1、 全電視信號(hào)中包含了電視成像時(shí)所需的各種信號(hào)。它們的作用各有不同。 fvfv8103v8103v（m/s） kmhhrrt12. 40)P()P()(io輸入功率輸出功率功率增益 )V()V()(io輸入電壓輸出電壓電壓增益 對(duì)（功率倍數(shù)）的定義式兩邊取10lg后，功率增益的單位由倍數(shù)變成為分貝（dB），有：ioPP10lg功率增益（dB） （2-2） 對(duì)（電壓倍數(shù)）的定義式兩邊取20lg后，電壓增益的單位也由倍數(shù)變成為分貝（dB），有：（dB） （2-3）ioUU20lg電壓增益電壓增益功率增益io2i2oi2io2oioUU20lgUU10lgR/UR/U10lgPP10lgV1lg20U

2、20110lg20VV40110lg20mVV011lg10mWmW（dBV） （dBmV） （dBmW） （a）無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò) （b）等效電路圖2-7 無(wú)源網(wǎng)絡(luò)等效電路 無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的熱噪聲就等于其等效電阻的熱噪聲。而有熱噪聲的電阻可以用一個(gè)電阻值與其相等的無(wú)噪聲電阻R和與之串聯(lián)的熱噪聲電壓源Uno的等效電路來(lái)等效。RfKTUpno 264. 2751075. 52931038. 12623noU（V） 32. 1264. 22noniUU4 . 232. 1lg20niU142621032. 275)1032. 1 (LniniRUP用分貝表示為： 匹配負(fù)載RL上的噪聲功率為： （W）（V）（d

3、BV）其定義為： 噪聲功率載波功率)/(NC（倍） （2-5） )/lg(10/NCNC（dB） 由于CATV系統(tǒng)中器件的輸入、輸出阻抗均為75W，式（2-5）也可寫(xiě)成： 噪聲電壓載波電壓lg20/NC（dB）（2-6） 用分貝值表示時(shí)，功率比和電壓比所得結(jié)果是相同的。系統(tǒng)的C/N越高，則圖像的清晰度越好。 用分貝表示： Psi、Pso分別為輸入和輸出載波功率，Pni、Pno分別為輸入和輸出噪聲功率。Pni、Pno和放大器內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲功率Pr有如下關(guān)系： rninoPGPPG放大器的功率增益。 （2-7） 放大器的噪聲系數(shù)： 放大器輸出端的總噪聲功率Pno與輸入端噪聲功率Pni經(jīng)放大后產(chǎn)生的

4、噪聲功率GPni之比，用F表示。 ninoGPPF/（2-8） ninoPFGPninoPFGPninoPFGPninoPFGPninoPFGP即即 FPFGPGPPPPPPNCNCnisinisinosonisi)/(/出入）輸出載噪比（）輸入載噪比（ （2-9） 所以放大器的噪聲系數(shù)也可定義為輸入載噪比與輸出載噪比之比。 用對(duì)數(shù)表示 出入出入NCNCNCNCFNF/)/()/(lg10lg10（dB） （2-10） 從式（2-8）得nirnirnininoGPPGPPGPGPPF1nirGPFP) 1(圖2-9 無(wú)噪聲放大器框圖 當(dāng)放大器輸入端為無(wú)源器件（如天線(xiàn)）時(shí)，放大器輸出端的載噪比為

5、： 2222/)/(nianianisinosoUFURFURUFGPGPPPNC Ua為放大器輸入端的電壓，R = 75W，Uni= 1.32V為前級(jí)無(wú)源器件輸出的熱噪聲源電壓。 對(duì)上式兩邊取對(duì)數(shù)10lg得： 4 . 2lg20lg10lg20/FaniaNSUFUNC（dB） Sa放大器輸入端的信號(hào)電平，dBV；NF放大器的噪聲系數(shù)，dBV；2.4前級(jí)無(wú)源器件的熱噪聲源電平，dBV。 4 . 2/FaNSNC 疊加的結(jié)果，使得總的噪聲功率不斷增大，總的載噪比下降。 )/(1)/(1)/(1)/(121nNCNCNCNC101010lg1010/10/10/21nNCNCNCNC)/()/(

