數(shù)不能反映系統(tǒng)的附加噪聲性能。加噪聲性能。opiPGP則噪聲系數(shù)可以改寫(xiě)為則噪聲系數(shù)可以改寫(xiě)為 sinisinonoFsonosonipniPPP PPNPPPPG P式中，式中， pniG P為信號(hào)源內(nèi)阻為信號(hào)源內(nèi)阻 sR產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過(guò)線性網(wǎng)

27、絡(luò)后產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)后在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率；在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率；若設(shè)線性網(wǎng)絡(luò)的功率增益若設(shè)線性網(wǎng)絡(luò)的功率增益47而線性網(wǎng)絡(luò)輸出端的總噪聲功率而線性網(wǎng)絡(luò)輸出端的總噪聲功率noP應(yīng)等于應(yīng)等于 pniG P和線性網(wǎng)絡(luò)本身的噪聲在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率和線性網(wǎng)絡(luò)本身的噪聲在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率anoP之和，即之和，即 nopnianoPG PP顯然，顯然， nopniPG P，故線性網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)，故線性網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù) FN總是大于總是大于1。 為了更清楚地了解網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的噪聲，對(duì)信噪比的影為了更清楚地了解網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的噪聲，對(duì)信噪比的影響，噪聲系數(shù)又可表示為響，噪聲系數(shù)又可表示為 1anopni

28、anoFpnipniPG PPNG PG P 48（1）當(dāng)線性網(wǎng)絡(luò)本身不產(chǎn)生噪聲，即當(dāng)線性網(wǎng)絡(luò)本身不產(chǎn)生噪聲，即 0anoP時(shí)，時(shí)， 1FN，故為無(wú)噪聲的理性網(wǎng)絡(luò)。，故為無(wú)噪聲的理性網(wǎng)絡(luò)。 （2）線性網(wǎng)絡(luò)本身產(chǎn)生的噪聲線性網(wǎng)絡(luò)本身產(chǎn)生的噪聲 anoP越大，噪聲系數(shù)越大，噪聲系數(shù) FN越大。越大。 （3）線性網(wǎng)絡(luò)的功率增益線性網(wǎng)絡(luò)的功率增益 pG越大，噪聲系數(shù)越大，噪聲系數(shù) FN越小。越小。由上式可以得出下述結(jié)論：由上式可以得出下述結(jié)論： 這說(shuō)明為了這說(shuō)明為了降低網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)應(yīng)設(shè)法增大線性網(wǎng)降低網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)應(yīng)設(shè)法增大線性網(wǎng)絡(luò)的功率增益。絡(luò)的功率增益。 49 為了使信號(hào)源有最大輸出功率，對(duì)于圖

29、為了使信號(hào)源有最大輸出功率，對(duì)于圖8.3.2所示的所示的網(wǎng)絡(luò)，必須使放大器的輸入電阻網(wǎng)絡(luò)，必須使放大器的輸入電阻 iR與信號(hào)源內(nèi)阻與信號(hào)源內(nèi)阻 sR相匹相匹因而額定輸入信號(hào)功率為因而額定輸入信號(hào)功率為 24ssisVPR 額定輸入噪聲功率額定輸入噪聲功率 2444nsnisskTR BPkTBRR 為了計(jì)算和測(cè)量的方便，噪聲系數(shù)也可以用額定功為了計(jì)算和測(cè)量的方便，噪聲系數(shù)也可以用額定功率（率（Rated PowerRated Power）和額定功率增益的關(guān)系來(lái)定義。）和額定功率增益的關(guān)系來(lái)定義。所謂的所謂的額定功率是指信號(hào)源所能輸出的最大功率。額定功率是指信號(hào)源所能輸出的最大功率。isRR配，

