- •Г.В. Мамчев Основы радиосвязи и телевидения
- •Предисловие
- •Введение
- •Принципы радиосвязи
- •Общие схемы организации радиосвязи
- •1.2. Распространение радиоволн в земных условиях
- •1.2.1. Излучение радиоволн
- •1.2.2. Строение атмосферы Земли
- •1.2.4. Распространение сантиметровых, дециметровых и метровых радиоволн
- •1.2.3. Преломление и отражение радиоволн в ионосфере
- •1.2.5. Особенности распространения и области применения декаметровых волн
- •1.2.6. Распространение гектометровых, километровых и мириаметровых волн
- •1.3. Антенно-фидерные устройства
- •1.3.1. Параметры и характеристики антенн
- •1.3.2. Особенности работы симметричного вибратора
- •1.3.3. Антенны километровых и гектометровых волн
- •1.3.4. Антенны декаметровых волн
- •1.3.5. Конструкции антенн метровых, дециметровых и сантиметровых волн
- •2. Радиопередающие устройства
- •2.1. Основные функциональные узлы радиопередатчика
- •2.2. Технические показатели радиопередатчика
- •2.3. Особенности усилителей мощности радиопередающих устройств
- •2.4. Генерирование высокочастотных колебаний
- •2.5. Принципы стабилизации частоты
- •3. Радиоприемные устройства
- •3.1. Назначение и виды радиоприемных устройств
- •3.2. Основные показатели радиоприемных устройств
- •3.3. Структурные схемы радиоприемников
- •4. Физические основы телевидения
- •4.1. Основные характеристики зрительного анализатора
- •4.2. Особенности восприятия цвета
- •4.2.1. Колориметрическое определение цвета
- •4.2.2. Цветовая система xyz
- •4.3. Параметры воспроизводимых телевизионных изображений
- •5. Основные принципы функционирования телевизионных систем
- •5.1. Особенности телевизионной развертки
- •5.2. Обобщенная структурная схема телевизионной системы
- •6. Формирование телевизионного сигнала
- •6.1. Общие сведения о телевизионном сигнале
- •6.1.1. Форма полного телевизионного сигнала
- •6.1.2. Спектральный состав телевизионного сигнала
- •6.1.3. Принципы формирования сигналов в системах цветного телевидения
- •6.2. Способы обработки телевизионного сигнала
- •6.2.1. Особенности видеоусилительных трактов телевизионных систем
- •6.2.2. Коррекция апертурных искажений видеосигналов
- •6.2.3. Электронная цветокоррекция видеосигналов телевизионной камеры
- •6.2.4. Коррекция нелинейных искажений видеосигналов
- •6.2.5. Восстановление средней составляющей телевизионного сигнала
- •6.2.6. Конструктивные особенности шумоподавителей
- •6.3. Цифровое кодирование телевизионного сигнала
- •6.3.1. Общие принципы построения системы цифрового телевидения
- •6.3.2. Дискретизация телевизионного сигнала
- •6.3.3. Квантование телевизионного сигнала
- •6.3.4. Международные стандарты цифрового преобразования телевизионных сигналов
- •6.4. Практическое использование видеокомпрессии в телевидении
- •6.4.1. Стандарт кодирования mpeg-2
- •6.4.2. Компрессия видеоданных
- •6.4.3. Кодируемые кадры
- •6.4.4. Компенсация движения
- •6.4.5. Использование дкп в стандарте кодирования mpeg-2
- •6.4.6. Формирование транспортного потока данных в устройствах кодирования mpeg-2
- •7. Конструктивные особенности телевизионной аппаратуры
- •7.1. Обобщенные структурные схемы телецентров
- •7.2. Устройства преобразования изображений в электрические сигналы
- •7.2.1. Основные требования к преобразователям свет-сигнал
- •7.2.2. Передающие трубки с внутренним фотоэффектом
- •7.2.3. Физические принципы построения преобразователей свет-сигнал на приборах с зарядовой связью (пзс)
- •7.3. Телевизионные передающие камеры
- •7.4. Телевизионные преобразователи электрических сигналов в оптическое изображение
- •7.4.1. Конструкция цветного масочного кинескопа
- •7.4.2. Жидкокристаллические устройства воспроизведения изображений
- •7.4.3. Воспроизводящие устройства плазменного типа
- •8. Особенности построения телевизионных систем
- •8.1. Принципы передачи сигналов вещательного телевидения по радиоканалу
- •8.2. Вещательные системы цветного телевидения
- •8.2.1. Система цветного телевидения secam-III
- •8.2.2. Краткие сведения о системах цветного телевидения ntsc, pal
- •8.3. Способы модуляции, используемые в цифровом телевидении
- •8.3.1. Общие требования к способам модуляции
- •8.3.2. Квадратурная амплитудная модуляция (qam)
- •8.3.3. Квадратурная фазовая манипуляция (qpsk)
- •8.3.4. Способ частотного уплотнения с ортогональными несущими (ofdm)
