監測有線電視訊號源研究

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姓名

鄧淇明(Chi-Ming Teng) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

監測有線電視訊號源研究
(The Study for Monitoring CATV Signal)

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摘要(中)

一般在觀看電視節目時，電視畫面受到干擾，導致影像畫面失真，像是雪花、鬼影等雜訊失真，這些失真的產生是經由節目源，頭端設備等傳輸裝置傳送至用戶端，導致電視產生影音畫面不清楚，其中訊號的影響佔了一個相當重要的地位。
目前在第四台業者或是有線電視機上盒製造商，是使用強度檢測器量測訊號強度，是否在規定規格的範圍內，判斷影像畫質是否良好，但這樣的量測方式是不可靠的，不能確保訊號中有突波，或是雜訊所導致影像失真的干擾。因此在這次論文實驗中，設計一個監測有線電視訊號源系統，運用頻譜分析儀硬體設備以及Labview程式，撰寫程式去監測有線電視訊號，並且利用監測系統分析各種雜訊的成因，提供研究報告以改善訊號品質，最後是利用訊號載波測試圖以及VM700 視訊分析儀，去驗證這個監測系統是否完善。
論文實驗的貢獻，第一點是能夠提供自動化監測訊號，以及分析訊號雜訊能力。第二點是提供即時、便利性觀測訊號與雜訊關係的資料，以提供改善電視畫面影音的品質的方向。第三點是提供第四台業者鋪地訊號源，更可靠以及有效性的量測工具。
在論文貢獻的未來展望，透過論文報告提供未來能夠期望達到自動修正訊號系統的能力。和提供未來在圖像影像識別上，就可以判斷出訊號的良莠，以及提供未來監測系統搭配光通訊設備，就可以分析模擬光訊號有線電視的能力。

摘要(英)

In general, when audience watch TV programs, TV screen had been interfered, and it resulted in distortion of the image screen, like snowflakes, ghosting and other noise distortions, the distortion generation is transmitted by a transmission device of program sources, such as head-end equipment to the client, resulting in TV video quality is not clear, which affect the signal performance. So signal owns a very important impact in the CATV field.
It is to use the power level in the signal strength measurements to detect tolerance on CATV agency or cable set-top box manufacturer, whether within the specified range of specifications to determine the image quality is good, but this measurement method is not reliable to ensure that there is interfered signal in the glitch image distortion or noise caused distortion. Therefore, we want to design a CATV system to monitor cable source in this experiment. The experiment use a spectrum analyzer hardware and Labview program that write a program to monitor cable TV signals, and the monitoring CATV systems can analyze the causes of noise and it provides research reports to improve signal quality, and finally, we use it to verify that the monitoring system is perfect by the carrier signal picture and VM700 video test pattern analyzer.
Contribution for these experiments, the first, it is the ability to provide automated monitoring of signals and signal noise analysis capability. The second, it is to provide real-time information to analyze the relationship between the observed signal and noise, in order to provide direction to improve the quality of the TV screen video. The third, it is to provide CATV agency to setup signal source device, and it provides more reliable and effectiveness measurement tools.
The contributions in the future, it provides automatic correction can be expected to reach capacity in the future through the signaling system of the CATV signal reports. And provide future image recognition on the image, you can determine good and bad signals, as well as monitoring systems with the ability to provide future optical communication devices, you can analyze optical signal cable.

Keywords: Cable TV signal monitoring systems, cable communications theory.

