模拟电视广播系统
有线数字电视讲座第四讲-有线数字电视机顶盒-1
这不但扩展了现有电视机的功能，而且也将在广 大有 线 电 视 观 众 中 推 广 和 使 用 Internet 技 术，促 进 CATV 系统数字化的改造。 1 上网 STB
①解调模式
像专家组）传输流的串行或并行数据。
它使解调器定位到某一个特定的频率段上，以便
CA（ Conditional Access：条件接收）在 STB 中有两 能够获取一个传输流上的数据。
类不同的应用方式：一是通过独立的 CA 通用接口模
②频道搜寻模式
块，处理安全和加扰信息，送出解扰的 TS 流（ MPEG -
数字地面广播中所存在的多径接收、邻频干扰等
问题。
图 1 CADTV - STB 框图
143
冯传岗等：第四讲 有线数字电视的机顶盒（1）
《 中国有线电视》2004 年第 19 / 20 期
输入是数字信道时，一路经 RF 环通直接输出；另一路 控制单元来控制。
经调谐模块接收 RF 信号并下变频为中频信号，然后
所谓 STB，广义上指凡是与电视机连接的网络终 端设备都可称为 STB。从 CATV 早期的模拟增补频道 变换器、模拟频道解扰器，到将电话与 CATV 联系在一 起的上网连接器、IRD（ Integrated Receiver Decoder：综 合解码接收机）、地面数字电视 STB、CADTV - STB 以 及目前 CATV 系统中常用的 CM（ Cable Modem：电缆调 制解调器）等等，都可统称为 STB。
CADTV - STB 是集数字压缩技术、电视技术、网络 通信技术、CM 技术、多媒体技术、计算机技术的多学
DTTP彩色电视机
1.世界各国地面数字电视广播系统发展概况目前国际上存在四种地面数字电视广播制式他们是ATSC、DVB-T、ISDB-T、和中国的DTTB标准，如下：美国的ATSC制式颁布于1996年，其外编码采用RS编码，内编码采用格栅编码TCM,数字调制方式为单载波，8VSB调制，广泛应用于中北美，巴西和韩国等国家。
美国国会1998年就明确要求到2006年将全美的电视发射信号由模拟系统转为数字系统，但市场需求一直不旺。
美国国会近两年一再督促有关各方加快实现数字化的步伐。
按其新要求，到2004年，35英寸以上的电视机必须是数字电视机；2006年电视发射系统实现数字化，模拟信号停送；到2007年，所有上市的电视机，无论大小，一律实现数字化。
美国国会已经批准1600家电视台拥有一个分立的数字电视频道，目前 1037家电视台完成了数字化过渡，覆盖202个市场，可服务99.35%的美国电视家庭。
欧洲的DVB-T制式颁布于1996年，其外编码采用RS编码，内编码采用卷积编码,数字调制方式为多载波，OFDM调制，广泛应用于欧洲，亚太地区的新加坡和澳大利亚等国家。
以德国为例：德国柏林2003年8月关闭模拟广播，成为世界上首个只能收到数字信号的地区之后，德国西部和北部地区的地方传媒管理机构和商业广播机构也签署了向2400万户居民开展数字广播服务的合同。
预计到2004年5月，这两个地区的用户将可以收看到16个数字电视频道，频道数量到11月将增至24个，模拟广播同时关闭。
目前已有17万台机顶盒售出。
德国官方消息，德国将在2010年普及数字电视，同时停播模拟电视。
日本的ISDB-T制式颁布于1999年，其外编码采用RS编码，内编码采用卷积编码,数字调制方式为COFDM多波段分13个段。
应用于日本本土。
日本于1999年12月1日正式开始数字地面电视广播。
日本政府决心将数字广播发展成为国家标准，2006年底在全国普及数字电视。
目前，数字电视还只局限于3个大城市，潜在家庭用户大约1200万。
模拟电视制式和数字电视标准
目前各国在信源编码-视频音频编码方案上已统一于MPEG-2标准。无论针对哪种传输媒介，从节目复用器和传送复用器中生成的都是标准的MPEG-2的TS码流。当进行数字广播时，根据传输媒介，选用相应的传输系统，通过纠错编码和调制，将TS码流变换成射频信号。
MPEG-2标准从1990年开始研究，1994发布DIS。它是一个直接与数字电视广播有关的高质量图像和声音编码标准。 MPEG-2可以说是MPEG-1的扩充，因为它们的基本编码算法都相同。但MPEG-2增加了许多MPEG-1所没有的功能，例如运动向量的精确度提高到半个像素；由于关键帧里存在特殊向量，扩展了错误冗余；离散余弦变换中可选择精度；超前预测模式；质量伸缩性（在同一视频流中可容忍不同质量的图象）；支持VBR，提供了位速率的可变性能(scalability)功能；增加了隔行扫描电视的编码。
