Строительство крупных систем кабельного телевидения (СКТВ) является актуальной задачей на сегодняшний день [1]. С учетом требований, предъявляемых к современным СКТВ (интеграция услуг, применение гибридных (HFC) технологий, широкополосность, интерактивность и т.д.), создание таких систем без предварительного проектирования становится невозможным. По функциональному назначению, технической реализации и методам проектирования СКТВ можно условно (так как СКТВ это единая система) разбить на три основные части: 1 телепорт, обеспечивающий прием всех необходимых радиоканалов (эфирных, спутниковых, ретрансляционных и т.д.); 2 головное оборудование (включая оборудование провайдеров услуг), осуществляющее обработку и распределение в сети всех видов сигналов; 3 распределительная сеть, доставляющая все эти сигналы абоненту и обратно (в случае интерактивной системы).Рис. 1По второй и третьей частям существует довольно много публикаций [ , , , ]. Первая часть освещена слабее, видимо, из-за кажущейся простоты. Тем не менее, при проектировании крупных СКТВ автор столкнулся с рядом проблем, связанных с формированием телепорта (обоснованный выбор диаметров спутниковых антенн, прием эфирного телевидения в сложных условиях, расчет ветровых нагрузок и т.д.). Систематизация материалов и накопленный опыт в решении данных вопросов могут оказаться полезными разработчикам СКТВ и кабельным операторам.Чем определяется диаметр приемной спутниковой антенны? Как его выбирают?Вначале кратко напомним некоторые теоретические обоснования, позволяющие с пониманием подходить к выбору диаметра приемной спутниковой антенны.Во всех системах электрической связи, в том числе, естественно, и телевидения, качество приема сигнала, несущего информацию, определяется отношением уровня сигнала к уровню помехи. Основной помехой в системах НТВ является шум в телевизионном канале, который обусловлен собственными шумами приемных устройств спутниковой линии. Этот шум имеет флуктуационный характер и воспринимается на изображении в виде хаотически двигающихся мелких точек, а при малом уровне сигнала в виде светлых и темных черточек. С увеличением уровня шума четкость изображения уменьшается. При телевизионной передаче принято определять отношение размаха сигнала, т.е. величину изменения напряжения от уровня черного до уровня белого, к эффективному напряжению взвешенного шума на выходе канала. Для определения последнего рекомендуются два взвешивающих фильтра. Один для черно-белого и цветного телевидения в системе СЕКАМ (неуниверсальный фильтр с постоянной времени t=330 нс), а второй универсальный для всех систем (с постоянной времени t=245 нс) [4].В соответствии с ГОСТ 19463-89 "Магистральные каналы изображения радиорелейных и спутниковых систем передачи" отношение размаха сигнала изображения к эффективному значению напряжения взвешенного шума в полосе частот 6 МГц (полоса принятой у нас системы СЕКАМ с разложением изображения на 625 строк) при измерениях фильтром с t=330 нс должно быть не менее 54 дБ, а при измерениях фильтром с t=245 нс не менее 50 дБ.ГОСТ Р 50788-95 рекомендует отношение размаха сигнала изображения к эффективному значению напряжения взвешенного шума для коллективного приема 50 или 46 дБ, а для индивидуального приема 46 или 42 дБ соответственно для взвешивающих фильтров с t=330 нс или t=245 нс.При субъективной экспертной оценке качества телевизионного изображения по пятибалльной системе в зависимости от уровня шумов, которые ведут к потере градаций и четкости, было определено [3], что отношение 54 (50) дБ оценивается почти в 5 баллов, отношение 50 (46) дБ в 4,8 балла, а отношение 46 (42) дБ в 4,4 балла.При детектировании частотно-модулированного сигнала стандартным частотным детектором достигается выигрыш в отношении мощности сигнала к мощности шума на выходе приемника по сравнению с отношением на его входе. Этот выигрыш при частотной модуляции определяется выражением [3]:Рис. 2Рис. 3, (1)где Df ширина полосы пропускания приемного тракта до входа частотного детектора; fд девиация частоты сигнала изображения; Fв верхняя частота пропускания видеотракта на выходе частотного детектора.При уменьшении отношения сигнала к шуму на входе частотного детектора (C/N) с некоторого значения нарушается постоянство величины выигрыша происходит резкое увеличение шума на выходе наступает так называемый порог. При этом не только возрастает мощность шума, но и меняется его характер, появляются отдельные пороговые импульсы, а при дальнейшем уменьшении сигнала число импульсов резко возрастает. Методы определения порогового отношения (C/N)пор для приемных установок подробно изложены в [2].Пороговое отношение сигнал/шум на входе стандартного частотного детектора составляет 10...12 дБ. Это отношение может быть улучшено применением синхронного фазового детектора, у которого оно составляет 6...8 дБ и даже меньше.Итак, антенна должна быть выбрана такого размера, чтобы обязательно обеспечить на входе частотного детектора отношение сигнал/шум более порогового значения и требуемое отношение размаха сигнала изображения к эффективному значению напряжения взвешенного шума на выходе видеотракта.Отношение размаха сигнала изображения на выходе приемника к эффективному значению напряжения взвешенного шума определяется выражением [4],(2)где Up размах сигнала изображения на выходе тракта изображения; Uш.взв эффективное значение напряжения взвешенного шума на выходе тракта изображения; Pс мощность сигнала на входе конвертора приемной установки; Pш суммарная мощность шумов на входе конвертора (мощность шумов антенны, элементов антенно-волноводного тракта и самого конвертора); Bчм выигрыш при передаче сигналов изображения методом частотной модуляции; B коэффициент взвешивания; a выигрыш по шумам при введении предыскажений; b коэффициент пересчета размаха сигнала изображения к эффективному значению.Обычно отношение сигнал/шум и выигрыш ЧМ принято выражать в децибелах. Тогда для фильтра с t=245 нс и полосой 6 МГцРис. 4Рис. 5Рис. 6
А. Колосков, И. Аникушин, отдел проектирования систем кабельного телевидения корпорации "БЕЛКА"
Формирование телепорта для крупных систем кабельного телевидения
60Научно-технические разработки | | |
Notice: Undefined index: announce in /usr/local/www/ts/data/archive/index.php on line 28
Notice: Undefined index: lang in /usr/local/www/ts/data/archive/index.php on line 14
Notice: Undefined index: lang in /usr/local/www/ts/data/archive/index.php on line 4
Комментариев нет:
Отправить комментарий