關鍵字(中)

★ 監測有線電視訊號系統
★ 有線電視通訊理論

關鍵字(英)

論文目次

摘要……………………………………………………………………….i
ABSTRACT……………………………………………………………..iii
誌謝……………………………………………………………………...vi
目錄…………………………………………………………………….viii
圖目錄……………………………...…………………………………….x
表目錄……………………………...…………………………………..xiii
第一章緒論……………………………………………………………..1
1.1研究動機與文獻回顧…………………………………………...1
1.2 論文貢獻…………………………………………………….....3
1.3 論文架構…………………………………………………….....5
第二章 CATV訊號基礎觀念……………………………………….....8
2.1 CATV起源背景………………………………………………...8
2.2 NTSC 協定架構………………………………………………11
2.3 訊號頭端系統………………………………………………...13
2.4 RF射頻訊號………………………………………………......15
2.5 CATV訊號傳輸線…………………………………………….17
2.6 CATV系統雜訊……………………………………………….19
2.7 放大器的失真………………………………………………...22
2.8 用戶端訊號失真……………………………………………...25
2.9 訊號的基本量度單位………………………………………...27
2.10 射頻訊號量測……………………………………………….29
2.11 CATV用戶端量測…………………………………………...34
第三章研究方法……………………………………………………..37
3.1 監測系統架構建立..………………………………………….37
3.1.1 監測系統架構的基本概念……………………………....37
3.1.2 監測系統軟硬體設備…………………………………....38
3.1.3 監測系統需求規格……………………………………....44
3.1.4 訊號載波測試圖………………………………………....45
3.1.5 程式系統開發流程……………………………………....47
3.1.6 程式系統開發步驟……………………………………....48
3.2 監測有線電視訊號源系統實驗……………………………...50
3.2.1 單一訊號監測系統程式………………………………....50
3.2.2 雙訊號比對監測系統程式……………………………....50
3.2.3 監測訊號系統驗證……………………………………....51
3.2.4 系統校正………………………………………………....53
第四章研究結果……………………………………………………..55
4.1 監測系統應用在類比式訊號失真分析……………………...55
4.1.1 雪花現象分析….………………………………………...59
4.1.2 鬼影現象分析….………………………………………...61
4.1.3 差頻(串調變)現象分析.....………………………………63
4.1.4 複影現象分析…..………………………………………..65
4.1.5 外界干擾現象分析…..…………………………………..67
4.1.6 畫面尺寸變化現象分析…..……………………………..69
4.1.7 振鈴現象分析…..………………………………………..71
4.1.8 交流聲現象分析…..……………………………………..73
4.1.9 蜂音現象分析..…………………………………………..75
4.1.10 接受兩種聲音現象分析..………………………………77
4.2 監測系統應用在數位式訊號失真分析…………..……….....79
4.2.1 雪花現象分析..…………………………………………..79
4.2.2 馬賽克現象分析…..……………………………………..81
4.2.3 蜂音現象分析…..………………………………………..83
第五章結論與未來展望…..…………………………………………..85
5.1 結論…..…………………………………………………….....85
5.2 未來展望……..…………………………………………….....87
參考文獻…..……………………………………………………………89
附錄………..……………………………………………………………90

參考文獻

[1] 陳克任，＂有線電視通訊-寬頻網路主角＂，儒林圖書公司
出版，1999年12月。
[2] 吳信輝、李健仲、楊析煌，＂光纖有線電視系統＂，高立圖書
公司出版，民國87年5月。
[3] 黃進芳，＂近代有線電視CATV寬頻網路系統＂，全華科技圖書
公司出版，民國90年1月。
[4] Jeffrey L.Thomas原著，立翔編譯，＂有線電視性能驗證 Cable
Television Proof-of-Performance＂，全華科技圖書
公司出版，民國85年8月。
[5] 徐瑞隆，＂LabVIEW-程式設計入門＂，新文京開發公司出版，
2007年5月。
[6] 林崧銘，＂有線電視技術＂，全華科技圖書公司出版， 2011
年9月。
[7] 王小川，＂訊號與系統＂，全華科技圖書公司出版， 2012
年5月。
[8] 呂海涵，＂有線電視原理實務＂，台科大圖書公司出版， 2012
年9月。

指導教授

張榮森(Rong-Seng Chang)

審核日期

2014-7-25

推文