有线电视信号的接收

有线电视以其图像质量高、节目内容丰富深受国内外电视观众的青睐，一改无线电视频道容量受限，接收质量无法保证的局面。有线电视近两年来在我国得到飞速发展。

无线电视和有线电视传输手段的不同决定了它们接收效果的不同。无线电视的传输媒介是空间，这本身就是一个不稳定的因素，又因为电磁波是直线传播，遇到阻挡就会产生反射或折射。近年来，全国城市建设日新月异，一幢幢高层建筑拔地而起，给无线电视的接收带来了不利影响。有线电视异军突起，用光缆、电缆等封闭的传输链路保证电视信号从前端高质量地到达用户终端。但是广大用户最为关心的是电视接收机在有线电视系统里能否正常接收。我想在这里就有线电视的传输特点从原理上讲一讲接收的问题。

众所周知，无线电视是隔频传输的。这种传输方式对边带及带外信号的抑制要求不很高，如果用这样的信号进行邻频广播，串入用户接收机的干扰会是来自下邻频道的伴音（f\(_{V}\)-1.5MHz）及上邻频道的图像（fV+8MHz）处。用户接收机上的画面是在观看一个频道的节目时，背景有另一个频道的图像在走动以及伴音对图像产生干扰。因此目前无线电视进行邻频传输是不可能的，这在很大程度上对频率资源是一个浪费。相比之下，有线电视系统具有频道多、容量大的优点。它是从两方面来体现的：首先频带宽，由最初的230MHz、300MHz到目前我国大部分采用的450MHz、550MHz，以至国外的1GHz。其次即邻频传输，相对于隔频来说，等于容量加倍。

有线电视的邻频传输主要是靠前端的频道处理器、调制器对信号进行必要的处理来保证的，处理包括以下几个主要方面：

1．边带特性：无线电视信号对边带抑制的要求－1.25MHz处为-20dB，6.75MHz处为-18dB。而有线电视系统前端信号处理器输出的信号边带抑制在此两点达-50dB，这样就保证了各个频道的独立性。

2．带外寄生输出抑制：它是某频道图像载波电平与该频道中心频率f\(_{0}\)±4MHz以外寄生输出信号电平之差。在调制器与频道处理器进行中频处理后，通常该项指标可达-60dB，目的是防止本频道寄生产物对其它频道产生干扰。

3．A／V比：无线电视信号对此项指标要求大致为-10dB或-20dB。在有线电视系统里A／V比应严格保持在-17dB以上，并且要求可以对其进行调整，范围为-14dB～-23dB可调，目的是使该频道伴音信号不对邻频道图像信号产生干扰。

4．邻频抑制：它是某频道图像载波电平与该频道中心频率f\(_{0}\)±4.25MHz处无用信号电平之差。在邻频传输系统中，要求该项指标达到-60dB，目的是防止上下邻频载波的干扰及像频干扰。

还有一些其它的处理，如保持频道间载波电平差、载波频率稳定度等满足特定要求。总之邻频传输要求射频信号有很高的选择性和很纯的频谱。

如果一个邻频有线电视系统要直接收转开路电视信号，必须把射频解调至中频进行信号的整形，使开路信号达到能进行邻频传输的要求，实现的方法如图1所示的电路框图。

从图1看出，图像与声音信号在这里分离，调整图像信号电平的大小就可改变A／V比，利用声表面波滤波器可以大大提高边带及带外信号抑制的能力，达到邻频传输的技术要求，有线电视可以进行邻频广播正是采用了这个关键的技术。同样，如果有线电视台要自办节目，则从录像机出来的声音及视频信号要先经过调制器调到中频，在中频进行上述处理后，再调到有线电视的某个频道上。

在前端进行上述处理以后，在干线和用户分配网络一定要选用指标很好的设备来保证前端来的信号质量。比如：干放在整个带宽内的频响要平；要有自动增益控制的电路来保证电平波动不大；用户分配电路的分支器隔离度指标要高；干线、分支电缆的屏蔽性能要好，以避免外界的各种干扰。

目前我国家用电视接收机的数量已超过2亿台，可以说它们是为无线电视而设计的，当用于有线电视接收时会出现下列问题：

1．以450MHz带宽为例，从有线电视的频率配置表（如图2）和无线电视频率配置表（如图3）可以看出，现有电视接收机只能接收图3中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ波段也就是图2中Ⅰ、Ⅲ波段的信号，而对图2中A1、A2和B波段的信号，我国大部分接收机是不能全部正常接收的。

2．虽然无线电视的频率配置上有很多可用频道，但对某一地区而言，实际传送时为避免镜像干扰、本振干扰和邻频干扰等，而选用隔频传输方式，使真正可用的频道数大大减少，接收机的非线性所产生的交互调的成分也较少，因此对接收机的技术要求不很高。而有线电视系统频道容量大，一个450MHz系统实实在在可以送进47套节目，这么多的频道同时给接收机输入端，则由接收机本身带来的交互调产物就会增大，使图像质量下降。

3．有线电视因其容量大，传输信号质量高、有反向传输能力等，可以开展多功能服务，如家庭影院、信息咨询等，这势必要采用加、解扰技术，这样普通的接收机就无法收看了，这也是付费电视的目的之一。

