一建民航弱电思维导图（一建通信每日一图）

一建民航弱电思维导图（一建通信每日一图）lL411091 广播电视无线发射技术与系统1L411090 广播电视传输和监测系统广播电视有线传输技术与系统广播电视卫星传输技术与系统广播电视监测系统

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广播电视传输和监测系统

发射技术与系统​

广播电视有线传输技术与系统

广播电视卫星传输技术与系统

广播电视监测系统

1L411090 广播电视传输和监测系统

lL411091 广播电视无线发射技术与系统

一、广播电视无线发射技术概述

广播电视发射台的任务是利用广播电视发射机完成广播电视信号发射，发射机通过天线发射无线电波，供地面听众观众收听收视。广播电视发射台有直播台和转播台两种，将播控中心的广播电视节目用电缆或微波直接送到发射台播出，这样的发射台称为直播台。将播控中心的广播电视节目通过卫星、微波干线、中短波传输到发射台播出，这样的发射台称为转播台。直播台在播控中心所在城市的郊区，转播台不在播控中心所在的城市，有些转播台建设在边疆地区。

中波广播发射机频率范围为526.5-1606.5kHz ，波长为570-187m ，短波广播发射机频率范围为3.2-26.1MHz ，波长为9.38-1 1.5m 。调频广播发射机频率范围为87-108MHz。 VHF 的I、III波段电视发射机频率范围为48.5-72.5MHz和167-223MHz UHF的IV 、V 波段电视发射机频率范围为470-566MHz和606-798MHz 。

二、中短波广播发射技术

(一)中短波广播发射台基本结构

中短波广播发射台基本结构如图1L411091 一1 所示，主要设备是广播发射机和天馈线系统，节目传送设备包括卫星地面接收站、微波机房、收转机房和光缆电缆信号解调机房。电源设备包括变电站和配电间(主备两套) ，冷却设备包括水冷系统和风冷系统，还有监测监昕设备。

图lL411091 一l 中短波广播发射台基本结构

(二)中短波广播发射的特点

中波526.5 - 1606.5kHz ，共划分120个频道，在此频段无线电波传播的特点是沿地面传播的地波衰减较小，可在几十公里至百余公里的范围内形成一个不稳定的地波服务区。在两个服务区之间，由于天波与地波相互干涉，形成一个严重的衰落区。由于地波传播稳定，场强高，抗干扰能力强，接收质量好，发射机功率要大、中、小相结合，以中小功率为主。

短波3.2 - 26.1MHz ，在此频段内地波不能形成有效服务区，而电波不能完全穿透电离层，被大约距地面130km以上的电离层所反射，在离短波发射机几百公里至几千公里以外的地方形成服务区，因此短波频段适用于远距离的国际广播。

中短波广播发射机测试项目中三大电声指标:非线性失真、音频频率响应和信噪比。其他技术指标:谐波失真、载波跌落、载波输出功率变化、频率容限、调幅度、整机效率、杂散发射和稳定性与可靠性等。

三、模拟电视发射技术

(一)电视发射机基本组成

电视发射机普遍采用低电平中频调制方式，通过变频器上变频到某一特定频道的射频信号，然后进行功率放大到额定的功率，再馈送到天线发射出去。由于在进行功率放大时，图像和声音的射频信号可以通过两个信道分别放大，也可以通过一个通道共同放大，电视发射机在系统组成上分为分别放大式(双通道)电视发射机和共同放大式(单通道)电视发射机。

(二)电视发射机的主要特点

电视发射机采用残留边带幅度调制，有固定黑色电平，工作在超短波波段，信号有正极性调制和负极性调制，发射机功率用峰值功率和平均功率来描述，声音信号采用调频方式，声音载频和图像载频的差值是一个定值，可用整机的幅频特性来分析其传输特性。

(三)电视发射机测试项目

双通道或分放式发射机可按图像发射机指标和伴音发射机指标来分，单通道或合放式发射机可按一般特性和传输特性指标来分。

1.一般特性

包括输入特性和输出特性，输入特性包括视频和音频输入端的电平和阻抗，输出特性包括输出功率、影声功率比、工作频段、载波稳定度、调制制式、输出负载阻抗、无用发射及已调信号波形的稳定性(输出功率变化和消隐电平变化)等。

2. 传输特性

包括图像通道传输特性和伴音通道传输特性，图像通道的传输特性包括线性失真、非线性失真和无用调制等，伴音通道的传输特性包括音频振幅一频率特性、音频谐波失真、调频杂音、内载波杂音、调幅杂音和交叉调制等。