在数字通信系统中，定性而论，传输效率越高，传输可靠性越差；效率越低，可靠性越高，即提高有效性与提高可靠性是一对矛盾，实际通信系统设计的任务就是在这两者之间作综合考虑。例如在卫星通信中，由于信号衰减很严重，传输信号常淹没在噪声中，可靠性问题变得十分尖锐，因此采用了QPSK调制技术。QPSK具有很强的抵抗幅度干扰的能力，但传输效率比较低，仅为2bit/s/Hz。而在数字微波通信中，由于干扰较小，信道环境较好，因此采用了256QAM这种高效调制技术，传输效率高达8bit/s/Hz，但256QAM抗干扰的
③ MPEG-2声音，写成MPEG-2 Audio，规定声音数据的编码和解码，是MPEG-1 Audio的扩充，支持多个声道，标准名是ISO/IEC 13818-3：1998 Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information - Part 3：Audio。
数字电视机顶盒技术综述
数字电视机顶盒技术综述一、机顶盒的基本概念机顶盒（STB，Set Top Box）的概念是比较广泛的，从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称为机顶盒。
从基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解扰器，到将电话线与电视机联系在一起的"上网机顶盒"、数字卫星的综合接收解码器（IRD，Integrated Receive Decoder）、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒都可称为机顶盒。
从狭义上说，我们可以将模拟设备排除在外，按主要功能将机顶盒分为上网机顶盒、数字卫星综合接收解码器、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒。
这些设备由于具有很好的网络功能，因此也成为信息家电的代表。
二、各种机顶盒的主要功能和特点1．上网机顶盒提起机顶盒，我们首先想到的可能是微软的维纳斯计划。
维纳斯计划实际上是一个Windows CE推广计划，只不过在推出Windows CE的同时，捆绑了一个机顶盒硬件平台。
它利用电话网络做为传输平台，利用电视机做为显示平台，实现Internet接入功能。
因此，可以将其看成是一种非PC类的互联网接入设备。
随着Internet的不断发展，互联网接入设备的前景是非常好的，但这种机顶盒占用了用户家中几乎所有的网络资源（电话线和电视机），却只能实现上网功能，对用户来说，是得不偿失的。
电视机的最大优势是显示视频，最大的作用还是娱乐，但这种机顶盒不论是硬件还是软件，均不支持视频应用，这个缺陷，注定了它的前景不会太好。
在维纳斯计划推出不久，我国有许多企业陆续推出了该类产品，如康佳?quot;光元"网络机顶盒、海信的"家庭网络快车"DB-200M互联网机顶盒、海尔的"网神"网络机顶盒，但市场却没有任何反映，这也说明了这种机顶盒是没有前途的。
事实上，将维纳斯计划中机顶盒的电话调制解调器用电缆调制解调器来代替，也可以实现上网功能，但由于这种机顶盒与有线电视网络相连，一般都支持视频，我们把它放在有线电视数字机顶盒中介绍。
模拟电视广播系统..课件
未来电视广播系统将朝着高清化、智能化方向发展，提升用户体验。
融合媒体发展
电视广播将与互联网、移动通信等融合媒体相结合，形成多元化的 传播格局。
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感谢观看
应用领域与优势
应用领域
广泛应用于广播电视、教育、广告等领域，是人们获取信息、娱乐和学习的重 要渠道。
优势
具有覆盖范围广、接收设备普及率高、节目内容丰富多样等优点，能够满足广 大观众的需求。同时，模拟电视广播系统具有较高的兼容性和稳定性，能够保 证节目的质量和稳定性。
02
信号传输与处理技术
信号传输方式及特点
应急预案制定和演练活动组织
制定应急预案
针对可能出现的突发情况，如设备故障、信 号中断、恶意攻击等，制定应急预案，明确 应对措施和责任人。
演练活动组织
定期组织应急演练活动，模拟突发情况，检 验应急预案的有效性，提高应急处理能力。
演练结束后进行总结和改进，不断完善应急 预案。
