有线电视模拟-数字光纤与微波传输技术

出版社:中国广播电视出版社
出版日期:1999-11
ISBN:9787504334404
作者:范寿嗣,等
页数:271页

章节摘录

  1.1光纤传输技术发展简史  21世纪即将来到之际,随着全球高新科学技术的日新月异和人类社会文明程度的提高,世界正在从传统的物质经济、资本经济向信息经济、知识经济转变,由传统的工业社会、农业社会向信息化社会转变,信息和信息产业在国民经济中将起到支柱作用,并将对人们的学习、生活和工作产生深远的影响,这已经成为人们的共识。早在有了人类就知道信息交流的重要性,追朔到我国3000年前的烽火台,到1880年贝尔发明光电话直到今天利用卫星、微波、电缆和光纤等传输手段,人们不断地在探讨、研究开发各种新的信息传播媒体,以求更快地获取更多的信息。1966年被称为“光通信之父”的英藉华人高锟(c.k.kao)博士,根据介质波导理论,提出光纤通信的概念,他预见到只要没法消除玻璃中的各种杂质,做出有实用价值的低损耗光纤是完全可能的,并指出光纤的衰耗为20dB/km的要求还远大于材料的机理所确定的损耗极限。然而这在当时并未引起人们的注意,直到1970年美国康宁公司的Mauter等人首先研制出衰耗为20dB/km的光纤,并在1972年又把光纤的衰耗降到4dB/km,此时,各国才开始重视光纤通信这一新的通信方式,继而使光纤通信的研究有了飞速的发展。就在光纤有了重大突破的同一年,美国贝尔实验室研制成功室温下连续振荡半导体(GaAIAS)激光器,为光纤通信找到了合适的光源,此后通过各国的不懈努力,各种类型的激光器相继被研制开发出来。  ……

前言

  在人类社会即将迈向21世纪之际,数字化、光纤化、网络化的浪潮正席卷全球。人类进入了知识经济、信息经济的时代。我国的广播电视事业正处在巨大的变革之中,其主要驱动力是国家由计划经济向社会主义市场经济的转变和信息技术的快速进步与融合。因此,广播电视正面临着千载难逢的机遇和挑战!  1997年4月国务院确定了我国信息化基础设施以广电网、电信网、计算机网为基础的总体构想。1998年3月国务院批准了由广电、铁路、中科院、上海市联合建设传输速率达45Mb/s的高速互联网方案,使全国部、省级有线电视光纤干线网成为这个高速互联网中的一个长期的基础网络。目前国务院又明确把广播电视划为第三产业,使我国有线电视步入产业行列参与竞争,迎来了更加有利的机遇。  我国有线电视在90年代得到迅猛而长足的发展,当今已有近8000万用户的规模,并正采用光纤、数字技术高速建设成为世界有线电视第一大国,然而从网络结构、技术设备装备、网络功能的开发来看,缺乏统一,还处于分散条块分割状态。与先进国家相比还有很大的差距。面对这一现实,挑战与机遇共存。  社会主义市场机制下的竞争,主要体现在高新科技与人才方面的竞争。中国有线电视要想步入世界先进行列,除运行体制需要改革外,知识更新、高素质人才的培养是迫在眉睫的问题。目前广电总局提出“卫星优先,光纤为主,微波为辅”和抓覆盖“村村通广播电视”,具有重大的战略意义,是为有线广播电视实现光纤化、网络化、数字化给予的政策性支持。为适应这一形势发展的需求,笔者在参考大量文献及国内外最新资料的基础上,结合多年的实践经验,从有线电视工程技术实际应用和发展的战略高度出发编写了此书。力图向广大读者从理论上全面系统地介绍有线电视模拟与数字光纤传输技术。

