有线电视技术提要及习题2016版

中国传媒大学南广学院传媒技术学院有线电视技术提要及习题2016年5月第1章概论本章主要了解有线电视发展历程以及有线电视网络的特点、组成部分和应用。习题1.一般的有线数字网络主要由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？试画出其基本组成框图。有线电视系统的物理模型2.什么是有线数字电视前端系统？其主要功能是什么？3.前端系统包含模拟电视前端、数字电视前端和数据前端。其中数字电视前端的主要任务是什么？4.有线数字电视网络传输系统传输的方式有微波、同轴电缆、光纤等。它们各有什么优缺点？5.通过查找资料，写出我国已经颁布的六项家庭网络标准名称。思考题1.有线电视网传输系统的发展趋势。2.何谓“三网融合”？通过查找资料了解多屏互动协议DLAN，比较目前主流的多屏互动协议标准。1/46版权所有侵权必究中国传媒大学南广学院传媒技术学院第2章有线数字电视网络的总体规划本章主要熟悉并理解有线数字电视常用的频率规划及其频道配置。其中重点掌握双向上行、下行的我国行业标准GY/T106—1999《有线电视广播系统技术规范》中推荐的频率配置标准。本章的重要概念有分贝比、电平、电压的叠加，电平单位（dBm、dBW、dBmV、dBμV）的定义。2.1总体规划概述2.1.1前期准备1.全面了解用户要求2.充分研究地域条件和客观环境3.广泛搜集产品资料2.1.2网络总体规划原则与内容1.基本原则2.主要内容2.2频率划分和频道配置2.2.1双向有线电视系统的频率划分1.双向有线电视的波段划分2.双向有线电视的频率分割2.2.2有线数字电视的频道配置1.频道配置方式2.频道配置要求3.下行频道配置4.上行频道配置2.3相关基础知识2.3.1分贝比与电平1.分贝比2.电平2.3.2电压的叠加习题1.原广播电影电视总局行业标准《有线电视广播系统技术规范》（GY/T106—1999）是一个重要的行业标准，它将波段如何划分的？2.有线数字电视的频道配置方式是什么？频道配置的依据（即要求）是什么？3.在有线数字电视网络中，常用的分贝瓦（dBW），分贝毫瓦（dBm）、分贝毫伏（dBmV）、分贝微伏（dBμV）等作为功率电平的计算单位，他们的含义各是什么？并会计算应用。若发射功率是10mW，若用分贝毫瓦（dBm）表示应等于多少？利用电平单位换算表计算96dBµV相当于多少dBm？-2dBm相当于多少dBµV？------------------------------------------------------------------------------第3章有线电视系统的性能分析和参数本章主要掌握噪声、非线性失真、线性失真等系统性能技术参数。其中重点理解并掌握噪声系数、信噪比、载噪比及它们的相互关系，误码率、调制误差率和C/CTB、C/CSO、幅频特性等常用的性能技术参数。本章的重要概念是反射损耗，模拟调制信号和数字调制信号2/46版权所有侵权必究中国传媒大学南广学院传媒技术学院的射频指标，IP传输层和码流层传输指标，字节到符号的映射，频带利用率，抖动性能，影响网络的可靠性与寿命因素。习题1.在有线电视系统中，热噪声比的大小与频率是否有关？理论分析基础热噪声功率电平是多少？2.何为噪声系数F？通常设备均会产生噪声，此时对设备的噪声系数F要求是越大越好，还是越少越好？3.在噪声的计算中，为分析简便起见，有时把设备放大器本身在输出端产生的噪声折合到放大器的输入端，此时该设备等效输入噪声（F-1）Pno与放大器的倍数和外来噪声是否有关？4.视频信号比的含义是什么？电视图像质量主要是决定于信号电平的大小，还是噪声电平的大小，还是信噪比的大小？5.实际上对电视图像的质量的主观评价，用几级评分法？信噪比与图像质量等级之间的关系近似采用什么公式计算。6.在有线数字电视系统中，产生的失真可分为线性失真和非线性失真，造成它们失真的原因的各是什么？在这两类失真中各主要表现在那些参数指标上？7.有线数字电视网络中视频信号和射频信号的主要技术参数各有哪些？