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雙向CATV網(wǎng)中控制信令的傳送
摘要：介紹基于CATV的雙向FFSK數(shù)據(jù)通信線程和軟件設(shè)計(jì)的原理、流程。該裝置實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低廉、性能可靠，并在實(shí)際應(yīng)用中得以成功運(yùn)用。關(guān)鍵詞：雙向CATV 窄帶 FFSK
有線電視網(wǎng)（CATV）是中國(guó)普及最廣的網(wǎng)絡(luò)，在已建的賓館、居民小區(qū)中絕大部分都已建成。因此利用已有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更廣泛的功能的開(kāi)發(fā)，如：影視點(diǎn)播、安防監(jiān)控、自動(dòng)抄表及其它的服務(wù)呼叫等，是一個(gè)值得研究的課題。這些功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，是在同軸電纜中控制信令的可靠實(shí)現(xiàn)。
在CATV網(wǎng)中，由于分支較多、用戶(hù)繁雜、線路老化等原因，不可避免地會(huì)造成大量的干擾信號(hào)的竄入。在實(shí)際的頻譜測(cè)試中，整個(gè)其帶經(jīng)常被噪波干擾抬高，因此，尋找廉價(jià)且可靠的線路和傳送方案變得尤為重要。為此，我們通過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)，研制出一成本極其低廉，性能相當(dāng)可靠的工作電路和通信方案，并在實(shí)際裝機(jī)運(yùn)行中使用。
1 硬件組成及原理框圖
1.1 傳輸通道
根據(jù)國(guó)際，數(shù)據(jù)信息只能在雙向CATV網(wǎng)的低端通過(guò)，允許分布的頻率為65MHz以下。鑒于此，我們采用的通信頻率分別為：上行信號(hào)采用無(wú)線信號(hào)工作方式，頻點(diǎn)為21.7MHz，采用窄帶方式，帶寬為20kHz；下行信號(hào)采用電視信號(hào)的工作方式，中心頻率為38MHz，帶寬為8MHz。為加強(qiáng)抗干擾能力，上、下行被調(diào)制的信號(hào)采用FFSK方式，速率為1.2Kb/s。
圖1 數(shù)據(jù)中心采集卡的通信線路原理方框圖
采用此種通信方式的另一種考慮是成本及可生產(chǎn)化。數(shù)據(jù)采集中心與控制終端的通信系統(tǒng)是典型的一對(duì)多的通信，控制終端數(shù)量眾多，應(yīng)盡可能地設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單、低廉、精確；而數(shù)據(jù)采集心的采集卡則相對(duì)可靠即可。因此，在控制終端線路上的窄帶發(fā)射電路，為保證頻點(diǎn)精確且不漂移，舍棄LC振蕩電路采用晶體振蕩，定制晶體頻率為21.7MHz，帶寬為5kHz。通過(guò)對(duì)電源的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)振蕩電路起振與否的控制。接收電路采用電視信號(hào)解調(diào)芯片TA7606，解調(diào)出音頻FFSK信號(hào)。數(shù)據(jù)采集中心的采集卡相對(duì)應(yīng)的接收電路采用窄帶接收芯片MC3363。MC3363是一個(gè)由RF放大器到音頻前置放大器輸出的完整的FM窄帶接收機(jī)。低電壓雙變換設(shè)計(jì)產(chǎn)生了用于窄帶音頻和數(shù)據(jù)鏈路的低功耗、高靈敏度和優(yōu)越的圖像載波抑制功能。MC3363具有較高的靈敏度，對(duì)于12dB SINAD（信號(hào)對(duì)噪聲的先真比）的典型的輸入值為0.3μV。輸入信號(hào)先通過(guò)兩級(jí)本生振蕩器的差頻輸出到455kHz以下，然后再對(duì)信號(hào)限幅放大，最后經(jīng)過(guò)正交檢波輸出音頻范圍內(nèi)的有用信號(hào)。雖然CATV網(wǎng)是有線的，但MC3363用在此處可大大提高上行信號(hào)的靈敏度，在信噪比較低時(shí)也能接收得很好。發(fā)射電路采用電視信號(hào)的中頻電路，即采用芯片MC1374，它的工作頻率也是晶體通過(guò)第6腳輸入的調(diào)制FFSK信號(hào)，硬件框圖如圖1所示。綜合數(shù)據(jù)處理中心的采集卡和終端的控制卡，上行和下行信號(hào)發(fā)射的工作頻率都是通過(guò)晶體振蕩產(chǎn)生的。這種設(shè)計(jì)思路將大大方便于調(diào)試、生產(chǎn)。上行信號(hào)采用窄帶是因?yàn)镸C3363的接收性能極優(yōu)，同時(shí)節(jié)省頻率資源；而下行信號(hào)采用電視信號(hào)是因?yàn)槌杀镜土冶阌谡{(diào)試、生產(chǎn)。圖1是數(shù)據(jù)中心采集卡的通信線程原理方框圖。
1.2 控制線程
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