潘集选煤厂数字电视系统设计优化分析

郑侠

摘 要：现阶段的发展过程中，光纤通信技术在数字电视网络环境中已经得到了广泛的科学应用，为实现良好的收视体验，数字电视网络传输的稳定性至关重要，光纤通信网络具有信号损耗低、传输频点多、抗干扰能力强、传输距离远等优点，有效地保障了数字电视的高质量传输。本文先对数字电视信号传输方式进行阐述，然后对潘集选煤厂数字电视系統的方案设计和具体应用方法进行详细分析。

关键词：数字电视;现状;测试

中图分类号：TN941.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）02-0015-02

1 数字电视传输方式概述

数字电视信号是基于光纤、同轴电缆等传输介质实现的有线电视传输网络。现有有线数字电视网络采用DVB-C标准，采用网络IP技术，具有较高的编码载噪比，数字电视信号对卫星接收的信号进行传输信道编码，采用64QAM调制技术，得到数字调制信号进行传输，能够实现更高的载噪比，从而降低了数字信号误码率，用户通过机顶盒接收优质的电视服务。

从网络拓扑结构上，HFC网络以星型结构为主，通过1310nm有线电视光发射机与野外型光接收机传输数字电视信号，每个光节点服务用户500，放大器级联数≤3，能够满足未来服务区用户的升级需要。干线与楼栋采用铠装光缆，楼栋与楼层采用用户采用物理发泡75-9四屏蔽电缆，楼层与用户采用物理发泡75-5四屏蔽电缆，降低用户间的信号干扰。数字电视传输网络的建设中，要高标准的网络设备传输规范，来保障整个传输层的信噪比，如果网络器件出现故障、接触不良等问题，将直接影响信号信噪比，使得机顶盒输出的视频信号出现马赛克。

2 潘集选煤厂数字电视现状

依据原设计从潘集选煤厂信息机房到厂前区各建筑单体（行政办公室楼、治安综合楼、商品煤制样楼及男女生宿舍）采用同轴电缆传输，由于各单体建筑之间距离过远和厂区内大型设备产生的干扰源较多，对工程施工工艺和成本要求较高，且不能保证信号传输质量。

3 潘集选煤厂数字电视设计优化的目的

针对上述存在问题，对原设计进行优化，借助潘集选煤厂信息管理系统中的光纤环网传输数字电视信号，干线采用光缆，用户采用同轴电缆，这样即避免了线路工程的重复建设，节省了施工成本;又降低了用户的信号干扰，确保潘集选煤厂系统能够实现全频道数字电视信号的高质量、高指标、高稳定传输。在潘集选煤厂建设一个具备高性能指标、稳定性、可靠性、智能可控的数字电视干线传输网络平台，实现传输单向高清、标清数字电视业务，同时支持未来双向业务的灵活扩展。

4 潘集选煤厂数字电视设计优化方案

（1）根据潘集选煤厂厂区现有光缆的分布，选择最优路径和信号，考虑可扩展性，由信息机房通过光分路器将光信号分别传输至行政办公室楼、治安综合楼、商品煤制样楼及男女生宿舍楼，并在各单体建筑预留备份光信号。（2）系统传输示意图1所示。（3）为了保证接入网的指标，在各单体建筑均采用四路野外光接收机接收信号，从根本上避免长距离传输中色散带来的非线性指标劣化。（4）考虑到潘集选煤厂信息管理系统中的光纤环网现有光链路损耗的不确定性，以及未来网络扩展性，设计时前端光发射机的输出光功率要尽可能的高（+10～13dBm），光分路的分配数量要尽量合理，末端野外接收机的输入光功率的接收范围要尽可能宽（+3～-7dBm）。（5）根据实际工程经验，在长距离传输中，光谱会在一定程度上得到展宽，使SBS阈值增加。（6）潘集选煤厂前期已经完成淮南矿业集团潘集信息站到潘集选煤厂信息机房通信光缆的敷设，已经完成各建筑物内部有线电视端口和同轴线缆的布置安装工作，信息管理系统中的光纤环网已经完成信息机房到治安综合楼、男生宿舍及商品煤制样楼通信光缆的敷设[1]。

潘集选煤厂信息机房通过野外光接收机接入集团公司数字电视信号，同时将光信号转变成射频信号发送1310nm光发射机和行政办公室楼，1310nm光发射机将射频信号再次转换成光信号通过无源光分路器分发至治安综合楼、商品煤制样楼及男生宿舍各光节点;治安综合楼通过光接收机将光信号转换成射频信号发送至治安综合楼已有端口，男生宿舍通过光接收机将光信号转换成射频信号发送至男生宿舍、女生宿舍、食堂和化验楼已有端口，商品煤制样楼通过光接收机将光信号转换成射频信号发送至商品煤制样楼已有端口。另外，信息机房到行政办公楼的通信提供2路物理发泡75-9同轴电缆，一主一备。信息机房到治安综合楼700M，信息机房到商品煤制样楼700M，信息机房到男生宿舍楼600M，信息机房到行政办公楼150M。

