基于RF线路的数字电视信号转发系统的设计

 摘要：根据国家政策《广播影视科技“十五”计划和2010年远景规划》明文提出：2010年全面实现数字广播电视，2015年停止模拟广播电视的播出。这对于拥有几十上百台电视机的企业将面临一个难题，即每台电视机要配一台机顶盒才能正常收看，企业不但要支付昂贵的收视费，增加经营成本，而且机顶盒众多、分散，不易于使用和管理。本系统能将原来数字电视信号转换为模拟电视信号，利用原来模拟射频线

路传输，为有线电视网内的用户传送高质量节目，使用户操作简便，减少经营成本。该系统设计仅作学术研究，应用于有线电视、小区闭路电视、宾馆、酒店、安防监控、电化教学、广告信息发布系统中，须遵守国家的相关法律法规。

1 引言

本系统选用高品质模拟电视传输设备，将原来数字电视信号转换为模拟电视信号，为有线电视网内的用户传送32套高质量节目，并可增加自办节目，播放宣传片及广告，提升服务水平和档次。经过改造后，只需使用32台机顶盒(每个频道一台)，可节省大部分的收视费，可杜绝智能卡丢失和操作麻烦带来的不便，增加电视接收点无需再增加机顶盒，最大程度降低运营成本，增加经营效益。本着科学、规范、完善、经济的原则和精神，作本设计方案。

2 系统方案

数字转发器的系统框图如图1所示。数字电视信号转发系统由信号源、调制系统、信号传输系统、信号混合系统四个部分组成。

2.1 系统各部分功能

(1)信号传输系统：将前端射频线路传输的数字电视信号根据传输过程中信号电平衰减情况对信号进行放大，以弥补线路传输过程中损耗，保证信号传输的质量，并按要求把信号分配到各分支线上的数字机项盒。

(2)信号源：由数字电视机项盒提供，自办节目由数字电脑硬盘自动播出系统提供，可实现无人值守全自动播出。每个数字电视机顶盒接收一套电视节目的数字电视视号，并将接收到的数字电视信号转换为模拟电视信号。

(3)调制系统：将多路模拟电视信号调制成符合电视标准规定的射频信号。

(4)信号混合系统：将多台调制器输出的射频信号混合成一路射频信号并放大后再传送给原模拟分配系统。

3 信号传输系统

本系统中信号传输系统主要由一个线路放大器、一个2路分配器、两个16路分配器组成。

3.1 线路放大器

本系统主要采用集成电路线路放大器如图2所示，它主要是根据干线上信号电平衰减情况对信号进行放大，以弥补线路传输过程中损耗，保证信号传输的质量。图2中集成电路OM360为前置放大，BGX885担任功率放大，该放大器的工作频率为40-860MHz，增益为40dB，最大输出电平为120 dBuV，噪声为14 dB。

3.2 2路分配器和16路分配器

由于本系统是以给拥有几十上百台电视机的企业利用32台机顶盒传送32套高质量节目为例，所以信号传输系统采用分配一分配方式，即采用1个2路分配器和两个16路分配器以此把数字电视信号平均分配给32个数字机顶盒的输入端。

其中2分配器电路如图3所示。L1为自耦变压器型阻抗匹配电路，L2为功率分配器，L1、L2组成传输变压器，R为平衡电阻，L2和R组成分配电路。电容C为L1、L2所形成的漏抗的补偿电容。此分配电路将输入信号均等地分成二路输出，并保证二路输出端之间具有20 dB以上隔离度。16分配器由一个二分器和两个八分配器组成(八分配器由一个二分配器和两个四分器组成)。

4 调制系统

本系统所采用的调制系统由4个8合1的调制器组成，将每8个数字机顶盒及硬盘自动播出系统输出的8路模拟电视信号经8合1调制器转换为一路射频信号，8合1调制器它是由8路中频调制器和1个混合器组合而成。由于篇幅有限，每路中频调制器大致介绍如下，其原理图如图5所示。它由图像中频调制单元、伴音中频调制单元和上变频单元三大部分组成。

图像中频调制单元(由视频放大器、调幅调制器、38MHz晶体振荡器、图像中频放大器和声表面残留边带滤波器等组成)把全电视信号对38 MHz图像中频载波进行调幅，得到图像中频信号，并放大到一定的功率电平，然后送到声表面残留边带中频滤波器滤波。

伴音中频调制单元(由预加重电路、6.5MHz锁相调频振荡器、变频器、31.5MHz声表面滤波器、伴音中频放大器等)把伴音信号对31.5M Hz伴音中频载波进行调频，并放大到一定的功率电平，然后送到中频双工器和图像中频进行混合，得到38MHz的载频中频信号。

上变频单元把中频己调制的38MHz载波信号变频为所需传送的某一频道的频率信号，并放大到一定的功率。

5 信号混合系统

本系统所采用的信号混合系统是由一个4路分配器(如图4)和一个线路放大器组成，其中4路分配器利用信号反向传输原理构成混合器，即将4个8合1的调制器输出的4路射频信号混合成一路射频电视信号，从而实现混合器的作用。其信号混合过程及频谱如图6。

6 结束语

本系统设计需要注意的是在组成系统时要与数字电视传输电缆中还保留的模拟信号及已被使用的频段错开，彻底排除了存在的隐患后，方可将其接入系统性中使用。本文从实践应用的角度出发， 介绍数字电视转为模拟电视的常用方法，主要应用于拥有电视机数量较多的企业。总而言之，数字电视转为模批电视这套系统性，是一项经济、高效、实用，具有现实意义的技术工程。