四、数字电视发射技术

(一)地面数字电视发射机基本组成

地面数字电视发射机完成从输入数据码流到射频信号发射的转换。输入数据码流经过扰码器(随机化)、前向纠错编码(FEC) ，然后进行比特流到星座符号流的星座映射，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l帧) ，经过基带后处理转换为基带信号。该信号经过正交上变频再转换为UHF或VHF频段范围内的射频信号。地面数字发射机基本组成原理如图lL4l1091-2所示。

调制器主要用于音、视频编码和数字预校正，它是电视发射机的核心部分。发射机的绝大部分技术指标由调制器决定。对于数字电视发射机来说，性能优良的中频非线性预校正电路将极大地改善采用AB类功放的发射机性能，目前大多采用前馈校正、折线校正、自适应校正技术。

射频功率放大器内包括输入电平监测、前置级、推动级和放大输出级。末级放大器中主要采用感应输出管IOT 、四极管包括双向四极管的单电子管以及全固态功率放大器。

(二)数字电视发射机测试项目

1.性能要求

包括工作频率、单频网模式频率调节步长、频率稳定度( 3个月)、频率准确度、本振相位噪声、射频输出功率稳定度、输出负载的反射损耗、带肩、带内频谱不平坦度、带外频谱特性、调制误差率、邻频道内无用发射功率和邻频道外无用发射功率等。

2. 功能要求

包括工作模式、遥控器测功能和组网方式。

五、调频广播发射技术

(一)概述

调频广播发射机的类型较少，过去有单声道调频发射机，现在主要是立体声调频发射机，调制方式包括单声道调制式、立体声调制式和多节目调制式，它将单声音频信号、立体声复合信号或双节目基带信号调制到发射机的载频，经功率放大后反射出去，实现调频的方法有直接调频和间接调频。立体声调频发射机方框图如图lL4ll091-3所示。

图lL411091-3 立体声调频发射机

(二)调频广播的特点

射频功率放大器

线性失真小、没有串信现象、信噪比好、能进行高保真度广播、效率高、容易实现多工广播、覆盖范围有限和"门限"效应及寄生调频干扰。

六、天馈线系统

发射天线是一种将高频已调波电流的能量变为电磁波的能量，并将电磁波辐射到预定方向的装置，天线输入阻抗为一复数阻抗，不等于馈线的特性阻抗，馈线终端需与阻值等于馈线特性阻抗的负载相接，馈线才是行波状态，传输效率最高。因此在馈线与天线之间加匹配网络，以便将天线的复数阻抗经匹配网络转换为馈线的特性阻抗。

广播中波天线主要有垂直接地天线和定向天线，广播短波反射天线主要有水平对称振子天线、笼形天线和同相水平天线，接收天线主要有菱形天线和鱼骨天线，主要特性参数有天线方向性系数、天线效率、天线增益系数、天线仰角和天线工作频率范围。

调频发射天线，由于其工作频段介于电视VHF 的I、II波段之间，因此，电视VHF波段的电视发射天线可以直接在调频波段使用。不同的是对于调频天线允许电波采用水平、垂直和圆极化方式，而通常电视发射天线采用的是水平极化一种方式。常用的天线形式有蝙蝠翼天线、偶极子天线、双环、四环、六环天线和圆极化天线。

馈线的主要指标是反射系数和行波系数，天线的主要特性参数有:天线方向性系数、天线效率、天线增益系数、天线仰角和天线工作频率范围。

七、辅助设备

(一)冷却系统

发射机工作时，电子管散发的热量和一些大型射频元件散发的热量，需要用强制冷却的方式排出，常用的冷却方式有强制风冷、水冷和蒸发冷却。电子管在发射机中是一种能量转换器，在能量转换过程中，输入能量除大部分转换成输出能量外剩余部分作为损耗，以热的形式释放，为此，要求电子管在正常运行中必须保持一定程度的热平衡，保持热平衡的方式称为冷却方式。

(二)假负载

当发射机需要调整和功率计需要校正时，假负载为发射机提供一个标准的负载电阻，并能承受发射机送来的全部功率。

(三)调试监测和控制系统

分为有人值守和无人值守两类，主要作用是测试发送设备技术指标，切换被传送的信号到发射机的输入端，对发射机进行开、关机等主要操作和对发射机主要工作状态和播出质量进行监测。