了解这些主要的参数指标在行标中的规定是多少？8.在数字电视中，一个很重要的参数就是误码率，它的定义是什么？误码率在行标中的规定是多少？9.有线数字电视网络中，要把载噪比，交扰调制比和载波互调比等主要指标，按比例合理地分配到有线电视前端、传输系统和分配系统中去，其分配的类别是什么？10.字节到符号的映射原则是什么？11.求8—VSB字节到符号的转换过程。12.列表说明比特率与符号率的关系。13.比较误码率和调制误差率，并说明其物理意义。14.何谓滚降系数?对带宽有限传输系统，其对传输速率有何影响？15.抖动的性能参数有哪些？产生抖动的原因有哪些？可靠性有哪些指标？16.何谓码间串扰？它产生的原因是什么？对传输系统的性能有何影响？17.消除码间串扰的方法有哪几种？并说明它们的基本思想。18.证明符号率=实际频带利用率×信道带宽。思考题1.如何区分线性失真与非线性失真。2.深刻理解技术指标的叠加与分配方法？对网络分析与设计有何意义？-----------------------------------------------------------------------------第4章有线数字电视网络线缆与接插件熟悉同轴电缆和光纤的结构，了解光纤的传输原理，掌握同轴电缆和光纤的传输特性和传输指标，分配器、分支器的主要特征和光功率分配耦合的原理和作用，着重讨论光纤/光缆传输特性，结构。本章重要概念有分配器，分支器，电源插入器，用户终端盒等几种常用的电缆接插件和光耦合器，光合波器，分光器，光隔离器等常用的无源光器件。习题1.同轴电缆特性有哪些？2.同轴电缆的衰减常数通常以多少单位长度作为计量单位？它与传输频率的大小有何关系？3/46版权所有侵权必究中国传媒大学南广学院传媒技术学院3.同轴电缆的温度系数含义是什么？假设一同轴电缆干线全程衰减量为180dB。电缆的温度系数为0.2（dB）/℃，在夏天与冬天温差为40℃的情况下，问同轴电缆在夏天的衰减量比冬天的衰减量多多少分贝？4.光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。5.简述通信网络的发展过程。6.造成光纤传输损耗的主要因素有哪些？哪些是可以改善的？最小损耗在什么波长范围内？7.什么是光纤的色散？对通信有何影响？多模光纤的色散由什么色散决定？单模光纤色散又有什么色散决定？8.简述G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤和全波光纤的特征。9.分配器有哪些三个主要特征？若不考虑分配器内部元件各种损耗时，分配器的损耗Ls应等于多少？什么是分支器？在分支器的主要技术参数中插件损耗和分支消耗的定义是什么？它们之间有何关系？10干线中的放大器为什么通常采用电源供电器，电源插入器等集中供电方式的设备？11.用户终端盒是系统与用户终端采用的连接设备，其中标准的单向用户终端盒和双向用户终端盒的电原理图有何不同？结构中各元器件有什么作用?12.连接器和跳线的作用是什么？13.耦合器的作用是什么？它有哪几种？14.光开关的作用是什么？主要分类？主要技术指标有哪些？15.简述光隔离器的作用。简述光环形器的作用。16.对于WDM系统中的信道，假设设备制造商给出以下参数：系统工作在1550nm附近时，信道间隔为100GHz。试问其波长间隔为多少？如果波长间隔分别为200GHz，GHz和25GHz，50重复计算上述问题。对这些不同的波长间隔，C波段能够容纳多少信道？17.用两个耦合器和两个光纤布拉格光栅构建WDM合波/分波器略图，并简要举例说明。（假设有4个波长的光从传输光纤输入）。思考题1.光纤连接器、光耦合器、光合波器、光分波器、光隔离器的工作原理？2.在不同的应用场合，大都使用哪些光纤连接器？光纤连接器的特性参数是什么？3.新型光纤的发展趋势如何？4.哪些同轴电缆、光纤产品需求量大？我国同轴电缆、光纤产品的生产在全球中的地位如何？