有线电视课程设计报告许联斌0707070102132doc.docx
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有线电视课程设计报告许联斌0707070102132doc
有线电视课程设计报告---许联斌0707070102132
有线电视课程设计报告
一、课程设计的时间
10.05.17-10.05.18
二、课程设计地点
第一实验楼507
三、课程设计的任务与目的
大致了解HFC有线电视网络的组成，基本掌握有线电视信号源，前端，光纤链路，用户分配网的组成和工作原理。
熟悉基本参数的计算和预置参数的分配，能够合理的计算和分配出符合国标的参数。
使得自己设计的有线电视网络可以正常工作，为用户服务。
四、课程设计内容
4．1课题一HFC网络技术指标的分配
一、任务
按照国家的标准和行业的标准规定，参照HFC网络典型860Mhz系统和指标分配规律，具体对CNR\CSO\CTB三大指标在前端、两级光线链路和同轴电缆传输网之间进行合理的分配，并留出1db的余量。
二、设计要求
此次设计的系统大概覆盖范围是前端周围10km光链路
16
52
25
62
34
62
分配网络
64
47
65
60
56
61
合计
100
44.7
100
58.3
100
55.5
表1.2具体指标分配表
三、具体计算过程：
1、前端指标分配
a、前端CNR分配
初步设定前端CNR的占比为20%，根据公式44-10lg20%=51dB,算出前端的CNR=52dB。
b、前端CTB分配
初步设定前端CTB的占比为10%，根据公式55-20lg10%=75dB,
算出前端的CTB=75dB。
c、前端CSO分配
初步设定前端CSO的占比为10%，根据公式55-15lg10%-70dB，
算出前端的CSO=70dB.
光链路指标分配
a）光链路CNR分配
根据指导书上要求光链路的CNR>50dB,取52dB,根据公式44-10lga=51dB,算出a=16%。
b）光链路CTB分配
根据所选设备要求光链路的CTB>60dB,取62dB,根据公式55-20lga=62dB,算出a=25%。
c）光链路CSO分配
根据指导书上要求光链路的CSO>61dB,取62dB,根据公式55-15lga=62dB,算出a=34%。
a）分配网络CNR分配
分配网络CNR所占份额为1-20%-16%=64%，根据占比公式算出CNR指标为47dB。
b）分配网络CTB分配
分配网络CTB所占份额为1-10%-25%=65%，根据占比公式算出CTB指标为60dB。
c）分配网络CSO分配
分配网络CSO所占份额为1-10%-34%=52%，根据占比公式算出CSO指标为61dB。
总结
根据上述指标分配和相应的合计公式算出CNR、CTB和CSO得合计分别为：
44.7dB、58.3dB和55.5dB，均符合设计标准。
4.2课题二：
前端系统设计
任务：
传输节目套数为16套模拟电视，30套数字电视节目
这次课程设计860MHz系统，包括模拟电视和数字电视输出。
主要内容：
1.信号源
信号中接入开路节目4套、卫星接收40套节目、以及自办2套节目，其中16套用模拟传输，30套用数字传输。
2.频率配置原则
频率配置原则：
从信号源能够提供的所有节目中作出合理规划，优选出一批信号质量好、节目内容丰富的开路或卫星电视节目，一定不要把信号很弱、接收效果较差的节目注入到有线电视系统中。
自办节目开办的频道数量应视节目制作能力和资源丰富程度而定。
为了避免出现前重影和同频干扰，应避开当地强开路电视信号所使用的频道。
同样，也应避开当地调频广播的干扰。
有线电视系统的波段划分如下表
波段
频率范围MHz
业务内容
波段
频率范围MHz
业务内容
R
5-65
上行业务
FM
87-108
广播业务
X
65-87
过渡带
A
108-1000
模拟电视、数字电视、数字业务
表2.1
频道配置表见附表1
设备选型表：
型号
功能
型号
功能
CYCI4000
数字接收机TS流
TK-12-3Q
12路功分器
GS01-06
6功分器
S890D-C
捷变电视解调器
C6MC38
调制器
BARCO
自办节目调制器
YDSH16
16路混合器
RC3000PCM
6路复用器
DMB-5000
QAM调制器
EXB-5100
宽带放大器
BV-4000LT
光发射机
BV-SOR700
光接收机
4.3课题三光链路设计
一、设计要求
一共16个光节点，用四台光发机，四台1*5分光器，每台带动4个光节点，光纤长度>2km&&<10km
二、光发机功率确定
假设每个光节点都连接一个光发机，根据光发电平