07
总结与展望
项目成果回顾与总结
重视项目规划
在项目开始前，应制定详细的项目规划和进度表，确保各阶段工 作能够按时完成。
加强沟通与协作
团队成员之间应保持密切沟通，及时解决问题，共同推进项目进 度。
不断学习与提升
电视广播技术发展迅速，我们应保持学习态度，及时跟进新技术、 新方法。
未来发展趋势预测
数字化、网络化
随着技术的发展，电视广播系统将逐渐实现数字化、网络化，提 高传输质量和效率。
包括信噪比、载噪比、误码率等， 用于评价整个系统的性能优劣。
04
调制方式与频道规划策略
调制方式选择及优缺点分析
调幅制（AM）
信号稳定，但易受干扰，音质较差。
H调谐器的CMOS接收信号强度指示器(RSSI)设计的开题报告
应用于DVB-T/H调谐器的CMOS接收信号强度指示器(RSSI)设计的开题报告1. 研究背景数字电视广播(DTV)技术在全球范围内得到了广泛的应用。
欧洲采用的是DVB-T标准，美洲采用的是ATSC标准。
与传统的模拟电视广播系统相比，数字电视广播具有更高的传输效率、更高的图像质量和更多的语音和数据业务。
在数字电视广播系统中，调谐器的性能对接收信号的质量和稳定性有决定性的影响。
因此，需要设计一种可靠的接收信号强度指示器(RSSI)，以提高数字电视广播系统的性能。
2. 研究目的本项目旨在设计一种适用于DVB-T/H调谐器的CMOS接收信号强度指示器(RSSI)，以监测接收信号的强度和质量，并在必要时采取措施来强化该信号。
该指示器应具有以下特征：高精度、低功耗、小尺寸、高可靠性和快速响应时间。
3. 研究内容本研究将重点关注以下内容：- 收集DVB-T/H调谐器的相关技术和规范要求，以了解现有的RSSI 解决方案和相关技术；- 分析DVB-T/H调谐器的电路和信号特征，设计适合调谐器的RSSI 电路；- 验证所设计的RSSI电路的性能和精度，包括信号稳定性、功耗、尺寸、响应时间等；- 根据实验结果进一步优化设计，以提高其可靠性和稳定性。
4. 研究方法本研究将采用以下方法：- 调查和研究现有的相关技术和规范要求，包括DVB-T/H调谐器的相关技术、RSSI解决方案以及相关电路和信号特征；- 设计RSSI电路，包括电路结构、元件选型、电路布局和原理图设计等；- 通过仿真、实验和模拟测试，验证所设计的RSSI电路的性能和精度；- 对实验数据进行统计和分析，并根据分析结果进一步改进和优化设计。
5. 预期成果研究完成后，我们将得到如下成果：- 一种适用于DVB-T/H调谐器的CMOS接收信号强度指示器(RSSI)电路设计方案；- 通过实验和仿真测试，验证所设计的RSSI电路的性能和精度，并对其进行优化改进；- 一篇研究报告，介绍所进行的研究、实验结果和分析，并提出进一步的研究方向和建议。
地面数字电视技术的现状与未来发展
１数字 电视 的介 绍 ．
数字 电视 （ Ｔ ： ｉ ｔ ｅ ｖ ｉ ） 指采用数字技术将活 动图像 Ｄ Ｖ Ｄｇ ￣Ｔ ｌ ｉｏ 是 ｉ ｅ ｓｎ 和声 音等信 号加以处理 、 压缩 、 编码 ， 经存 储或实时广播后 ， 用户接 供 收、 播放 的电视系统。系统的各个环节 ， 包括从演播室节 目制作 ， 到处 理、 传送 、 存储／ 传输 ， 直至接收 、 显示等过程都采用数字信号。与传统 的模拟 电视相 比． 数字电视在 图像和声音质量两面都有重大改进 根 据清晰度 可分 为 ：标准 清晰 度数字 电视 （Ｄ Ｖ Ｓ ｎ ａｄＤ ｆ ｉ０ Ｓ Ｔ ：ｔ ｄｒ ｅ ｎ ｉ ａ ｉ ｔｎ Ｔ ｌｖｓ ｎ 和高清晰度数 字电视（ Ｄ Ｖ： ｇ ｅ ｎｔ ｎＴ ｖｓ ｎ 。 ｅｅｉｏ ） ｉ Ｈ Ｔ Ｈｉ Ｄ ｆ ｉ０ ｄｅｉｏ ）码 ｈ ｉ ｉ ｉ 率分别 约为 ４兆和 ２ ０兆比特左右 １１ ．数字电视的优 势和特点 （） １ 数字 地 面电视广 播通 常传送 只有两 个取值 “ ” … ’接 收 Ｏ或 １． 端只需用对接收信号进行 对应于数字… ’ １ 两状态 的判定 。这一 ０ 或“ ” 特点使信号 在传输过程 中 ．噪声和干 扰虽然对信 号的波 形有影 响 ． 使其 产生失 真 ． 但在很 大程度上仍 能判 定传送信 息是… ’ １码 的 ０ 或… ’ 波 形 ． 除 了失 真与 噪声 的积累 ， 肖 通信 质量可 达到或 接近信 号源 的
