潘集選煤廠數(shù)字電視系統(tǒng)設計優(yōu)化分析

鄭俠

摘 要：現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，光纖通信技術在數(shù)字電視網絡環(huán)境中已經得到了廣泛的科學應用，為實現(xiàn)良好的收視體驗，數(shù)字電視網絡傳輸?shù)姆€(wěn)定性至關重要，光纖通信網絡具有信號損耗低、傳輸頻點多、抗干擾能力強、傳輸距離遠等優(yōu)點，有效地保障了數(shù)字電視的高質量傳輸。本文先對數(shù)字電視信號傳輸方式進行闡述，然后對潘集選煤廠數(shù)字電視系統(tǒng)的方案設計和具體應用方法進行詳細分析。

關鍵詞：數(shù)字電視;現(xiàn)狀;測試

中圖分類號：TN941.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）02-0015-02

1 數(shù)字電視傳輸方式概述

數(shù)字電視信號是基于光纖、同軸電纜等傳輸介質實現(xiàn)的有線電視傳輸網絡?，F(xiàn)有有線數(shù)字電視網絡采用DVB-C標準，采用網絡IP技術，具有較高的編碼載噪比，數(shù)字電視信號對衛(wèi)星接收的信號進行傳輸信道編碼，采用64QAM調制技術，得到數(shù)字調制信號進行傳輸，能夠實現(xiàn)更高的載噪比，從而降低了數(shù)字信號誤碼率，用戶通過機頂盒接收優(yōu)質的電視服務。

從網絡拓撲結構上，HFC網絡以星型結構為主，通過1310nm有線電視光發(fā)射機與野外型光接收機傳輸數(shù)字電視信號，每個光節(jié)點服務用戶500，放大器級聯(lián)數(shù)≤3，能夠滿足未來服務區(qū)用戶的升級需要。干線與樓棟采用鎧裝光纜，樓棟與樓層采用用戶采用物理發(fā)泡75-9四屏蔽電纜，樓層與用戶采用物理發(fā)泡75-5四屏蔽電纜，降低用戶間的信號干擾。數(shù)字電視傳輸網絡的建設中，要高標準的網絡設備傳輸規(guī)范，來保障整個傳輸層的信噪比，如果網絡器件出現(xiàn)故障、接觸不良等問題，將直接影響信號信噪比，使得機頂盒輸出的視頻信號出現(xiàn)馬賽克。

2 潘集選煤廠數(shù)字電視現(xiàn)狀

依據(jù)原設計從潘集選煤廠信息機房到廠前區(qū)各建筑單體（行政辦公室樓、治安綜合樓、商品煤制樣樓及男女生宿舍）采用同軸電纜傳輸，由于各單體建筑之間距離過遠和廠區(qū)內大型設備產生的干擾源較多，對工程施工工藝和成本要求較高，且不能保證信號傳輸質量。

3 潘集選煤廠數(shù)字電視設計優(yōu)化的目的

針對上述存在問題，對原設計進行優(yōu)化，借助潘集選煤廠信息管理系統(tǒng)中的光纖環(huán)網傳輸數(shù)字電視信號，干線采用光纜，用戶采用同軸電纜，這樣即避免了線路工程的重復建設，節(jié)省了施工成本;又降低了用戶的信號干擾，確保潘集選煤廠系統(tǒng)能夠實現(xiàn)全頻道數(shù)字電視信號的高質量、高指標、高穩(wěn)定傳輸。在潘集選煤廠建設一個具備高性能指標、穩(wěn)定性、可靠性、智能可控的數(shù)字電視干線傳輸網絡平臺，實現(xiàn)傳輸單向高清、標清數(shù)字電視業(yè)務，同時支持未來雙向業(yè)務的靈活擴展。