30、也即應(yīng)使配，也即應(yīng)使。50 由上兩式知，不管信號(hào)源內(nèi)阻如何，它產(chǎn)生的額定由上兩式知，不管信號(hào)源內(nèi)阻如何，它產(chǎn)生的額定噪聲功率是相同的，其大小只與電阻所處的環(huán)境溫度噪聲功率是相同的，其大小只與電阻所處的環(huán)境溫度T和和系統(tǒng)系統(tǒng)帶寬帶寬B B有關(guān)。有關(guān)。是為什么接收機(jī)采用低內(nèi)阻天線的原因。是為什么接收機(jī)采用低內(nèi)阻天線的原因。 而信號(hào)源額定功率卻隨著內(nèi)阻而信號(hào)源額定功率卻隨著內(nèi)阻sR的增加而減小，這也的增加而減小，這也 放大器的額定功率增益是指放大器（或線性網(wǎng)絡(luò)）放大器的額定功率增益是指放大器（或線性網(wǎng)絡(luò)）的輸入端和輸出端分別匹配（的輸入端和輸出端分別匹配（ 率增益，即率增益，即 sopHsiPGPi

31、sRR、 oLRR）時(shí)的功）時(shí)的功51線性網(wǎng)絡(luò)輸出端的總噪聲額定功率線性網(wǎng)絡(luò)輸出端的總噪聲額定功率 noP同樣應(yīng)等于同樣應(yīng)等于 pHniGP和線性網(wǎng)絡(luò)本身的噪聲在輸出端產(chǎn)生的額定噪聲功率和線性網(wǎng)絡(luò)本身的噪聲在輸出端產(chǎn)生的額定噪聲功率 anoP之和，即之和，即 nopHnianoPGPP，所以噪聲系數(shù)可以表示為，所以噪聲系數(shù)可以表示為 1sipHnianoninoanoFsonipHnipHnipHnoPGPPPPPNPP GP GP GP 將額定輸入噪聲功率式代入可得將額定輸入噪聲功率式代入可得 1noanoFpHpHPPNkTBGkTBG 52 假如，有兩個(gè)四端網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)，如圖所示。它們的噪假

32、如，有兩個(gè)四端網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)，如圖所示。它們的噪聲系數(shù)、額定功率增益、噪聲帶寬分別為聲系數(shù)、額定功率增益、噪聲帶寬分別為 根據(jù)定義，級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總噪聲系數(shù)根據(jù)定義，級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的總噪聲系數(shù) FN為為 1 21 21 2nonoFpHnipHniPPNGPGkT B二、多級(jí)放大電路的噪聲二、多級(jí)放大電路的噪聲2B2pHG， 1B、 ，并且，并且 12BBB。 、 1FN、 2FN1pHG， 53式中，式中， noP是級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)總輸出的額定噪聲功率。是級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)總輸出的額定噪聲功率。 1 212pHpHpHGGG是級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)總的額定功率增益。是級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)總的額定功率增益。 由三部由三部noP分組成：分組成：

33、信號(hào)源內(nèi)阻信號(hào)源內(nèi)阻 sR產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大后在輸出端產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大后在輸出端的噪聲額定功率的噪聲額定功率 12pHpHGGkTB； 第一級(jí)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部噪聲第一級(jí)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部噪聲 1anoP經(jīng)第二級(jí)放大后在輸出端經(jīng)第二級(jí)放大后在輸出端的噪聲額定功率的噪聲額定功率 21PHanoGP； 1 21 21 2nonoFpHnipHniPPNGPGkT B54第二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部噪聲輸出端的噪聲額定功率第二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部噪聲輸出端的噪聲額定功率 2anoP故故 noP可表示為可表示為 12212nopHpHpHanoanoPGGkTBGPP由式由式 1noanoFpHpHPPNkTBGkTBG 可求得第

34、一級(jí)、第二級(jí)可求得第一級(jí)、第二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部噪聲網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部噪聲 1anoP和和 2anoP為為 1 21 21 2nonoFpHnipHniPPNGPGkT B111(1)anoFpHPNGkTB222(1)anoFpHPNGkTB55所以所以 21 2111FFFpHNNNG對(duì)于三級(jí)電路組成的級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于三級(jí)電路組成的級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，可將前兩級(jí)看做第一級(jí)，后面一級(jí)看做第二級(jí)，則可得到可將前兩級(jí)看做第一級(jí)，后面一級(jí)看做第二級(jí)，則可得到 1 2 3FN為為 3321 2 31 211 2112111FFFFFFpHpHpHpHNNNNNNGGGG同理，對(duì)同理，對(duì)n級(jí)電路組成的網(wǎng)絡(luò)，總的噪聲系數(shù)為級(jí)電路