第5章有线数字电视网络设备本章理解掌握电缆放大器的作用，特点和主要的技术指标；掌握光源和光检测器的概念及其在光纤通信系统中作用；激光器的发光机理；发光二极管（LED）、半导体激光器(LD)、光电二极管（PIN）、雪崩光电二极管（APD）等的工作原理及其主要特性；理解掺铒光纤的激光特性和掺铒光纤放大器的工作原理；掌握EDFA的光路结构原理、特点及应用。习题1.电缆放大器的作用是什么？有哪些特点？它们配置数量依据是什么？2.电缆放大器的主要技术指标有哪些？3.为什么要求电缆放大器的增益可调节和斜率补偿?4.简述半导体发光原理。4/46版权所有侵权必究中国传媒大学南广学院传媒技术学院5.简述激光器和光探测器的本质区别。6.简述DFB激光器的工作原理。7.LED和LD的主要区别是什么？8.什么是直接调制？什么是外调制？9.光探测器的作用是什么?10.光接收机的作用是什么?11.光纤通信中最常用的光电检测器是哪两种？12.PIN和APD探测器的主要区别是什么?13.数字光接收机主要由哪几部分组成?14.接收机灵敏度的定义是什么?15.监测光纤通信系统性能好坏通常采用什么最直观简单的方法？16.光放大器的主要用途是什么？思考题1.EDFA的工作原理？2.光源和光检测器在光纤通信系统中的作用？-------------------------------------------------------------------------------第6章有线数字电视网络信息处理随着《NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术规范》GY/T266-2012）NGB宽带接入系统HINOC（、《传输和媒质接入控制技术规范》GY/T265-2012）NGB宽带接入系统C-HPAV技术规范》（、《（GY269-2013）等一批新标准的发布实施，信道编码技术（BCH、R-S、LDPC、卷积码等）、数字调制技术、正交频分复用调制传输技术等在有线数字电视网络中得到了更加广泛的应用。通过本章学习，掌握数字电视网络信息处理的基本知识，了解现代数字电视网络信息处理的新技术、新方法、新思路，以适应网络技术高速发展的需要。习题一、填空题1．数字电视信源的压缩编码标准是____________________。2．在数字电视的信道编码系统中，随机化处理的作用是______________________，RS编码的作用是____________________，卷积交织的作用是________________________。3．衡量数字调制方式性能好坏的指标一般来说有两个，一个是_____，另一个是______。4．RS(204,188)码具有纠正________位错误的能力。5．16QAM的抗干扰能力比16PSK的抗干扰能力_________。二、问答与计算题1．试解释能量扩散的整个过程。2．请说明单载波调制与多载波调制的技术特点。3．简述OFDM技术原理与关键技术。4．数字电视信号的信道编码有何意义？5．信道编码一般有哪些主要结构，各有什么要点？6．对于采用2/3和7/8两种形式的内码编码速率，试比较它们的信息传输效率和纠错能力。7．RS码的编码有何特长？使用RS（208，188）码、RS（255，245）码、RS（255，235）码和RS（207，187）码，分别计算它们的信息位、纠错位和汉明距离，并比较它们能纠正多少字节误码。5/46版权所有侵权必究中国传媒大学南广学院传媒技术学院8．证明x10+x8+x5+x4+x2+x+1为RS(15,5)循环码的生成多项式，并画出实现此循环码的编码器电路。9．在数字电视传输系统中，常用的RS码都是在GF（28）有限域上计算得到其对应的截断码，例如DVB-CRS（204，188）就是RS（255，239）的截断码，请问截断码与原码有何异同点？采用截断码有何优点？如何实现截断码？10．简述卷积码的特点，就卷积码的维特比译码方法进行评述。11．什么是交织技术？为什么要在数字图像信号传输信道中设计交织？如何理解经过交织后的数据，其纠错能力大大增强？举例说明。