4 潘集選煤廠數(shù)字電視設計優(yōu)化方案

（1）根據(jù)潘集選煤廠廠區(qū)現(xiàn)有光纜的分布，選擇最優(yōu)路徑和信號，考慮可擴展性，由信息機房通過光分路器將光信號分別傳輸至行政辦公室樓、治安綜合樓、商品煤制樣樓及男女生宿舍樓，并在各單體建筑預留備份光信號。（2）系統(tǒng)傳輸示意圖1所示。（3）為了保證接入網的指標，在各單體建筑均采用四路野外光接收機接收信號，從根本上避免長距離傳輸中色散帶來的非線性指標劣化。（4）考慮到潘集選煤廠信息管理系統(tǒng)中的光纖環(huán)網現(xiàn)有光鏈路損耗的不確定性，以及未來網絡擴展性，設計時前端光發(fā)射機的輸出光功率要盡可能的高（+10～13dBm），光分路的分配數(shù)量要盡量合理，末端野外接收機的輸入光功率的接收范圍要盡可能寬（+3～-7dBm）。（5）根據(jù)實際工程經驗，在長距離傳輸中，光譜會在一定程度上得到展寬，使SBS閾值增加。（6）潘集選煤廠前期已經完成淮南礦業(yè)集團潘集信息站到潘集選煤廠信息機房通信光纜的敷設，已經完成各建筑物內部有線電視端口和同軸線纜的布置安裝工作，信息管理系統(tǒng)中的光纖環(huán)網已經完成信息機房到治安綜合樓、男生宿舍及商品煤制樣樓通信光纜的敷設[1]。

潘集選煤廠信息機房通過野外光接收機接入集團公司數(shù)字電視信號，同時將光信號轉變成射頻信號發(fā)送1310nm光發(fā)射機和行政辦公室樓，1310nm光發(fā)射機將射頻信號再次轉換成光信號通過無源光分路器分發(fā)至治安綜合樓、商品煤制樣樓及男生宿舍各光節(jié)點;治安綜合樓通過光接收機將光信號轉換成射頻信號發(fā)送至治安綜合樓已有端口，男生宿舍通過光接收機將光信號轉換成射頻信號發(fā)送至男生宿舍、女生宿舍、食堂和化驗樓已有端口，商品煤制樣樓通過光接收機將光信號轉換成射頻信號發(fā)送至商品煤制樣樓已有端口。另外，信息機房到行政辦公樓的通信提供2路物理發(fā)泡75-9同軸電纜，一主一備。信息機房到治安綜合樓700M，信息機房到商品煤制樣樓700M，信息機房到男生宿舍樓600M，信息機房到行政辦公樓150M。

5 嚴格施工工藝及施工質量，確保信號傳輸優(yōu)良

數(shù)字電視網絡傳輸技術是數(shù)字電視正常工作和信號傳輸?shù)年P鍵保障，本文就針對數(shù)字信號傳輸技術進行有效的探討[2]。

（1）針對數(shù)字網絡電視干線網絡系統(tǒng)在光節(jié)點的調試工作當中，需要選用相匹配的信號源，有效地考慮到數(shù)字電視在輸入光信號過程當中所產生的控制效果，如果超出了信號標準的控制范疇則需要進行重復的調試工作。光節(jié)點的輸出位置存在問題的時候，需要從光調節(jié)的輸出功率上進行檢查，并且對光的輸出功率進行有效的調整，避免產生信號質量不足的問題。除此之外，在光節(jié)點進行更換的過程中需要重點關注，光節(jié)點尾部不會受到破損，同時還需要保證插入到光節(jié)點內部的光體接收模塊。（2）需要有效的做好光接收設備的電平控制，輸入電平是保證信號輸出質量的基本要求，只有保證在65-70dBuV的范圍之內，在數(shù)字電視的視頻圖像上才會表現(xiàn)出良好的視頻質量，如果產生干擾信號，則需要通過對濾波器或者是變壓器進行隔離和排除處理。（3）有效地做好光節(jié)點和系統(tǒng)當中各個支路的供電，設置有效的供電設備是保證光節(jié)點穩(wěn)定運行的技術保障，如果在供電配置當中產生的問題，會給后期的系統(tǒng)運行帶來諸多的問題。在供電的方式上需要保證正相的供電模式，如果在反向供電模式上不能有效的獲得信號源，則數(shù)字電視的信號強度得不到有效的保障。除此之外，在光節(jié)點的供電線路當中需要對電片進行去除，避免后續(xù)的電路運行產生燒毀設備的情況。（4）對光節(jié)點各個不同等級的電平衰減量進行計算，對數(shù)字網絡傳輸過程中電瓶量的衰減進行科學有效的掌控。通過分級設置的方式來充分的滿足電瓶工作過程中的標準要求，在每一級別的設定上都不能過高或者過低，這樣有效的避免了對數(shù)字電視信號所產生的干擾。在衰減量過高的時候很有可能造成信號失真的問題，在衰減量過低的時候可能會提升降噪比，并且影響到了信號正常的傳輸。在信號的傳輸過程當中，需要在電路中增加設墊片，需要去除系統(tǒng)電路中所安設的電片，有效的優(yōu)化各個等級電平的衰減量，真正實現(xiàn)了高效率穩(wěn)定性的信號傳輸。對內部的放大器的調試，需要對連接的正常進行控制，使其充分滿足信號傳輸?shù)幕拘枨?，避免在供電過程中產生短路的問題。（5）針對數(shù)字電視用戶在網絡指標和施工方式上進行科學的調整，數(shù)字電視網絡的工作指標測試，重點涵蓋了系統(tǒng)輸出電平任意頻道的差值，相鄰頻道之間的電平差值調整的誤差率以及數(shù)字信號的輸出頻率的設定等等。

