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有线电视信号与频谱简介
1. 电磁波的基础知识
周期性变化的电场和磁场总是互相转化、互相激发、交替产生的，由发生区域向周围空间由近及远的传播，形成电磁波。当电流流经导体时，导体周围会产生磁场；当导体和磁力线发生相对切割运动时，导体内会感生电流，这就是电磁感应。如果流经导体的电流大小、方向以极快的速度变化，导体周围磁场大小方向也随之变化。变化的磁场再其周围又感生出同样变化着的电场，而这电场又会再一次感生出新的磁场……。这种迅速向各方扩散的交替变化着的磁场和电场就是电磁波。电磁波在传播过程中电场与磁场方向是相互垂直的，电磁波相邻两对应点（如同一相位的波腹）的空间距离为电磁波的波长（λ），磁场或电场每秒内周期变化的次数就是电磁波的频率（f），其基本单位就是赫兹（Hz）；电磁波的传播速度在不同的传输介质中的速度并不一样，三者之间的关系为：
λ=v/f
电磁波作为一种自然资源，其应用十分宽广。**上把电磁波的整个频率范围划分为许多波段，在各波段中，用于有线电视广播的是超短波和微波中的分米波，及甚高频（VHF）和特高频（UHF）。
2．视/音频基带信号
有线电视广播信号由全电视信号（视频信号或图像信号）和伴音信号组成，也称为视、音频基带信号（未调制前的有线电视信号通常称为基带信号），视频信号的带宽为0~6MHz，伴音信号的带宽为40Hz~15kHz。为了将有线电视广播信号有效地发送出去，需要将它们分贝调制到图像载频与伴音载频信号上，然后相加形成高频有线电视广播信号。有线电视广播信号的传输可分为基带传输和频带传输。基带传输是近距离传输，将A/V信号分别传输；频带传输是远距离传输，将A/V信号合成后调制传输。
3．图像信号的调制
有线电视图像信号采用残留边带调幅方式。由于图像信号包含了0~6MHz的频率范围，如果采用一般的调幅方式，调幅后在载波两侧对称产生上下两个边带，其频带宽度为图像信号频带宽度的2倍，即12MHz。为了既减少带宽又使接收机调解方式简单，实际中图像信号采用残留边带调幅方式。具体地是传输一个完整的上边带和部分下边带，实际上是将双边带调幅信号通过一个滤波器滤掉一部分下边带形成残留边带调幅信号进行传输。该滤波器称为残留边带滤波器。图1-1所示为获得残留边带调幅信号过程的示意图，图1-2所示为残留边带调幅波信号的波形图及幅频特性。
图1-1 残留边带调幅信号的获得
图1-2 残留边带调幅波信号的波形图及幅频特性
由图1-2（b）可见，我国电视标准规定保留全部的上边带，下边带残留0.75MHz，下边带的截止点频率为1.25MHz，所以残留边带滤波器的截止边沿有0.5MHz的渐降过渡区。这样安排不仅使滤波器容易设计制作，而且相频特性也容易达到线性特性。这样，一路已调波有线电视射频信号图像部分的带宽是1.25+6=7.25MHz，比单边带时略宽一些，却比双边带窄了不少。
4. 伴音信号的调制
由于音频信号的频带窄，为40~15kHz，为了提高抗干扰能力和具有较高的伴音质量，伴音信号采用调频方式。伴音与图像信号采用不同的调制方式，这对于减少两者之间的相互干扰也有利。图1-3所示为伴音调制信号的波形。
图1-3 伴音调频信号的波形
我国有线电视制式规定：伴音载频比图像载频高6.5MHz，伴音已调波带宽B=6.5MHz±0.25MHz。