(四)配电系统

为了不间断地向各种设备供电，防止因断电造成停播，发射台一般有两路电源，用一备一，一般设有UPS系统和柴油发电装置。

lL411092 广播电视有线传输技术与系统

一、有线电视系统的技术要求

(一)有线电视系统组成

有线电视CATV (Cable Televisi。n )是指用射频电缆、光缆、多路微波或组合来传输、分配和交换声音、图像、数据信号的电视系统。按频道利用情况可分为邻频传输系统和非邻频传输系统，邻频传输系统又分为300MHz 、450MHz 、550MHz 、750MHz和1000MHz系统，非邻频传输系统又分为VHF ， UHF和全频道系统。

有线电视传输是利用有线电视网络进行传输，基本系统构成如阁lLAll092-1 所示。

1.前端机房

有线电视传输节目的总源头，其任务有两个， 一是接收各种需要传输的信号，如卫星发射的信号、上级台站传输的光缆或微波信号、远地电视发射台的无线信号、当地电视台的射频或视频信号和有线台的自办节目信号等， 二是将接收的各路信号进行滤波、变频、放大、调制和混合等一系列加工，使其适合在干线中传输。

2. 干线传输系统

介于前端机房和用户分配系统之间，其任务是把前端输出的高频电视信号和数据信号高质量地传输给用户分配系统，同时把系统末端的回传信号传输给前端。

图lL411092--1 有线电视系统结构图

3. 用户分配系统

有线电视系统的最末端，其任务是把从前瑞传来的信号比较均匀地分配给千家万户。

(二)数字有线电视的优点

1.收视节目多，内容更丰富。

2. 图像和伴音质量更好，伴音更为悦耳动听。

3. 频谱资源的利用率更为充分:

4. 开展双向与多功能业务成为可能，

5. 电视信号的有条件接收变得更为容易。

二、数字有线电视的传输模式

1.主要的传输方式有同轴电缆传输、光缆传输和光纤同轴电缆混合网(HFC) 传输三种模式，其中HFC模式是我国最为普遍的结构形式，即干线部分为光缆‘分配网部分为同轴电缆，二者结合点称为光结点。

2. 数字光纤同轴电缆混合网(HFC) 传输网络的组成

( 1 )数字HFC前端一般由数字卫星接收机、视频服务器、编解码器、复用器、QAM调制器、各种管理服务器(如供用户点播节目用的视频点播服务器、供数据广播用的广播服务器、用户上网用的因特网代理服务器等)以及控制网络传输的设备组成，如图lL41l092-2所示。

( 2 )各部分的作用

①信号输入部分

信号输入部分的作用是接收来自不同传输系统的电视信号，并将它们转换为统一的格式送入信号处理部分。主要信号源有:卫星电视信号、来自数字式传输网络的数据流、来自本地电视节目源的一路或多路A/V信号和开路模拟电视信号。

②信号处理部分

信号处理，部分的作用是对所有节目传输码流进行检查或监视、解扰、截取、复用以及对业务信息、进行适时处理等，服务信息应随时更新，以保证正确引导机顶盒的正常工作，并且所有的应用数据均能正常地插入。

③信号输出部分

信号输出部分的作用是将信号处理部分输出的码流变成传输网络所需的信号格式。

④系统管理部分

系统管理部分的作用是对包括计费在内的用户信息进行管理，影视材料的管理和播出信息的安全保密管理等。

lL411093 广播电视卫星传输技术与系统

一、传输系统的组成

广播电视卫星传输就是利用地球同步卫星进行节目传输，一颗大容量的卫星可以转播100 ~ 500套数字电视节目，系统组成如图lL411093-1 所示。

(一)系统的技术要求

广播卫星必须是对地静止的，以便观众使用简单的、无需跟踪卫星而且定向性又强的接收天线，要求使用赤道同步卫星，要求卫星能精确地保持它在轨道上的位置和姿态。广播卫星必须有足够的有效辐射功率，以简化地面接收设备。广播卫星必须有足够长的使用寿命和可靠度，降低停播率，避免经常更换卫星所带来的停播。广播卫星的重量在保证工作需要的条件下尽量减轻，节约发射费用。

(二)组成部分的作用

1.同步卫星和转发器:同步卫星相当于一座超高电视塔(约36000km) ，上面安装若干个工作在C波段或Ku波段的转发器和天线。 转发器接收上行地球站发来的电视信号，经过处理后再向地球上的覆盖区转发。