内容概要

作者简介
范寿嗣,高级工程师,中国电子
学会高级会员。曾任钟祥有线电视台
副台长。致力于有线电视技术和管理。
80年代初在市县级率先应用有线电视
新技术,湖北电视台为此摄制专题作
了报导。1991年1月研制成功300MHz
邻频前端得到广电部认可、并获全国
城市有线电视科技成果二等奖。编著
《有线电视与卫星电视接收技术》获
全国城市有线电视科技成果特等奖。
相继在《电视技术》、《世界有线电
视信息》、《有线电视技术》等十余
种国家级刊物和多届国际、全国有线
电视技术研讨会发表论文60余篇次,
有多篇论文获奖,其中,“对我国县
级乡镇有线电视网络建设的思考”、
“蓬勃发展的中国卫星广播电视”、
“钟祥有线电视网络升级改造与区域
联网规划方案”等多篇有影响的论文
入选《中国科学技术文库》、《中国
教育大精典》等十多种大型文献中。
“钟祥有线电视微波联网工程实践”
被美国柯尔比科学文化信息中心评为
1998年度优秀论文并获得进入全球信
息网交流的资格,并多次获地、市专
业人才奖励及最佳知识分子和技术拔
尖人才称号。

书籍目录

目 录
第一章 概述
1.1光纤传输技术发展简史
1.2光纤传输技术的优越特性
1.3光纤有线电视系统的基本构成
第二章 光纤传输基本原理及传输特性
2.1光是电磁波
2.2光纤的结构及其分类
2.2.1光纤的结构
2.2.2光纤的分类
2.2.3光纤传输中的传导模
2.2.4多模光纤
2.2.5单模光纤
2.2.6色散位移光纤(DSF)
2.3光纤传输的基本原理
2.3.1几何光学理论
2.3.2电磁波动理论
2.4光纤传输主要特性
2.4.1光纤的传输损耗
2.4.2光纤的带宽与色散
2.5光纤的机械强度
第三章 光纤成缆结构及其性能
3.1光缆构成及其分类
3.1.1光纤成缆结构
3.1.2光缆的分类
3.2光缆的性能
3.2.1光缆的光学性能
3.2.2光缆的机械性能
3.2.3光缆的环境性能
3.3部分国产光缆产品介绍
3.3.1光缆型号-规格代号说明
3.3.2部分国产光缆产品介绍
3.3.3国内光缆生产厂家简介
3.4某省有线电视光纤主干传输网工程建设对光缆要求介绍
3.4.1光缆技术要求
3.4.2主干传输网光缆对结构原材料的要求
3.4.3工程用光缆包装与交货要求
3.4.4验收
第四章 光纤链路中的无源器件
4.1光纤耦合器(或光纤分路器)
4.1.1光纤耦合器(或光纤分路器)的作用
4.1.2光纤耦合器的种类
4.1.3光纤耦合器的主要技术参数
4.1.4国产光纤耦合器性能介绍
4.1.5光纤CATV系统中光分路器的设计方法
4.2光波分复用器
4.2.1光波分复用器的作用
4.2.2光波分复用器的种类及工作原理
4.2.3光波分复用器主要技术指标及产品介绍
4.2.4光波分复用器在CATV系统中常用的几种模式
4.3光隔离器
4.3.1光隔离器的作用
4.3.2光隔离器的工作原理和种类
4.3.3光隔离器的性能指标及应用
4.4光衰减器
4.4.1光衰减器的作用
4.4.2光衰减器的种类及基本结构
4.4.3在线型固定衰减器产品光学参数介绍
4.5光开关
4.5.1光开关的作用
4.5.2光开关的种类及性能参数
4.6光滤波器
4.6.1光滤波器的作用
4.6.2F-P腔型滤光器基本原理与性能参数
4.7光路连接器
4.7.1光路连接器的作用
4.7.2光纤活动连接器的分类及结构
4.7.3光纤活动连接器性能参数及产品介绍
4.8光纤配线架 光纤接续盒 光纤终端盒
第五章 光纤系统的接续
5.1光纤接头的损耗理论
5.1.1光纤轴向错位
5.1.2光纤角度倾斜
5.1.3光纤端面间隙
5.1.4模场直径差异
5.1.5光纤连接处的后向反射
5.2光纤固定接续
5.2.1固定接续应用范围及要求
5.2.2固定熔接接续方法
5.3光纤的活性接续(活接头)
5.3.1光纤链路的回波损耗
5.3.2APC连接器与标准PC连接器的比较
5.4带状光纤的固定接续
5.4.1带状光纤熔接法
5.4.2V型槽法
5.4.3预装配连接器接续
第六章 CATV光纤传输中的调制方式
6.1光强度直接调制方式
6.2光外调制方式
6.3幅度调制光纤传输技术(AM-VSB)
6.4频率调制光纤传输技术 (FM-IM)
6.5数字调制光纤传输技术 (PCM-IM)
第七章 光发射机
7.1 发光器的基本原理与激光
7.1.1爱因斯坦光发射理论
7.1.2激光器原理
7.2半导体激光器 (LD)
7.3分布反馈式半导体激光器(DFB)
7.4DFB激光器的强度调制系数与极限值
7.5AM-VSB光强度调制发射机
7.6外调制光发射机
7.7正向光发射机与反向光发射机
7.8部分进口 国产光发射机产品介绍
第八章 光接收机
8.1光接收器件原理与特性
8.2光接收机用光电二极管
8.2.1PIN光电二极管
8.2.2雪崩光电二极管(APD)
8.3光接收机的构成
8.4光接收机的性能要求