35、組成的網(wǎng)絡(luò)，總的噪聲系數(shù)為 321 2111212111FFnFFnFpHpHpHpHpHpHnNNNNNGGGGGG56 若各級(jí)噪聲系數(shù)小而額定功率增益大，級(jí)聯(lián)電路的若各級(jí)噪聲系數(shù)小而額定功率增益大，級(jí)聯(lián)電路的由以上公式可得出如下結(jié)論：由以上公式可得出如下結(jié)論：FN小。但是各級(jí)噪聲對(duì)小。但是各級(jí)噪聲對(duì) 的影響是不同的，的影響是不同的，F(xiàn)N總噪聲系數(shù)總噪聲系數(shù)越是靠近前面幾級(jí)的噪聲系數(shù)和額定功率增益對(duì)總的噪越是靠近前面幾級(jí)的噪聲系數(shù)和額定功率增益對(duì)總的噪聲系數(shù)影響越大。因此級(jí)聯(lián)電路中最主要的是前面的第聲系數(shù)影響越大。因此級(jí)聯(lián)電路中最主要的是前面的第一、二級(jí)，最關(guān)鍵的是由第一級(jí)放大器的噪聲系數(shù)一

36、、二級(jí)，最關(guān)鍵的是由第一級(jí)放大器的噪聲系數(shù)1FN和額定和額定功率增益功率增益 1pHG所決定。所決定。 57三、等效噪聲溫度三、等效噪聲溫度 eT 把網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部噪聲折算到其輸入端時(shí)，使噪聲源電把網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部噪聲折算到其輸入端時(shí)，使噪聲源電阻所升高的溫度稱(chēng)為等效噪聲溫度阻所升高的溫度稱(chēng)為等效噪聲溫度 。 eT由于噪聲源在網(wǎng)絡(luò)輸出端的額定噪聲功率為由于噪聲源在網(wǎng)絡(luò)輸出端的額定噪聲功率為 nipHopHP GkT BG內(nèi)部噪聲在網(wǎng)絡(luò)輸出端的額定功率為內(nèi)部噪聲在網(wǎng)絡(luò)輸出端的額定功率為 。pHeGkT B所以網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)所以網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)FN可表示為可表示為 111peanoeFnipHpooG kT

37、BPTNP GG kT BT 噪聲溫度的定義是：噪聲溫度的定義是：58所以，等效噪聲溫度為所以，等效噪聲溫度為 (1)eFoTNT290K。 式中，式中， oT是標(biāo)準(zhǔn)溫度，在一般情況下，可以認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)溫度，在一般情況下，可以認(rèn)為 oT當(dāng)當(dāng) eT0時(shí)（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無(wú)噪聲），時(shí)（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無(wú)噪聲）， FNl， (dB)FN 0dB290K。（內(nèi)部噪聲等于外部噪聲）時(shí)，。（內(nèi)部噪聲等于外部噪聲）時(shí)， 當(dāng)當(dāng) eT2， FN(dB)FN 3dB。 59減小噪聲系數(shù)的措施減小噪聲系數(shù)的措施 在放大或其它電路中，電子器件的內(nèi)部噪聲起著重在放大或其它電路中，電子器件的內(nèi)部噪聲起著重要作用。因此，改進(jìn)電子器件的噪聲性