既然存在上述问题，那么是不是说现有的接收机都要放弃而采用有线电视专用接收机呢？我想这个答案是否定的，老百姓承受不起这样的消费。探讨解决这个矛盾的办法还要从电视接收机的邻频选择性以及人眼对图像质量的主观感觉谈起。

我们知道电视接收机输入电路的带宽是8MHz如图4所示，上、下邻频道图像与声音载波相对于本频道图像载波处损耗为40dB。其中下邻频道图像载频与上邻频道伴音载频与本频道图像载频相距较远，40dB衰减后产生的串像以及对图像的干扰人眼基本上分辨不出来。这是按信号满足有线电视系统标准即相邻频道载波电平差小于3dB情况而言，如果整个频带内幅频特性不好，致使产生干扰的两个载频电平高于这个指标，那么干扰就不可避免地要产生，而且是可察觉的。

同样的电平损耗对图中的f\(_{A1}\)和fA2所带来的干扰抑制是否满足要求呢？按有线电视邻频传输的要求f\(_{A1}\)比fV1或f\(_{V}\)小17dB以上，再加上接收机对fA1的衰减40dB，则f\(_{A1}\)在带内产生的互调干扰为-57dB，这个值对人眼来说是感觉不到干扰存在的。前端对中频信号处理使A／V比可调且要求达到-17dB以上的目的也即在此。如果无线电视发射标准A／V比为-10dB的话，则形成的-50dB的互调干扰会影响正常接收。再说高邻频道的图像载波fV2，40dB的衰减是不能满足有线电视交扰调制比指标要求的，但人眼对于串像的感觉在40dB时就已经觉察出来了，因此我们认为可以使用。这样我们可以作出结论，用户家中的电视接收机用于有线电视的邻频接收是没有问题的。

随着我国卫星广播事业的发展，由卫星提供的信号源日益增多，当把这些信号和自办节目都送进有线电视系统中时就必须启用增补频道，前面说过现有接收机对这些频道不能保证接收，解决的办法是采用机上变换器，把增补频道的节目转换到现有电视机可以收看的标准频道上，用户接收机无需作任何改动，只固定调谐在某个标准频道上后就不必再动了。

机上变换器按频道转换的电路方式有高中频方式和解调调制方式两种，前者因为电路简单易实现，故以前使用的较多。但专家们认为解调调制方式将是今后的发展方向，因为有线电视的加扰通常是在视频上进行的，那么解扰也要相应地在视频上实现。这样的变换器可以集遥控、寻址、解扰、频道变换于一身。现在介绍一下这两种形式的基本原理。

（1）高中频方式（原理图见图5）

这里第一本振频率是可调的，当用户用手中的遥控器选择频道时就改变了频率值，通常是被选频道频率加上一个固定高中频。第二本振频率是固定的，为输出频道频率加上固定高中频。输出频道各厂家不一致，但机器出厂后这个频率就不会变了，一般选标准频道低端的一个频道，固定高中频一般选高于系统上截止频率的值。整个机器的工作原理为：全频带电视信号由用户盒送至机上变换器，先经低通滤波器使系统带宽内的信号通过，再与第一本振混频，混出的信号是一个调制在高中频上的全频带信号，带通滤波器定为8MHz带宽，用于滤出混频后的差频信号，即以高中频为图像载频的被选频道信号，放大后进入第二混频器，得到调制在输出频道上的被选频道信号，输出滤波器抑制掉其它无用信号，完成了频道变换的作用。

在这个过程中，用户选择带宽内的任一频道机上变换器的输出始终在一个固定频道上，单频道的输出信号给电视接收机，使其非线性电路产生的交互调成分减到最小，而机上变换器的本振频率选得都很高，本振干扰，像频干扰都不会影响系统带宽内的信号。机上变换器还可以替接收机附带上遥控功能，因此对用现有无线接收机接收有线电视信号来说，它是一个功能好，价格低廉、简单易行的附加器。

（2）解调调制方式（原理图见图6）

从图中可以看出，解调之前的电路和普通电视接收机是一样的，解调以后的信号是被选频道的视、音频信号。如果在前端对电视信号进行了加扰处理，此时可在视频上进行相应的解扰处理和音量、对比度等遥控调节，最后一个环节是把这个信号调制在固定输出载频上，完成频道转换的功能。

显而易见，这种集解扰与频道变换为一体的电视附加器的价格肯定会较高的，一方面是采用技术指标较高的元器件以提高邻频选择性，降低非线性失真及其它干扰，另一方面是增加解扰模块的代价，但总体来说比放弃现有接收机而使用有线电视专用接收机经济得多，后者在欧洲使用比较广泛。

拥有无线电视接收机的广大用户不必担心有线电视接收问题。在目前各有线电视台节目只有十几个频道的情况下，只要不启用增补频道的话，现有电视机可以直接收看；当所用的频道数在20～30个之间时，只要购买一个机上变换器小盒，即可收看任何频道的节目；当所在地区的有线电视台在某些频道上进行了加扰处理，而用户想要收看这些加扰频道节目，就需到该台租用或购买带有相应解扰功能的机上变换器。（何谨）