8.5正向光接收机与反向光接收机
8.6部分国产光接收机产品介绍
第九章 光放大器
9.1光放大器的作用
9.2光放大器的种类
9.3掺铒光纤放大器(EDFA)的工作原理和组成
9.3.1掺铒光纤放大器的工作原理
9.3.2掺铒光纤放大器的组成
9.4掺铒光纤放大器的主要技术参数
9.5掺铒光纤放大器的三种工作模式
9.6EDFA在CATV中应用应注意的若干问题
9.7掺铒光纤放大器产品介绍
第十章 AM光纤传输性能分析
10.1AM光纤传输系统噪声与载噪比
10.1.1AM光纤传输系统噪声的主要来源
10.1.2AM光发射机噪声对载噪比的影响
10.1.3光接收机中光检测二极管散粒噪声对C/N的影响
10.1.4光检测器中前置放大器的热噪声对载噪比的影响
10.1.5AM光纤传输系统的载噪比
10.1.6多级光纤传输系统的载噪比
10.1.7HFC光纤/同轴电缆的载噪比
10.2AM光纤传输系统的信号失真
10.2.1AM光纤传输系统产生失真的原因
10.2.2激光器电-光特性的非线性
10.2.3激光器附加频率调制引起的非线性失真
10.2.4光纤色散特性产生非线性失真
10.2.5激光器的调制度与非线性失真
10.2.6AM光纤传输系统非线性失真的改善
10.2.7两级AM光纤链路的CSO和CTB
第十一章 FM光纤传输系统及性能分析
11.1FM光纤传输系统组成
11.2FM光纤传输系统的噪声与载噪比
第十二章 光纤CATV网络拓扑结构
12.1光纤CATV网络的几种拓扑结构
12.1.1树形拓扑结构
12.1.2星形拓扑结构
12.1.3双星拓扑结构
12.1.4环形拓扑结构
12.1.5网孔形拓扑结构
12.1.6母线-星形拓扑结构
12.1.7星-树形拓扑结构
12.2HFC光纤/同轴电缆混合网的几种结构型式
12.2.1光纤超干线(FST)
12.2.2光纤干线(FBB)
12.2.3电缆区域网(CAN)
12.2.4光纤到节点(FTF)
12.2.5光纤到路边(FTC)
12.2.6光纤到最后一个放大器(FTLA)
12.2.7光纤到家庭(FTTH)
第十三章 AM光纤CATV网络设计及设计示例
13.1概述
13.2HFC光纤链路设计的基本原则
13.2.1光纤网络频带宽度的确定
13.2.2光纤传输链路的结构和光节点布局的选择
13.2.3光纤芯线用量的选择
13.2.4光缆路由的选取
13.2.5光纤链路设计功率余量
13.3光纤CATV网络设计的指标分配
13.3.1设计的依据
13.3.2载噪比C/N值的分配
13.3.3二阶组合差拍CSO指标的分配
13.3.4三阶组合差拍CTB指标的分配
13.3.5C/N CSO CTB指标分配举例
13.4系统设计前的准备工作
13.4.1光节点位置的选定
13.4.2光纤路由走向确定
13.4.3收集掌握光纤链路设备有关技术资料
13.4.4AM光纤传输系统链路性能比较
13.5HFC网络设计的基本方法和步骤
13.5.1HFC网络设计基本方法
13.5.2光链路设备选型注意事项
13.6AM光纤设计常用计算公式
13.7光纤干线点对点传输链路设计
13.8一发多收光纤传输系统设计
13.8.1控制末端载噪比的设计计算
13.8.2控制末端功率的设计计算
13.8.3采用1550nm外调制光发射机和EDFA光放大器组成的一发多收系统设计
13.9超长距离光纤传输系统设计方案
13.9.1二星级光纤链路级联传输系统
13.9.21310nm外调制光发射机传输系统
13.9.31550nm外调制光发射机传输系统
13.9.4EDFA光放大器组成的中继传输系统
13.9.5采用波分复用技术的传输系统
13.9.6减少传输频道数增加传输距离的系统
13.9.7调频光纤传输系统
13.9.8数字光纤传输系统
13.10HFC上行传输链路设计
13.10.1HFC上行通道的划分
13.10.2上行通道的容量估计
13.10.3上行通道反向放大器的级联
13.10.4上行通道噪声干扰的抑制
13.11设计示例
13.11.1乡镇有线电视光纤网络设计
13.11.2城域有线电视网络设计
第十四章 光纤传输系统工程安装 调试 测量方法及验收
14.1光缆的施工
14.1.1负荷区的划分
14.1.2光缆路由勘察与测量
14.1.3施工前的准备
14.1.4光缆的敷设
14.1.5光缆连通
14.1.6竣工验收
14.2光发射机的安装
14.2.1光发射机安装注意事项
14.2.2光发射机的安装
14.3光接收机的安装
14.3.1光接收机安装注意事项
14.3.2光接收机的安装
14.4光纤传输系统的调试
14.4.1光纤系统测量常用仪器
14.4.2光纤传输系统调试步骤
14.4.3前端系统的调试
14.4.4光发射机的调试
14.4.5光接收机的调试
14.4.6电缆分配网络的调试
14.5AM光纤系统的测量方法
14.5.1光发射机输出光功率的测量
