有線電視信號與頻譜簡介

1.??????電磁波的基礎知識

周期性變化的電場和磁場總是互相轉化、互相激發(fā)、交替產(chǎn)生的，由發(fā)生區(qū)域向周圍空間由近及遠的傳播，形成電磁波。當電流流經(jīng)導體時，導體周圍會產(chǎn)生磁場；當導體和磁力線發(fā)生相對切割運動時，導體內會感生電流，這就是電磁感應。如果流經(jīng)導體的電流大小、方向以極快的速度變化，導體周圍磁場大小方向也隨之變化。變化的磁場再其周圍又感生出同樣變化著的電場，而這電場又會再一次感生出新的磁場……。這種迅速向各方擴散的交替變化著的磁場和電場就是電磁波。電磁波在傳播過程中電場與磁場方向是相互垂直的，電磁波相鄰兩對應點（如同一相位的波腹）的空間距離為電磁波的波長（λ），磁場或電場每秒內周期變化的次數(shù)就是電磁波的頻率（f），其基本單位就是赫茲（Hz）；電磁波的傳播速度在不同的傳輸介質中的速度并不一樣，三者之間的關系為：

λ=v/f

電磁波作為一種自然資源，其應用十分寬廣。**上把電磁波的整個頻率范圍劃分為許多波段，在各波段中，用于有線電視廣播的是超短波和微波中的分米波，及甚高頻（VHF）和特高頻（UHF）。

2．視/音頻基帶信號

有線電視廣播信號由全電視信號（視頻信號或圖像信號）和伴音信號組成，也稱為視、音頻基帶信號（未調制前的有線電視信號通常稱為基帶信號），視頻信號的帶寬為0~6MHz，伴音信號的帶寬為40Hz~15kHz。為了將有線電視廣播信號有效地發(fā)送出去，需要將它們分貝調制到圖像載頻與伴音載頻信號上，然后相加形成高頻有線電視廣播信號。有線電視廣播信號的傳輸可分為基帶傳輸和頻帶傳輸?；鶐鬏斒墙嚯x傳輸，將A/V信號分別傳輸；頻帶傳輸是遠距離傳輸，將A/V信號合成后調制傳輸。

3．圖像信號的調制

有線電視圖像信號采用殘留邊帶調幅方式。由于圖像信號包含了0~6MHz的頻率范圍，如果采用一般的調幅方式，調幅后在載波兩側對稱產(chǎn)生上下兩個邊帶，其頻帶寬度為圖像信號頻帶寬度的2倍，即12MHz。為了既減少帶寬又使接收機調解方式簡單，實際中圖像信號采用殘留邊帶調幅方式。具體地是傳輸一個完整的上邊帶和部分下邊帶，實際上是將雙邊帶調幅信號通過一個濾波器濾掉一部分下邊帶形成殘留邊帶調幅信號進行傳輸。該濾波器稱為殘留邊帶濾波器。圖1-1所示為獲得殘留邊帶調幅信號過程的示意圖，圖1-2所示為殘留邊帶調幅波信號的波形圖及幅頻特性。

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圖1-1 殘留邊帶調幅信號的獲得

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圖1-2 殘留邊帶調幅波信號的波形圖及幅頻特性

由圖1-2（b）可見，我國電視標準規(guī)定保留全部的上邊帶，下邊帶殘留0.75MHz，下邊帶的截止點頻率為1.25MHz，所以殘留邊帶濾波器的截止邊沿有0.5MHz的漸降過渡區(qū)。這樣安排不僅使濾波器容易設計制作，而且相頻特性也容易達到線性特性。這樣，一路已調波有線電視射頻信號圖像部分的帶寬是1.25+6=7.25MHz，比單邊帶時略寬一些，卻比雙邊帶窄了不少。

4. 伴音信號的調制

由于音頻信號的頻帶窄，為40~15kHz，為了提高抗干擾能力和具有較高的伴音質量，伴音信號采用調頻方式。伴音與圖像信號采用不同的調制方式，這對于減少兩者之間的相互干擾也有利。圖1-3所示為伴音調制信號的波形。

圖1-3 伴音調頻信號的波形

我國有線電視制式規(guī)定：伴音載頻比圖像載頻高6.5MHz，伴音已調波帶寬B=6.5MHz±0.25MHz。