6、)/lg(10)/lg(10112111nNCNCNCNC112111)/()/()/()/(nNCNCNCNC)/lg(10/11NCNC)/lg(10/11NCNC)/lg(10/11NCNC （dB） 10/1110)(NCNC則 10/11110)(NCNC所以，從式（2-15）可得到總的載噪比為：（2-16） nNSnNCnNCFaNClg104 . 2lg1010lg10/110/1（2-17） 我國(guó)規(guī)定了整個(gè)CATV系統(tǒng)的C/N43dB，而整個(gè)系統(tǒng)是由若干個(gè)子系統(tǒng)組成的，因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須合理地分配給各個(gè)子系統(tǒng)一定的技術(shù)指標(biāo)。 當(dāng)信號(hào)功率一定時(shí)，載噪比是衡量系統(tǒng)噪聲功率大

7、小的指標(biāo)。 整個(gè)系統(tǒng)的噪聲功率是隨著信號(hào)的傳輸不斷積累的，所以載噪比的分配實(shí)質(zhì)上是噪聲干擾功率的分配，必須把載噪比（C/N）變成為噪載比（N/C）才能分配。 例如：某系統(tǒng)前端分配1/3的載噪比指標(biāo)，干線(xiàn)分配2/3的載噪比指標(biāo)，實(shí)質(zhì)上是分配總噪聲功率的1/3給前端，2/3給干線(xiàn)。則前端、干線(xiàn)載噪比分別為 總前端)/(31)/(CNCN總干線(xiàn))/(32)/(CNCN所以載噪比的分配遵循下列公式：總)/(1)/(NCqNCi)(lg10/dBqNCNCi總)/1lg(10/nNCNCi干線(xiàn) 可推廣應(yīng)用于臺(tái)放大器串接的情況。例如，已知某干線(xiàn)總的載噪比為C/N干線(xiàn)，干線(xiàn)有n臺(tái)相同放大器等間隔設(shè)置，現(xiàn)平均

8、分配指標(biāo)，則每臺(tái)放大器應(yīng)滿(mǎn)足的載噪比為 2/1lg10/總干線(xiàn)前端NCNCNC472/1lg1044 （dB）噪聲功率視頻信號(hào)功率信噪比)/(NS噪聲功率載波功率載噪比)/(NC31954. 0)()(1fffNCNSp4 . 6/NCNS（dB） 當(dāng)電視信號(hào)在CATV系統(tǒng)中傳輸時(shí)，由于系統(tǒng)中采用了很多的放大器等有源器件，而這些器件中的主要元件為晶體管，晶體管本身是一種非線(xiàn)性器件。 因此，當(dāng)信號(hào)通過(guò)放大器時(shí)，其輸出端必然會(huì)產(chǎn)生各種非線(xiàn)性失真，系統(tǒng)中串接的放大器臺(tái)數(shù)越多，非線(xiàn)性失真就越嚴(yán)重。 為了滿(mǎn)足一定的非線(xiàn)性指標(biāo)，就限制了系統(tǒng)中串接的放大器臺(tái)數(shù)，從而也就限制了CATV系統(tǒng)的傳輸范圍。 圖2-

9、11 放大器框圖33221iiioUKUKUKUtAtAtAUi332211coscoscos33322113233221123322111)coscoscos()coscoscos()coscoscos(tAtAtAKtAtAtAKtAtAtAKUo)cos()cos()cos()cos()cos()cos(2cos22cos22cos2222)coscoscos(323232323131313121212121323222121232221223322112tAAtAAtAAtAAtAAtAAtAtAtAAAAKtAtAtAK 當(dāng)輸入三個(gè)頻道信號(hào)時(shí)，二階失真產(chǎn)物共有12項(xiàng)。 其中1、2、3