5 严格施工工艺及施工质量，确保信号传输优良

数字电视网络传输技术是数字电视正常工作和信号传输的关键保障，本文就针对数字信号传输技术进行有效的探讨[2]。

（1）针对数字网络电视干线网络系统在光节点的调试工作当中，需要选用相匹配的信号源，有效地考虑到数字电视在输入光信号过程当中所产生的控制效果，如果超出了信号标准的控制范畴则需要进行重复的调试工作。光节点的输出位置存在问题的时候，需要从光调节的输出功率上进行检查，并且对光的输出功率进行有效的调整，避免产生信号质量不足的问题。除此之外，在光节点进行更换的过程中需要重点关注，光节点尾部不会受到破损，同时还需要保证插入到光节点内部的光体接收模块。（2）需要有效的做好光接收设备的电平控制，输入电平是保证信号输出质量的基本要求，只有保证在65-70dBuV的范围之内，在数字电视的视频图像上才会表现出良好的视频质量，如果产生干扰信号，则需要通过对滤波器或者是变压器进行隔离和排除处理。（3）有效地做好光节点和系统当中各个支路的供电，设置有效的供电设备是保证光节点稳定运行的技术保障，如果在供电配置当中产生的问题，会给后期的系统运行带来诸多的问题。在供电的方式上需要保证正相的供电模式，如果在反向供电模式上不能有效的获得信号源，则数字电视的信号强度得不到有效的保障。除此之外，在光节点的供电线路当中需要对电片进行去除，避免后续的电路运行产生烧毁设备的情况。（4）对光节点各个不同等级的电平衰减量进行计算，对数字网络传输过程中电瓶量的衰减进行科学有效的掌控。通过分级设置的方式来充分的满足电瓶工作过程中的标准要求，在每一级别的设定上都不能过高或者过低，这样有效的避免了对数字电视信号所产生的干扰。在衰减量过高的时候很有可能造成信号失真的问题，在衰减量过低的时候可能会提升降噪比，并且影响到了信号正常的传输。在信号的传输过程当中，需要在电路中增加设垫片，需要去除系统电路中所安设的电片，有效的优化各个等级电平的衰减量，真正实现了高效率稳定性的信号传输。对内部的放大器的调试，需要对连接的正常进行控制，使其充分满足信号传输的基本需求，避免在供电过程中产生短路的问题。（5）针对数字电视用户在网络指标和施工方式上进行科学的调整，数字电视网络的工作指标测试，重点涵盖了系统输出电平任意频道的差值，相邻频道之间的电平差值调整的误差率以及数字信号的输出频率的设定等等。

1）频道相互之间的电平信号进入到机顶盒内部之后，首先需要对信号进行放大处理，通过将小信号进行放大之后，实际的动态范围上相对较小，在频道信号的电平差值超过了10dB的时候，很有可能造成放大器在进入非线性区域当中引起信号的失真问题。除此之外信号电平的差值超过10dB的过程中很有可能影响接收机的选择性功能，进而造成了锁屏失败和频道丢失的相关问题。对于频道之间的电平差值进行有效的措施，保证了有线数字电视的测试标准的科学性，使得阻抗匹配的电缆和接头部分的测试系统输出口准确有效，在读出各个频道的测试数值上进行科学的计算。2）調制误差率和调制误差率，主要指的是在信号幅度的范围之内产生的平方和和误差幅度的平方和之比，用dB来加以表示数字系统当中所产生的误差率和模拟系统中的信号噪声比，有效衡量数字信号系统在传输过程当中稳定性的标准之一。误码是数字系统当中非常严重的问题，会直接造成数字信号接收质量严重下降，电视屏幕产生马赛克甚至是完全不能接收信号，对调制误差率的测试以及有线电视数字测试的标准，需要在阻抗匹配的线缆和接头连接的测试系统当中设置相应的信号输出口，直接读取调制误差率以及误码率的具体数值。3）比特误码率（Bit Error Rate）。比特误码率主要指的是在数字系统的信号传输工作当中，在接收的端口上显示出正确的数字和数据，比特与总传输的数字数据的比值属于在小于1或者等于1之间的任意数值，产生这一问题的主要原因有信号传输过程当中的有源设备，比如光发射机、光接收机、信号放大器、电路放大器、有源分配器以及电视机顶盒等等。4）数字视频信号和噪声功率比值和模拟电视机相比，数字电视机具有更高的清晰度，在声音和图像的效果上非常良好。

6 系统特点

由于光纤链路中连接设备少，用户与有线电视前端机房链路中没有有源设备，这种光网络建设方案提高了系统可靠性，调试方便，线路维护量大幅降低，用户可以得到更好的视频体验等优点。

7 结语

随着淮南矿业集团公司数字电视系统的改造完成，潘集选煤厂数字电视传输分配网络在设计、施工方面要做到高质量、高可用性，以应对不断发展的数字电视业务，给用户带来更多、更好的视觉享受。

参考文献

[1] 申普兵.宽带网络技术[M].人民邮电出版社，2013.

[2] 王慧玲.有线电视-实用技术与新技术[M].西安电子科技大学出版社，2010.