Pi=αDi+Lc+Lm-2+1.5，其中αDi是光链路损耗，光纤的工作波长我们选用1310nm的，所以α等于0.4，Di是1.1*光纤链路的长度，Lc是附加损耗，Lm是分光损耗，-2dbm是光接收机所要求的功率，没有办法的。
1.5dbm是活动连接头损耗以及设计余量。
由于附加损耗和分光损耗基本约为0.5dbm所以，最终的Pi可以通过αDi-2+2来计算。
因此据此推测出光发机的发射功率需要多大的。
因为我们要四台光发射机，所以总的除以4就可以了，据此决定光发机的型号。
光节点的对应光发电平的计算表格
光节点
光发电平估算公式
光发电平（dbmw）
光发功率（mw）
OR1
Pi=αDi
1.364
1.369
OR6
Pi=αDi
2.376
1.728
OR9
Pi=αDi
2.332
1.711
OR13
Pi=αDi
3.564
2.272
OR3
Pi=αDi
1.892
1.546
OR7
Pi=αDi
2.992
1.992
OR10
Pi=αDi
4.136
2.592
OR14
Pi=αDi
4.444
2.782
OR4
Pi=αDi
2.464
1.764
OR8
Pi=αDi
3.520
2.249
OR11
Pi=αDi
3.608
2.295
OR15
Pi=αDi
4.136
2.592
OR2
Pi=αDi
1.628
1.455
OR5
Pi=αDi
2.772
1.893
OR12
Pi=αDi
3.564
2.272
OR16
Pi=αDi
4.180
2.618
根据上述表格所得出的发射机功率为48.972mw这样分配到每个发射机的功率就为12.243mw。
因此，我们可以选用的发射机的发射功率为13mw左右的发射机。
在此我们选用北京佳视科技有限公司生产的BV-4000LT型1310nm光发射机。
以及其生产的BV-SOR700型光接收机。
根据发射机功率要求，OR1、6、9、13为一组，OR3、7、10、14为一组，OR4、8、11、15为一组，OR2、5、12、16为一组。
各连接至一个光发机。
三、设备选择
1、BV-4000LT型光发机参数
2、BV-SOR700型光接收机参数
五、分光比计算
分光比的计算公式为Ki=Pj/Pn,其中Pj等于分光器J路输出功率，Pn等于分光器输出的总功率。
第一光分路器中各节点的分光比分别为：
K1=1.369\12.243=11.18%,K6=1.728\12.243=14.11%,
K9=1.711\12.243=13.985%,K13=2.272\12.243=18.56%
第二光分路器中各节点的分光比分别为：
K3=1.546\12.243=12.63%,K7=1.992\12.243=16.27%,
K10=2.592\12.243=21.17%,K14=2.782\12.243=22.72%
第三光分路器中各节点的分光比分别为：
K4=1.764\12.243=14.41%,K8=2.249\12.243=18.37%,
K11=2.295\12.243=18.75%,K15=2.592\12.243=21.17%
第四光分路器中各节点的分光比分别为：
K2=1.455\12.243=11.88%,K5=1.893\12.243=15.46%,
K12=2.272\12.243=18.56%,K16=2.618\12.243=21.38%
光节点
到光发射机距离（km）
分光比（%）
OR1
3.1
11.18
OR6
5.4
14.11
OR9
5.3
13.98
OR13
8.1
18.56
OR3
4.3
12.63
OR7
6.8
16.27
OR10
9.4
21.17
OR14
10.1
22.72
OR4
5.6
14.41
OR8
8.0
18.37
OR11
8.2
18.75
OR15
9.4
21.17
OR2
3.7
11.88
OR5
6.3
15.46
OR12
8.1
18.56
OR16
9.5
21.38
六、正向验算
正向验算实际就是计算光节点处的实际接收光功率Pi
公式：
Pi=Pt-Lc-Lf+Lo-αDi其中，Pt是发射机的发射功率，Lc是连接头的损耗，Lf是附加损耗，αDi是光链路损耗，Lo是10lgKi
所以，实际计算后得到：
（mw）
P1=13+10lg0.1118-0.4*1.1*3.1=2.120
P2=13+10lg0.1411-0.4*1.1*5.4=2.119
P3=13+10lg0.1398-0.4*1.1*5.3=2.123
P4=13+10lg0.1856-0.4*1.1*8.1=2.122
P5=13+10lg0.1263-0.4*1.1*4.3=2.122