38、能和選用低噪聲要作用。因此，改進(jìn)電子器件的噪聲性能和選用低噪聲的電子器件，就能大大降低電路的噪聲系數(shù)。的電子器件，就能大大降低電路的噪聲系數(shù)。 二、正確選擇晶體管放大級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)二、正確選擇晶體管放大級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn) 三、選擇合適的信號(hào)源內(nèi)阻三、選擇合適的信號(hào)源內(nèi)阻 四、選擇合適的工作帶寬四、選擇合適的工作帶寬 五、選用合適的放大電路五、選用合適的放大電路 根據(jù)上面討論的結(jié)果，可提出如下減小噪根據(jù)上面討論的結(jié)果，可提出如下減小噪聲系數(shù)的措施：聲系數(shù)的措施： 一、選用低噪聲元、器件一、選用低噪聲元、器件60一臺(tái)放大器的載噪比一臺(tái)放大器的載噪比C/Nn記憶：n 教材 n 該公式很實(shí)用，給出了放大器

39、輸出端的載噪比與放大器輸入電平之間的關(guān)系。n看一看是制約什么關(guān)系？看一看是制約什么關(guān)系？)152()( 4 . 2/dBNSNCFa61多（多（n）臺(tái)放大器串接時(shí)的載噪比）臺(tái)放大器串接時(shí)的載噪比C/N)162 ()/(1.)/(1)/(1)/(121nNCNCNCNC上式是倍數(shù)的倒數(shù)之和用分貝數(shù)來(lái)表示：（教材更正P12） )182(10lg10110/niNCiNC一、N臺(tái)放大器（無(wú)規(guī)律）串接時(shí)總的載噪比與各級(jí)載噪比有如下關(guān)系：62放大器等間隔設(shè)置級(jí)聯(lián)方式（零增益設(shè)計(jì)方式）總的載噪比)192(lg104 . 2lg101nNSnNCNCFa注意：這里要求n臺(tái)放大器的技術(shù)參數(shù)相同總的噪聲系數(shù)為：

40、)202(111121213121nnhGGGFGGFGFFF63載噪比的分配)252(lg10/qNCNCzongi6465現(xiàn)代有線網(wǎng)絡(luò)概況及發(fā)展66一：有線網(wǎng)絡(luò)演變及有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)一：有線網(wǎng)絡(luò)演變及有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)二：廣電城域網(wǎng)的基本構(gòu)架二：廣電城域網(wǎng)的基本構(gòu)架三：有線三：有線CM(Cable Modem)寬帶系統(tǒng)寬帶系統(tǒng)四：數(shù)字電視四：數(shù)字電視有線網(wǎng)絡(luò)概況及發(fā)展67一：有線網(wǎng)絡(luò)演變及一：有線網(wǎng)絡(luò)演變及有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) 1.11.1：有線電視網(wǎng)絡(luò)的演變及發(fā)展概況：有線電視網(wǎng)絡(luò)的演變及發(fā)展概況 1.21.2：有線電視網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備：有線電視網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備

41、 1.31.3：有線電視網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)指標(biāo)體系：有線電視網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)指標(biāo)體系二：廣電城域網(wǎng)的基本構(gòu)架二：廣電城域網(wǎng)的基本構(gòu)架三：有線三：有線CM(CM(Cable Modem)寬帶系統(tǒng)寬帶系統(tǒng)四：數(shù)字電視四：數(shù)字電視68有線電視網(wǎng)有線電視網(wǎng)n有線電視網(wǎng)初期是指以電纜、光纖為主要傳輸有線電視網(wǎng)初期是指以電纜、光纖為主要傳輸媒介，向用戶(hù)傳送本地、遠(yuǎn)地及自媒介，向用戶(hù)傳送本地、遠(yuǎn)地及自 辦節(jié)目的辦節(jié)目的電視廣播系統(tǒng)。這是一個(gè)集節(jié)目組織、節(jié)目傳電視廣播系統(tǒng)。這是一個(gè)集節(jié)目組織、節(jié)目傳送及分配于一體的區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)；送及分配于一體的區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)；69有線網(wǎng)絡(luò)的演變（一）有線網(wǎng)絡(luò)的演變（一）n有線電視網(wǎng)發(fā)展四個(gè)階段：有線電視網(wǎng)發(fā)展四個(gè)階段：n公用天線系統(tǒng)（公用天線系統(tǒng)（Community Anten