10、項(xiàng)為直流項(xiàng)，可通過(guò)放大器中的隔直流電容阻隔掉，不會(huì)產(chǎn)生干擾。 第712項(xiàng)為二次差拍項(xiàng)（兩個(gè)頻率的和、差項(xiàng)），當(dāng)二次差拍的頻率正好落在系統(tǒng)中某一頻道時(shí)，則會(huì)對(duì)該頻道產(chǎn)生干擾。 第4、5、6項(xiàng)為二次諧波項(xiàng)，當(dāng)21正好落在系統(tǒng)中某一傳輸頻道時(shí)，就會(huì)對(duì)該頻道產(chǎn)生干擾。 )cos(23)cos(23)cos(23)cos(23)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43)2cos(43cos23cos23cos23cos23cos23cos233cos43cos43cos4

11、cos43cos43cos43)coscoscos(32132132132132132132132113231323113321133213232232322322323223221221212212122121221123133213322223222211221333232131333232131333322113tAAAtAAAtAAAtAAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAAtAtAtAtAtAtAKtAtAtAK當(dāng)輸入三個(gè)頻道信號(hào)時(shí)，三階失真產(chǎn)物共有28項(xiàng)。 1、2、3項(xiàng)頻率不變，只是幅度上有些失真，其大小為3

12、1343AK，它的影響是增加了一些圖像失真。 4、5、6項(xiàng)為三次諧波項(xiàng)，有可能落入某一頻道造成互調(diào)干擾。 第1328項(xiàng)為三次失真引起的差拍項(xiàng)，稱(chēng)為三次差拍項(xiàng)，它們同樣會(huì)落入某一頻道造成互調(diào)干擾。 第712項(xiàng)頻率不變，但是幅度上有其他頻道的幅度信號(hào) 。電壓其他頻道轉(zhuǎn)移來(lái)的調(diào)制需要的調(diào)制電壓)(CM為了衡量交擾調(diào)制對(duì)正常收看圖像的影響,定義 電壓其他頻道轉(zhuǎn)移來(lái)的調(diào)制需要的調(diào)制電壓lg20CM)lg20(2)32lg(2023lg2031221311AKKAAKAKCM結(jié)論： 當(dāng)信號(hào)電平降低1dB時(shí)，交調(diào)比可改善2dB。 為了定量地描述互調(diào)干擾對(duì)正常收看圖像的影響，定義載波互調(diào)比IM：互調(diào)產(chǎn)物電壓圖

13、像載波電壓lg20IM（dB） )lg20(2)34lg(2043lg20212323113AKKAAKAKIM（dB） 結(jié)論：當(dāng)信號(hào)電平降低1dB時(shí)，三次失真造成的載波互調(diào)比可改善2dB。IM2與信號(hào)電平之間的關(guān)系： AKKAAKAKIMlg20)lg(20lg2021322112（dB） 結(jié)論：當(dāng)信號(hào)電平降低1dB時(shí)，二次失真造成的載波互調(diào)比可改善1dB。CATV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)于二次互調(diào)干擾一般不考慮，這是因?yàn)椋合禂?shù)K2較小，影響??；放大器往往采用互補(bǔ)推挽等功率放大電路，二次失真由于相位相反，大部分可抵消；當(dāng)頻道數(shù)量較少時(shí)，通過(guò)合理選擇頻道，可以避開(kāi)二次互調(diào)干擾。 在三次互調(diào)失真中，還存

14、在一種頻道內(nèi)的三次互調(diào)失真。 對(duì)于一些單頻道有源器件，由于頻道內(nèi)存在圖像載波、彩色副載波和伴音載波，這三種載波在器件內(nèi)部會(huì)發(fā)生相互調(diào)制而產(chǎn)生新的頻率。次新頻率仍落在接收頻道內(nèi)，與圖像差拍產(chǎn)生頻道內(nèi)的三次互調(diào)失真。如下式所示：07. 2pcspffff07. 2pscpffff（MHz） （MHz） 產(chǎn)生的干擾信號(hào)（fp2.07MHz）將與圖像載波產(chǎn)生差拍，在屏幕上呈現(xiàn)2.07MHz的網(wǎng)紋干擾。這種失真主要在前端的頻道放大器、頻道變換器以及信號(hào)處理器等內(nèi)部。國(guó)家規(guī)定電視頻道內(nèi)單頻互調(diào)干擾IM單54dB。 對(duì)于任意一個(gè)頻道，將會(huì)有一簇的三次差拍和三階互調(diào)信號(hào)的頻率正好落在該頻道中形成干擾，這一簇的