14.5.2光接收机输入光功率的测量
14.5.3光纤链路损耗的测量
14.5.4光后向散射曲线的测量
14.5.5载波输出电平及平坦度的测量
14.5.6光传输链路载噪比的测量
14.5.7载波组合三阶差拍比与载波组合二阶差拍比的测量
14.5.8光接收机灵敏度的测量
14.5.9光接收机的动态范围测量
14.6光纤传输系统技术性能验收
第十五章 数字技术与数字信号的主要技术参数
15.1数字技术的特征
15.2数字信息系统的技术手段
15.3数字电视信号的形成
15.3.1奈奎斯特抽样定理及抽样
15.3.2量化
15.3.3编码
15.4 数字电视信号质量的评价
15.4.1图像质量的主观评价
15.4.2数字电视信号的主要技术参数
15.4.3高清晰度电视信号的主要技术参数
第十六章 数字压缩与数字调制技术
16.1数字压缩技术
16.1.1差值脉冲编码(DPCM)
16.1.2线性变换编码
16.1.3离散余弦变换(DCT)
16.1.4CCITTH 261建议
16.1.5JPEG
16.1.6MPEG-1
16.1.7MPEG-2
16.1.8MPEG-4
16.1.9MPEG7
16.2 数字调制技术
16.2.1四相相移键控(QPSK)
16.2.2正交调幅 (QAM)
16.2.3正交频分复用(OFDM)
第十七章 数字视频广播 (DVB)
17.1DVB主要目标及所用技术
17.1.1DVB项目的主要目标及标准
17.1.2DVB所使用的主要技术
17.2DVB-S系统
17.3DVB-C系统
17.4DVB系统的接收
17.5MPEG-2/DVB接口
17.5.1同步并行接口 (SPI)
17・5.2同步串行光纤接口 (SSI0)
第十八章 SDH同步数字光纤传输技术及应用
18.1概述
18.1.1SDH同步数字体系的基本概念
18.1.2SDH网络的主要技术特点
18.1.3SDH网络的基本结构
18.2SDH帧结构
18.3SDH帧结构中的开销
18.3.1SDH段开销 (SOH)
18.3.2SDH通道开销 (POH)
18.4SDH同步复用和映射基本结构
18.4.1基本复用映射单元
18.4.2基本复用映射步骤及工作原理
18.5SDH定位与指针
18.5.1SDH中的定位与指针的基本概念
18.5.2AU-4指针的调整机理
18.6SDH的核心设备
18.6.1复用设备种类与基本功能
18.6.2ADM分插复用器
18.6.3SDXC数字交叉连接设备
18.7SDH传送网
18.7.1SDH传送网结构的基本概念
18.7.2SDH传送网的分层和分割
18.7.3SDH传送网的拓扑结构
18.7.4SDH的网同步
18.7.5SDH传送网的传送性能
18.8 SDH自愈网
18.8.1SDH自愈网的作用及种类
18.8.2线路保护倒换自愈技术工作原理及类型
18.8.3ADM自愈环工作原理及类型
18.8.4DXC自愈网的工作原理
18.9SDH网络管理
18.9.1SDH网络管理的等级
18.9.2SDH网络管理的机理
18.9.3SDH网络管理的功能
18.10 光接口技术规范
18.11 SDH网络的应用
第十九章 国际互联网 (INTERNET)技术
19.1国际互联网的历史及发展现状
19.2国际互联网网络结构及特征
19.3国际互联网基本协议及分层协议结构
19.3.1国际互联网主要基本协议
19.3.2国际互联网分层协议结构
19.4国际互联网分组传输及路由寻址
19.4.1国际互联网分组传输格式
19.4.2网络路由寻址
19.5国际互联网提供的基本服务
19.6Internet与有线电视
第二十章 ATM异步转移模式技术
20.1ATM技术的基本概念及特点
20.1.1ATM技术的基本概念
20.1.2ATM技术主要特点
20.2ATM系统的结构
20.2.1ATM信元及种类
20.2.2ATM交换机及工作原理
20.3ATM网络的协议参考模型
20.4ATM技术应用领域
20.4.1ATM技术在城域网中的应用
20.4.2ATM技术在局域网中的应用
20.4.3ATM技术在接人网中的应用
20.5ATM网络技术应用
第二十一章 面向21世纪共享信息未来
21.1大系统的概念
21.2广播电视光纤传输技术体制
21.3有线电视光纤传输网的技术模型
21.3.1IPoverATM
21.3.2IPoverATM/FRoverSDH
21.3.3千兆比路由器GSR技术模式
21.3.4SDH-ATM-MPEG-2
21.3.5广播电视传输网网管系统体系结构
21.3.6宽带多媒体信息网端到端解决方案
21.3.7IPoverAHFC宽带综合业务网解决方案
21.4未来有线电视的业务
21.5青岛市有线电视网综合业务简介
附录一 有线电视微波传输技术及应用
附录二 TX10同轴电缆在HFC网络中的应用
附录三 我国上空可收视卫星节目及参数表