码、 数据协议转换 ， 码流复用 、 网适配等任务。 单频 （） ２传输 网络 ： 主要数字电视码流传输到发射 系统 ． 并完成码流 的 恢复和同步等 系统前端一般与发射 系统不在同一处 在单频网模式 下． 一般有 多个发射系统 （） ３发射 系统 ： 主要任 务是 对输入的码流进行 同步凋制 、 变频 、 放 大、 滤波、 信号合成 ， 然后通过馈线送至天线进行传输。 （ ） 收系统 ： ４接 主要任务是对所 收到的高频调制信号进行变频 、 解 调， 得到数字电视码流 ． 再进 行解 复用 、 解码并结合 相应的控制 ， 完成 用户所要求的功能
中国数字电视地面广播标准系统介绍
GB20600-2006中国数字电视地面广播标准系统介绍■标准号：GB 20600-2006■标准名称：数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制■批准日期：2006-08-18■实施日期：2007-08-01■标准性质：强制标准■国标系统综述GB20600-2006具有自主创新的特点，提高系统性能的关键技术有：实现快速同步和高效信道估计与均衡的PN序列帧头设计和符号保护间隔填充方法、低密度校验纠错码(LDPC)、时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)调制、与自然时间同步的可寻址的多层信道帧结构、系统信息的扩频传输方法等。
本标准支持4.813Mbit/s～32.486Mbit/s的系统净荷传输数据率。
数字电视地面广播传输系统是广播电视系统的重要组成部分，不但必须具有支持传统电视广播服务的基本功能，而且还要具有适应广播电视服务的可扩展功能。
数字电视地面广播传输系统支持固定(含室内、外)接收和移动接收两种模式。
在固定接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务；在移动接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务。
数字电视地面广播传输系统支持多频网和单频网两种组网模式，可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数，并支持多业务的混合模式，达到业务特性与传输模式的匹配，实现业务运营的灵活性和经济性。
■国标系统框图数字电视地面广播传输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。
输入数据码流经过扰码器(随机化)、前向纠错编码(FEC)，然后进行比特流到符号流的星座映射，再进行交织后形成基本数据块，基本数据块与系统信息组合(复用)后并经过帧体数据处理形成帧体，帧体与相应的帧头(PN序列)复接为信号帧(组帧)，经过基带后处理转换为输出信号(8MHz带宽内)。
该信号经变频转换为射频信号(UHF 和VHF频段范围内)。
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图像载频
伴音载频
－ 0.75
6 .5
滤去
上边带
－ 1.25
0 .25 8
f / MHz
图4-4 残留边带信号频谱
3.
电视伴音采用调频制。 调频信号可以用限幅来去掉
叠加在调制信号上的干扰， 以获得较高的音质， 伴音采
用调频制还可以减小伴音对图像的干扰。 调频波的频谱
比较复杂， 频带也宽得多。 伴音调频信号的频带宽度
全 电视 信 号 放大
箝位
微分相 图像中 残留边 群延迟、微 本机 位校正 频调幅 带滤波 分增益校正 振荡
伴音 信号 伴音
放大
38 MHz中 频 晶 体振 荡 器
图 像、 伴 音 混合
混频
6.5 MHz 伴 音 中 31.5MHz 伴音调频 频混频
(b)道电视发射机； (b) 单通道电视发射机
(c) 负极性调幅信号； (d) 正极性调幅信号
我国电视标准规定， 图像信号采用负极性调幅。 因为负极性调幅有下列优点：
(1) 节省发射功率 一般图像中亮的部分比暗的部分面积大， 负极性 调幅波的平均电平比正极性调幅波的平均电平低， 因 此负极性调制的平均功率比正极性调制小。 (2) 干扰不易被察觉 干扰信号通常是以脉冲形式叠加在调幅信号上， 结果调幅波包络电平增高， 负极性调制时干扰信号解 调后在屏幕上显示为黑点， 不易被察觉。
比较两种组成方框图可以看出， 图像信号均在38 MHz中频进行调幅， 这样有一个较大的优点， 就是发 射机工作在任何一个频道， 其前端电路是相同的， 便 于生产。
在特高频(UHF) 段共有56个频道， 如表4-1所示。