1）頻道相互之間的電平信號進入到機頂盒內部之后，首先需要對信號進行放大處理，通過將小信號進行放大之后，實際的動態(tài)范圍上相對較小，在頻道信號的電平差值超過了10dB的時候，很有可能造成放大器在進入非線性區(qū)域當中引起信號的失真問題。除此之外信號電平的差值超過10dB的過程中很有可能影響接收機的選擇性功能，進而造成了鎖屏失敗和頻道丟失的相關問題。對于頻道之間的電平差值進行有效的措施，保證了有線數(shù)字電視的測試標準的科學性，使得阻抗匹配的電纜和接頭部分的測試系統(tǒng)輸出口準確有效，在讀出各個頻道的測試數(shù)值上進行科學的計算。2）調制誤差率和調制誤差率，主要指的是在信號幅度的范圍之內產生的平方和和誤差幅度的平方和之比，用dB來加以表示數(shù)字系統(tǒng)當中所產生的誤差率和模擬系統(tǒng)中的信號噪聲比，有效衡量數(shù)字信號系統(tǒng)在傳輸過程當中穩(wěn)定性的標準之一。誤碼是數(shù)字系統(tǒng)當中非常嚴重的問題，會直接造成數(shù)字信號接收質量嚴重下降，電視屏幕產生馬賽克甚至是完全不能接收信號，對調制誤差率的測試以及有線電視數(shù)字測試的標準，需要在阻抗匹配的線纜和接頭連接的測試系統(tǒng)當中設置相應的信號輸出口，直接讀取調制誤差率以及誤碼率的具體數(shù)值。3）比特誤碼率（Bit Error Rate）。比特誤碼率主要指的是在數(shù)字系統(tǒng)的信號傳輸工作當中，在接收的端口上顯示出正確的數(shù)字和數(shù)據(jù)，比特與總傳輸?shù)臄?shù)字數(shù)據(jù)的比值屬于在小于1或者等于1之間的任意數(shù)值，產生這一問題的主要原因有信號傳輸過程當中的有源設備，比如光發(fā)射機、光接收機、信號放大器、電路放大器、有源分配器以及電視機頂盒等等。4）數(shù)字視頻信號和噪聲功率比值和模擬電視機相比，數(shù)字電視機具有更高的清晰度，在聲音和圖像的效果上非常良好。

6 系統(tǒng)特點

由于光纖鏈路中連接設備少，用戶與有線電視前端機房鏈路中沒有有源設備，這種光網絡建設方案提高了系統(tǒng)可靠性，調試方便，線路維護量大幅降低，用戶可以得到更好的視頻體驗等優(yōu)點。

7 結語

隨著淮南礦業(yè)集團公司數(shù)字電視系統(tǒng)的改造完成，潘集選煤廠數(shù)字電視傳輸分配網絡在設計、施工方面要做到高質量、高可用性，以應對不斷發(fā)展的數(shù)字電視業(yè)務，給用戶帶來更多、更好的視覺享受。

參考文獻

[1] 申普兵.寬帶網絡技術[M].人民郵電出版社，2013.

[2] 王慧玲.有線電視-實用技術與新技術[M].西安電子科技大學出版社，2010.