P6=13+10lg0.1627-0.4*1.1*6.8=2.122
P7=13+10lg0.2117-0.4*1.1*9.4=2.121
P8=13+10lg0.2272-0.4*1.1*10.1=2.120
P9=13+10lg0.1441-0.4*1.1*5.6=2.123
P10=13+10lg0.1837-0.4*1.1*8.0=2.121
P11=13+10lg0.1875-0.4*1.1*8.2=2.122
P12=13+10lg0.2117-0.4*1.1*9.4=2.121
P13=13+10lg0.1188-0.4*1.1*3.7=2.120
P14=13+10lg0.1546-0.4*1.1*6.3=2.120
P15=13+10lg0.1856-0.4*1.1*8.1=2.122
P16=13+10lg0.2138-0.4*1.1*9.5=2.120
所以，光节点所输出的光功率符合标准。
七、光链路拓扑图
如：
附图光链路拓扑
芯数、公里数统计表格
前端-OR1
3.1km
8芯
OR1-OR6
2.3km
2芯
OR1-OR9
2.2km
4芯
OR9-OR13
2.8km
2芯
前端-OR3
4.3km
8芯
OR3-OR7
2.5km
6芯
OR7-OR10
2.6km
2芯
OR7-OR14
3.3km
2芯
前端-OR4
5.6km
8芯
OR4-OR8
2.4km
2芯
OR4-OR11
2.6km
2芯
OR4-OR15
3.8km
2芯
前端-OR2
3.7km
8芯
OR2-OR5
2.6km
6芯
OR5-OR12
1.8km
2芯
OR5-OR16
3.2km
2芯
4.4课题四用户分配网设计
1、设计要求
本设计选择的是杭州西湖环湖小区，御景园的6幢楼，每幢楼含有3个单元，每个单元8层楼，每层是两户。
设计时将用户的入户电平设为76dBuV,可以满足收视要求。
1、电缆我们选用SYKV-75-5，9型号的同轴电缆
2、分配器选用富阳三诚电子有限公司生产的2路分配器
2、倒推计算楼栋放大器输出功率
以I幢楼第一单元为例进行计算，以801为例，入户电平为76dbuv为准，分配器插入损耗为1.5dbuv。
因此倒推计算，可以计算出各户的输入电平依次为
户号
入户电平（dbuv）
户号
入户电平（dbuv）
801
76
802
76
701
76.375
702
76.375
601
76.75
602
76.75
501
75.175
502
75.175
401
75.5
402
75.5
301
75.875
302
75.875
201
75.5
202
75.5
101
75.5
102
75.5
因此只要楼栋放大器的输出电平高于99.625dbuv即可满足设计要求
3、选用楼栋放大器
根据链路设计中选用的光接收机我们可以得知，光接收机输出的电平为110dbuv，从光接收机到达单元楼的最远距离我们设为120m，选用SYKV-75-5传输，100m损耗是22.9dbuv，再加上连接头等附加的损耗，那么到达楼栋时的输入电平估计为：
76dbuv左右。
因此根据这个指标，我们选用湖南长沙航天合一电子的HYF-750B楼栋放大器，其技术指标如下
频率范围
45-860MHZ
标称增益
30db
带内平坦度
±0.75dB
标称输入电平
72dBμV
标称输出电平
102 dBμV
增益调节范围
0～20dB
斜率调节范围
0～27（后均衡9dB）
噪声系数
≤10
三次差拍比
71dB
二次差拍比
68dB
温度补偿范围
±1.5dB
反射损耗
≥14dB
抗雷击能力
5（10/700μS）
电源电压
~220±15%
功耗
15w
4、楼栋拓扑示意图
楼栋放大器到每单元用SKYV-75-9电缆
五、课程设计总结
通过此次的课程设计，我们可以比较深刻的掌握HFC有线电视网络的一个大致的构成，知道了它由哪几部分构成的，比方说是由信号源，前端设备，光纤链路以及用户分配网四部分组成的，这相对于书本知识来说，让我们能够得到更加深刻的体会。
也通过此次的课程设计，了解到了一个合格的HFC网络所应该遵循的技术指标的分配，CSO,CTB,CNR等重要指标的国际标准，和对应于不同的分配额，在前端，光纤网络和用户分配网所应满足的指标。
通过整体的设计规划，自己的计算和理解，比较全面的了解了有线电视网络工作的流程，因此感到很有收获。
虽然此次课程设计，我们掌握的仅仅是技术的皮毛，但是，通过基本概念的理清和了解之后，对于我们今后从事相关行业时，会显出尤为重要的帮助。
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