2. 测控站:卫星测控站的任务是测量、控制卫星的运行轨道和姿态，使卫星不仅相对于地球静止，而且使卫星天线的波束对准地球表面的覆盖区， 保证Jt被盖区域图不变。

3. 地球接收站:地球接收站又称卫星接收系统，其作用是接收电视广播卫星转发下来的电视信号，并为集体接收、个体接收和有线电视网提供视音频信号或VHF/UHF射频信号，主要由接收天线和接收设备组成。

4. 上行地球站:卫星电视上行地球站把节目制作中心送来的信号加以处理，经过调制、上变频和高功率放大， 通过抛物面定向天线向同步卫星发射上行C波段或Ku波段信号，同时也接收该同步卫星下行转发的微弱电视信号以监测卫星转播节目的质量。

二、卫星广播电视的特点

利用同步卫星进行通信和电视广播信号的覆盖，具有以下优点:覆盖面积大，同步卫星距地球35786km ，安装电视转发器和天线后，覆盖面积相当大。转播质量高，由于覆盖面积大，远距离传送时可大大减少中间环节，图像和伴音的质量及稳定性容易得到保证。另外，同步卫星与地面接收站和发射站的相对位置固定不变，地面站省去结构复杂的跟踪设备，克服了电波由于传送距离变动而产生的多普勒效应，转播质量进一步提高。投资少、建设快、节约能源。

三、频段划分和传输标准

世界各国卫星电视广播普遍采用C频段3.7 - 4.2GHz5fI~Ku频段11 . 7 - 12.75GHz ，其中C频段的上行信号频率是6GHz左右，下行信号频率是4GHz左右， Ku频段的上行信号频率是14GHz ，下行信号频率是12GHz左右。

我国中央和地方所有上星电视节目传输采用的信道编码和调制传输标准是《卫星数字电视广播信道编码和调制标准~ GB/T 17700-1997 (DVB-S)。"村村通"、"户户通"广播电视节目传输采用的传输规范是《先进卫星广播系统卫星传输系统帧结构、信道编码与调制:安全模式)) GD/JN 01-2009 (ABS-S)。以DVB-S为例，卫星传输系统对MEPG-2数据流的处理包括:传输复用适配和用于能量扩散的随机化处理、外码编码、卷积交织、内码编码、调制前的基带成型处理和调制方式。

四、直播卫星广播电视系统组成

(一)卫星广播电视工作过程

直播卫星电视工作过程如图1IAJ 1093-2所示。

地球同步轨道上的直插卫星及其地面卫星控制中心、工作站完成对卫星运行的测控和管理。卫星电视信号源包括摄像机、磁带、光盘、服务器和综合业务信息源。广播电视中心通过一个或多个上行站，将卫星电视信号送上直播卫星。直播卫星上的有效载荷包括通信、转发器和天线等部分，用于直接接收、变换和发射，直播卫星的服务舱用于装载有效载荷并为有效载荷提供电源、温度环境控制和轨道、姿态的指向控制，确保卫星及其天线波束相对地面系统正确位置的稳定性，确保有效载荷长期地在轨运行。地面上可以采取家庭直接收视、集体收视、有线收转和无线收转等接收方式，并通过电信网或Internet与用户管理中心联系。

(二) DVB-S直播数字卫星电视系统

DVB-S直播数字卫星电视系统组成如图lL4l1093-3所示。

1.前端系统:按MPEG-2标准对需要传送的视音频信号进行压缩编码.然后将多套节目用动态统计复用技术合成一个串行码流在有限的卫星转发器频带上传送更多的节目。

2. 传输和上行系统:传输和上行系统的任务是进行信道编码、调制、上变频与功放，利用抛物面天线将信号传输到直播卫星上。

3. 直播卫星:为保证直播卫星覆盖区内有足够的信号场强，采用大功率的直播卫星。

4. 用户管理系统:用户管理系统负责登记和管理用户资料、购买和包装节目、制定节目计费标准及对用户进行收费、市场预测和营销、管理有条件接收系统。

5. 用户接收系统:用户接收系统由一个小于1m的小型蝶形卫星接收天线和综合接收解码器及智能卡组成。

lL411094 广播电视监测系统

一、概述

广播电视监测是指通过客观测量和主观评价，如实反映广播电视节目播出质量和效果的过程。

广播电视作为现代化的大众媒体，其根本任务是把广播电视节目传送给广大的听众和观众。实现这一目标的技术物质基础就是广播电视技术覆盖网。广播电视监测系统可以准确及时地反映广播电视节目播出质量和传输效果，可以核查广播电视覆盖情况，可以了解各类播出系统是否按批准的技术参数播出，可以监测空中无线电波秩序，提供不断提高和改善广播电视播出质量和有效覆盖的科学数据，建立广播电视技术质量向我监督机制。

