UWB技術在家庭和有線電視網絡中的應用
有線電視網是高效廉價的綜合網絡,它具有頻帶寬、容量大、多功能、成本低、抗干擾能力強、支持多種業(yè)務連接千家萬戶的優(yōu)勢,它的發(fā)展為信息高速公路的發(fā)展奠定了基礎。有線電視網成為最貼近家庭的多媒體渠道,只不過它目前還是靠同軸電纜向用戶傳送電視節(jié)目,還處于模擬水平。高清晰度電視,屬于數(shù)字電視的最高標準,擁有最佳的視頻、音頻效果。它與當前采用模擬信號傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)電視系統(tǒng)不同,采用了數(shù)字信號傳輸。由于高清晰度電視從電視節(jié)目的采集、制作到電視節(jié)目的傳輸,以及到用戶終端的接收全部實現(xiàn)數(shù)字化,因此給我們帶來了極高的清晰度,除此之外,信號抗噪能力也大大加強。數(shù)字電視具有高清晰畫面、高保真立體聲伴音、電視信號可以存儲、可與計算機完成多媒體系統(tǒng)、頻率資源利用充分等多種優(yōu)點,成為家庭影院的主力。
交互式電視點播系統(tǒng)和高清晰度電視業(yè)務的碼率高、數(shù)據量大,需要占用很大的帶寬和網絡資源,而數(shù)量巨大的用戶數(shù)引起了資源的短缺。為了解決有線電視網絡的帶寬問題,引入超寬帶技術,因為它使用無載波結構,網絡配置成本低,只需要在系統(tǒng)前端和用戶側增加相應裝置,就可以在不改變現(xiàn)有有線電視網絡結構的基礎上傳輸UWB數(shù)據流。
UWB技術具有類噪聲特性,傳送數(shù)據時在時域產生持續(xù)時間非常短的脈沖信號,而有線電視系統(tǒng)中發(fā)送的載波信號會受到外界噪聲和其他信號的干擾后,系統(tǒng)可用帶寬和有線網絡的傳輸容量會受到很大影響,UWB的短脈沖信號則不會對載波信號造成干擾,于是在有線電視網絡的公共傳輸媒質中實現(xiàn)了UWB脈沖信號與其他頻域信號的共存。
在有線電視網絡中使用UWB技術存在一個固有的問題,即有線電視網絡本身的固有頻率損耗會改變UWB脈沖信號的形狀和幅度,為了解決這個問題,可以采用預補償?shù)姆椒āWB數(shù)據進入有線電視網之前先進行預補償,這樣信號就容易通過同軸電纜系統(tǒng),同時,UWB信號具有偽隨機特性,混合光纖同軸電纜網的噪聲電平高于其功率譜密度,信號傳送就不會受到影響。
有線電視網絡傳送UWB信號時,首先將數(shù)據分成視頻、音頻和數(shù)據流,頻道調制器將每一路信號與射頻混頻同時分配一臺號,RF信號進入混合器后,混合器將這些信號合并為一個輸出信號,其他的視頻數(shù)據流調制成射頻信號后同混合器輸出的普通節(jié)目混合,然后轉換為光信號,經過光纖傳輸。在接收端,系統(tǒng)將混合信號里的UWB信號提取出來,同時視頻和音頻數(shù)據被解調器解調出來。該技術的顯著特點就是在現(xiàn)有有線電視網絡中加入UWB信號調制解調器,而無需對有線電視網絡進行較大的改變。UWB信號被擴展到50MHz~1GHz頻段范圍內,在任何頻率處的信號能量都能低于該頻段處的噪聲電平。普通的有線電視系統(tǒng)或者混合光纖同軸電纜網一般使用的最大頻率范圍為870MHz,但系統(tǒng)仍具有1GHz左右的帶寬,這樣,UWB窄脈沖可以在同軸電纜中可靠地傳輸,可在相同時間內發(fā)送更多的數(shù)據。
將UWB技術應用于有線電視網絡中,充分利用其技術優(yōu)點,基本不干擾現(xiàn)有的電視頻道,同時沒有占用或者很少占用頻道資源。同時,UWB的多址方式,可以實現(xiàn)數(shù)量不少的并發(fā)用戶,有線電視網絡服務商可以充分利用
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