15、干擾信號(hào)就成為組合三次差拍干擾。 為了定量地描述組合三次差拍對(duì)正常收看圖像的影響程度，CATV系統(tǒng)用組合三次差拍比（CTB）來(lái)衡量，其定義為 ：組合三次差拍電壓圖像載波電壓lg20CTB（dB） 組合二次失真電壓圖像載波電壓lg20CSO（dB） 根據(jù)CATV系統(tǒng)的發(fā)展情況，本書(shū)主要介紹CM、CTB、IM3、CSO指標(biāo)的計(jì)算。1一臺(tái)放大器時(shí)CM、CTB、IM3、CSO的計(jì)算公式 先分析CTB的計(jì)算公式。根據(jù)CTB指標(biāo)與信號(hào)電平之間的關(guān)系得)()(2dBSSCTBCTBoaa)(2oaaSSCTBCTB)()(2)lg(dBSSNNCCTBCTBoaaa)(2)lg(oaaaSSNNCCMCM)

16、(2)lg(3oaaaSSNNCIMIM)()lg(oaaaSSNNCCSOCSO（dB） （dB） （dB） )(2oaaSSCTBCTB112111)()()()(nCTBCTBCTBCTB)(10lg20)101010lg(2012020202021dBCTBniCTBCTBCTBCTBin)(10lg20120dBCMniCMi)(10lg2012033dBIMniIMi)(10lg10110dBCSOniCSOi)(lg201dBnCMCM)(lg20313dBnIMIM)(lg101dBnCSOCSO)(lg201dBnCTBCTB CATV系統(tǒng)是由若干部分串接而成的，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

17、必須合理地分配給各個(gè)部分一定的非線(xiàn)性指標(biāo)，國(guó)家規(guī)定了CM 46dB、CTB 54dB、IM3 57dB、CSO53dB。 以組合三次差拍比為例，其分配遵循下列公式： 總)(1)(1CTBqCTB)(lg201dBqCTBCTB總)(lg201dBqCMCM總)(lg20331dBqIMIM總qCSOCSOlg101總（dB） 1回波值 回波值是指在規(guī)定測(cè)試條件下，測(cè)得的系統(tǒng)中由于反射而產(chǎn)生的滯后于原信號(hào)并與原信號(hào)內(nèi)容相同的干擾信號(hào)的值。它是反映射頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中系統(tǒng)匹配好壞的一項(xiàng)指標(biāo)。由于回波反射信號(hào)走的路程與主信號(hào)的路徑不一致，反射信號(hào)總是滯后一段時(shí)間，故反射信號(hào)與主信號(hào)疊加后，在電視屏幕

18、上就會(huì)產(chǎn)生重影。國(guó)標(biāo)規(guī)定回波值小于7%。2鄰頻與帶外寄生輸出抑制 為了減少本頻道信號(hào)及本頻道設(shè)備所產(chǎn)生的寄生輸出對(duì)其他頻道的干擾，要求有線(xiàn)電視系統(tǒng)在本頻道外，對(duì)該頻道信號(hào)及寄生輸出信號(hào)都應(yīng)有較強(qiáng)的抑制能力。 鄰頻道抑制定義為：工作頻道圖像載波電平與該頻道中心頻率f0 4.25MHz頻率點(diǎn)處無(wú)用信號(hào)電平之差。帶外寄生輸出抑制定義為：工作頻道圖像載波電平與該頻道中心頻率f0 4MHz以外寄生輸出信號(hào)電平之差。取f0 4MHz以外最大一個(gè)寄生輸出信號(hào)電平作為帶外寄生輸出信號(hào)電平，用工作頻道圖像載波電平減去它，得到的值是各頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的帶外寄生輸出抑制的最差值，用這個(gè)最差值來(lái)定義系統(tǒng)的帶外寄生輸出抑制。3系統(tǒng)輸出口的相互隔離度 系統(tǒng)輸出口的相互隔離度用于描述各個(gè)不同的系統(tǒng)輸出口之間的相互影響，相互干擾的程度，用衰減量表示。衰減量越大表示系統(tǒng)輸出口之間的隔離性能越好。其定義為：當(dāng)從一個(gè)