广播电视监测工作的任务:

1. 监测广播电视覆盖效果。

2. 监测广播电视节目传输及播出技术质量。

3. 监测广播电视信号接收效果。

4. 监测广播电视频段无线电波秩序和网络频道秩序。

5. 监测境外电台x\j.我国广播的播出动态等。

6. 监测频谱负荷。

7. 与有关国家或地区交换监测资料。

8. 监测电波传播情况。

二、广播电视监测系统的组成

1.无线广播电视监测网

无线广播电视监测网对我国对内、对外的无线广播、地面电视传输和覆盖网进行监测，主要由数据分析处理中心、监测台、遥控站(点)组成。

2. 卫星电视广播监测系统

卫星电视广播监测系统对中央和地方所有上星电视节目进行监测，监测的内容主要包括:卫星电视节目的内容、质量卫星电视播出系统运行状况上行发射特性等。主要功能是监测、显示、控制、测量、存储记忆、数据分析处理、查询(本地和远程)和异态报警等功能。主要由接收天线、接收解码机、显示器、存储系统、测量系统、网络传输系统、控制系统、软件模块和报警系统等组成。

3. 有线电视监测系统

有线广播电视监测的主要任务是:安全监测、质量监测、内容监测。有线电视监测系统由全国监测中心、省级(省、计划单列市)监测分中心和地方监测终端组成。

4. 省级监测分中心的作用

省级监测分中心与国家广电总局监测中心之间，通过国家干线网进行数据的交换。有线电视前端机房的监测数据，通过省级广电SDH骨干网通道，实时发送到省级监测分中心。中央监测中心的控制指令和监测列表，通过省级监测分中心下达到对应的前端监测机。前端监测终端的监测数据和图像，按照规定的时间间隔及监测任务列表，实时发送到省级监测分中心和中央监测中心。省级监测分中心存储?í辖范围内的监测数据，中央监测中心的数据库中储存所有全国监测点的关键数据和各类分析报表数据。省级监测分中心主要负责监控数据的汇集、本地存储、本地预处理、本地报警获取和事故处理、数据上报、数据通信与加密以及接收中央的指令等功能。中央监测中心负责接收全国各分中心经过过;您的数据、分析报表，管理省级分监测中心，向省级监测分中心下达指令，接收故障报警、集中监测全国监测终端运行情况等。

三、广播电视监测系统工程内容

(一)无线广播电视监测系统工程内容

1.广播电视监测数据处理中心

通过与各直属监测台联网(DDN 、PSTN等方式)实现数据交换，并具备遥控各监测站(点)的能力，成为整个监测网的管理核心。

2. 直属监测台

直属监测台除完成日常广播监测工作外，对所辖的遥控站和数据采集点进行远程管理。

3. 遥控监测站

无人值守，通过与各直属监测台联网(DDN或PSTN等方式)实现数据交换，完成对当地广播效果的监测。

4. 中波数据采集点

无人值守，通过与各直属监测台联网( PSTN等方式)实现数据交换，完成对单机发射功率lkW以上中波台的"三满(满功率、满时间、满调幅) "的监测。

(二)有线广播电视监测系统工程内容

有线电视监测网具有安全监测、质量监测和内容监测三大功能。是一个集成化较高的自动监测系统工程，系统技术涵盖了数据处理、数据采集、GIS显示、流媒体采集压缩、安全监控，工程人员必须熟悉了解系统监视!功能的需求、系统软件结构的划分、系统硬件的选型及功能配置，同时还要进行监测机房的建设、监测前端的设备生产与安装。

(三)卫星广播电视监测系统工程内容

卫星广播电视监测系统工程内容主要包括:卫星广播电视接收系统、信号解调系统、卫星电视监测系统、集中显示系统、信号采集编码系统、音视频信号切换系统、现场音响系统、集中存储系统、网络系统、监测数据处理与管理维护系统、通信系统、综合布线系统、机房、供电、环境的温湿度、接地和防雷装置等。