作者简介

内 容 提 要
本书系现代实用新技术类书籍。结构独特,包括有线电视模拟与数字光纤及微波传输技
术三部分,共21章。
模拟光纤传输技术侧重于HFC网络建设。从理论上系统、全面地介绍了光纤传输系统中
所有器件、设备,包括:光纤、光缆、光耦合器、光波分复用器、光纤连接器等各种无源器
件,以及光发射机、光接收机、光放大器等有源器件在网络中的作用、基本工作原理、性能
与主要技术参数,对光纤接续技术、光调制技术、光纤拓扑结构作了介绍,对AM、FM光传
输系统的性能进行了详尽地分析,还全面详细地介绍了光纤传输链路的规划设计、设备选型、
安装施工、调试测量及工程验收等,并示例说明。
数字技术方面介绍了数字技术特征与应用领域,数字信号的形成与主要技术参数,以
MPEG-2为家族的数字压缩技术与数字调制技术,以及DVB数字视频广播、SDH同步数字系
列光纤传输技术、国际互联网技术、ATM异步转移模式和未来信息时代有线电视的多功能应
用及光纤传输的技术模型。最后还介绍了有线电视微波传输技术及应用,对HFC上行链路
(包括电缆选型)作了专题讨论。
本书理论紧密联系实际,内容新颖、新技术面广、资料丰富、信息量大,并具有深入浅
出、通俗易懂、实用性强、视野开阔之特征。其主要读者对象为从事有线电视系统工程规划
设计、网络升级改造、区域联网的工程技术、维护管理人员,可供大、中专院校学生及其他
科技工作者参考。也是进行专业技术培训的较好教材。

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