表4-1 我国电视频道表
4.1.3 广播电视发射机将彩色全电视信号和伴音信号调
制在射频载波上， 通过天线以高频电磁波方式传播出 去。 射频载波均采用米波波段(甚高频VHF频段)和分 米波波段(特高频UHF频段)。
电视发射机是由图像发射机和伴音发射机组成的， 称为双通道电视发射机。 电视发射机由图像与伴音共 用一部发射机，称为单通道电视发射机。 图4-5是它们 的组成原理方框图。
图像载频
下边带
fP－6
fP
上边带 fP＋6
fP / MHz
图 4-3 调幅波频谱
在发送端是用残留边带滤波器来实现残留边带提 取的， 接收机中的幅频特性必须与之相对应， 接收机 是由中频放大器的特殊形状的频率特性曲线来保证图 像不失真的。
采用残留边带调制后， 射频电视信号的带宽压缩 为8 MHz， 如图4-4所示。 0.75 1.25 MHz 是发射 机残留边带滤波器的衰减特性所造成的。
1. 用负极性的图像信号对载频进行调制， 称为负极 性调制； 用正极性的图像信号对载频进行调制， 称为 正极性调制， 如图4-2所示。
(a)
(b )
25% 100%
同 步顶 电平 黑 色电 平
白 色电 平 10%～ 12.5%
(c)
(d )
图 4-2 电视信号的调制极性
(a) 负极性图像信号； (b) 正极性图像信号；
BWFM 可用下式近似计算：
BWFM=2（Δfmax+Fmax） （4-1）
式中， Δfmax 为最大频偏,Fmax 为伴音信号最高频
率。 我国电视标准规定， Δfmax =50 kHz,
Fmax
=15 kHz， BWFM=2（50+15）=130 kHz。
4.1.2 我 国 电 视 频 道 在 甚 高 频 (VHF) 段 共 有 12 个 频 道 ，
全电视 信 号 放大
箝位
微分相 图像中 残留边 群延迟、微 图像 位校正 频调幅 带滤波 分增益校正 混频
图像 功放
伴音 信号 伴音
放大
38 MHz中频 晶体振荡器
6.5MHz 伴音中 31.5MHz 伴音调频 频混频
(a)
本机 振荡
双工器
伴音 混频
伴音 功放
图 4-5 电视发射机组成原理方框图 (a) 双通道电视发射机； (b) 单通道电视发射机
第4章 广播电视
4.1 电视广播发送系统 4.2 电视广播接收系统 思考题和习题
4.1 电视广播发送系统
地面广播的发射天线常置于广播区域的制高点上， 例如 山顶或高楼顶上， 以扩大电视广播的覆盖区域。 图41是地面广播示意图， 多台摄像机的全电视信号送到中 心控制室进行切换、 编辑和处理。
处理后的彩色全电视信号送到电视图像发射机， 对高频载波进行调幅， 形成调幅信号。 电视的伴音也 同时经过话筒变为相应的音频信号， 经过伴音控制台 中的增音机放大和处理后， 送到电视伴音发射机， 对 高频载波进行调频， 形成伴音的调频信号。 电视图像 的调幅信号和电视伴音的调频信号分别进行功率放大 后通过双工器， 一起送到电视发射天线， 向外发送带 有电视信号的无线电波。 电视机从天线接收到无线电 波后解调为全电视信号和伴音信号， 电视信号经处理 后在荧光屏上显示图像； 伴音信号经放大后推动扬声 器放音。
(3) 便于实现自动增益控制 负极性调幅波的同步顶电平就是峰值电平， 便于 用作基准电平进行信号的自动增益控制。
我国电视标准规定， 彩色全电视信号的辐射电平： 同步脉冲顶为100%载波峰值， 消隐电平为72.5%～ 77.5%载波峰值， 黑电平与消隐电平的差为0～5%载波 峰值， 峰值白电平为10%～12.5%载波峰值。
…
图像 发射机 双
工 伴音 器 发 射机
切 换、 编 辑、 控 制、 调 音
…
演 播室
控 制室
发 射台
图 4-1 地面广播示意图
电 视机
4.1.1 图像信号和伴音信号频率比较低， 不能直接向远
距离传送， 必须将它们分别调制在频率较高的载频上， 然后通过天线发射出去。 图像信号采用调幅方式， 伴 音信号采用调频方式， 调制后的图像信号和伴音信号 统称为射频电视信号。
2.
图像信号的最高频率为6 MHz， 调幅波频谱宽度 为12 MHz， 如图4-3所示。 频带越宽， 电视设备越复 杂， 在固定频段内电视频道数目越少， 所以必须压缩 频带宽度。 由于载频不含信息， 上、 下边带携带的信 息相等， 因此可以考虑单边带发送， 但为了便于图像 传输， 地面广播采用残留边带发送方式， 即对0～0.75 MHz图像信号采用双边带发送， 0.75～6 MHz 图 像信号采用单边带发送。