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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)通信線程和軟件設計的原理、流程。該裝置實現(xiàn)簡單、成本低廉、性能可靠，并在實際應用中得以成功運用。關鍵詞：雙向CATV 窄帶 FFSK
有線電視網(wǎng)（CATV）是中國普及最廣的網(wǎng)絡，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)絡進行更廣泛的功能的開發(fā)，如：影視點播、安防監(jiān)控、自動抄表及其它的服務呼叫等，是一個值得研究的課題。這些功能實現(xiàn)的關鍵，是在同軸電纜中控制信令的可靠實現(xiàn)。
在CATV網(wǎng)中，由于分支較多、用戶繁雜、線路老化等原因，不可避免地會造成大量的干擾信號的竄入。在實際的頻譜測試中，整個其帶經(jīng)常被噪波干擾抬高，因此，尋找廉價且可靠的線路和傳送方案變得尤為重要。為此，我們通過長期的試驗和實驗，研制出一成本極其低廉，性能相當可靠的工作電路和通信方案，并在實際裝機運行中使用。
1 硬件組成及原理框圖
1.1 傳輸通道
根據(jù)國際，數(shù)據(jù)信息只能在雙向CATV網(wǎng)的低端通過，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：上行信號采用無線信號工作方式，頻點為21.7MHz，采用窄帶方式，帶寬為20kHz；下行信號采用電視信號的工作方式，中心頻率為38MHz，帶寬為8MHz。為加強抗干擾能力，上、下行被調制的信號采用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)是典型的一對多的通信，控制終端數(shù)量眾多，應盡可能地設計得簡單、低廉、精確；而數(shù)據(jù)采集心的采集卡則相對可靠即可。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。通過對電源的控制來實現(xiàn)對振蕩電路起振與否的控制。接收電路采用電視信號解調芯片TA7606，解調出音頻FFSK信號。數(shù)據(jù)采集中心的采集卡相對應的接收電路采用窄帶接收芯片MC3363。MC3363是一個由RF放大器到音頻前置放大器輸出的完整的FM窄帶接收機。低電壓雙變換設計產(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，對于12dB SINAD（信號對噪聲的先真比）的典型的輸入值為0.3μV。輸入信號先通過兩級本生振蕩器的差頻輸出到455kHz以下，然后再對信號限幅放大，最后經(jīng)過正交檢波輸出音頻范圍內的有用信號。雖然CATV網(wǎng)是有線的，但MC3363用在此處可大大提高上行信號的靈敏度，在信噪比較低時也能接收得很好。發(fā)射電路采用電視信號的中頻電路，即采用芯片MC1374，它的工作頻率也是晶體通過第6腳輸入的調制FFSK信號，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，上行和下行信號發(fā)射的工作頻率都是通過晶體振蕩產(chǎn)生的。這種設計思路將大大方便于調試、生產(chǎn)。上行信號采用窄帶是因為MC3363的接收性能極優(yōu)，同時節(jié)省頻率資源；而下行信號采用電視信號是因為成本低廉且便于調試、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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