- •8.3.5. Многоуровневая амплитудная модуляция с частично подавленной несущей и боковой полосой частот (vsb)
- •8.4. Стандарты цифрового наземного телевизионного вещания
- •8.4.1. Концепция построения цифровых телевизионных систем
- •8.4.2. Принципы функционирования стандарта цифрового наземного телевидения dvb-t
- •8.5. Конструктивные особенности современных телевизионных приемников
- •8.5.1. Классификация отечественных стационарных телевизоров
- •8.5.2. Структурная схема телевизора унифицированной модели четвертого поколения
- •8.5.3. Конструкция телевизоров пятого поколения
- •8.5.4. Приемные устройства цифровых телевизионных сигналов
- •9. Сети телевизионного вещания
- •9.1. Структура передающей сети телевизионного вещания
- •9.2. Планирование передающей телевизионной сети
- •9.3. Передача телевизионных сигналов по спутниковым линиям связи
- •9.3.1. Принципы спутникового вещания
- •9.3.2. Спутниковые системы распределения телевизионных программ
- •9.3.3. Организация непосредственного телевизионного вещания с помощью исз
- •9.3.4. Передача цифровых сигналов mpeg-2/dvb-s по спутниковым каналам
- •9.3.5. Особенности построения приемопередающих устройств системы непосредственного телевизионного вещания
- •9.4. Особенности передачи аналоговых телевизионных . Сигналов по радиорелейным линиям
- •9.5. Системы кабельного телевидения
- •9.5.1. Принципы построения систем кабельного телевидения
- •9.5.2. Способы построения систем кабельного телевидения на коаксиальном кабеле
- •9.5.3. Конструктивные особенности систем кабельного телевидения на основе волоконно-оптического кабеля
- •9.5.4. Сети цифрового интерактивного кабельного телевидения
- •9.6.Сотовые системы телевидения
- •9.7. Принципы организации звукового и телевизионного вещания в сети Интернет
- •9.8. Контроль и измерения в телевизионных системах передачи
- •9.8.1. Принципы организации контроля качества аналогового телевизионного вещания
- •9.8.2. Измерение качества изображения в цифровых телевизионных каналах с компрессией
- •Заключение
- •Список сокращений
- •Список литературы
- •Вышли в свет и имеются в продаже:
9.3.2. Спутниковые системы распределения телевизионных программ
На территории России распределение двух общенациональных программ («Первый канал» и «Россия») ведется по зоновому принципу с использованием массовых распредепительных систем «Экран» и «Москва», базирующихся на геостационарных спутниках.
Система «Экран», использующая одноименный спутник, работает в диапазоне частот 0,714 ГГц (L диапазон). В диапазоне 0,714 ГГц спутниковое вещание сосуществует с наземным телевизионным вещанием, в связи с чем плотность потока мощности на территории других государств ограничена Регламентом радиосвязи на уровне -129 дБ Вт/м2. На территории нашей страны оказалось возможным высвободить необходимое число каналов наземного телевизионного вещания в дециметровом, диапазоне (52-54 телевизионные каналы) для спутникового вещания. При этом удалось получить простые и достаточно дешевые приемные устройства. Система «Экран» обеспечивает зону обслуживания более 9 млн.км2 и охватывает районы Сибири, Крайнего Севера, частично Дальнего Востока.
Для расширения зоны обслуживания без опасности создания помех наземным службам в 1979 г. была введена в эксплуатацию спутниковая система «Москва», работающая в диапазонах частот 6/4 ГГц (С диапазон). В данной системе повышенная до 40 Вт мощность бортового передатчика в сочетании с узконаправленной бортовой передающей антенной обеспечивает максимально допустимое значение эквивалентной изотропно-излучаемой мощности. Особенностью системы «Москва» является то, что для электромагнитной совместимости ее с существующими наземными и спутниковыми средствами было использовано искусственное рассеяние мощности путем дисперсии несущей. Несущая дополнительно отклоняется с частотой 2,5 Гц и девиацией ± 4 МГц. Это позволило соблюсти установленные МСЭ нормы на допустимую спектральную мощность потока (-152 дБ Вт/м2 в полосе 4 кГц) при высокой интегральной плотности потока мощности у поверхности Земли -120 дБ Вт/м2. В зону, обслуживаемую одним ИСЗ, входят два-три часовых пояса, т.е. ее размер выбран с учетом принятых принципов организации многозонового телевизионного и звукового вещания в стране. Приемная параболическая антенна земной станции имеет диаметр зеркала 2,5 м с шириной диаграммы направленности ± 1°. В качестве входного устройства стало возможным применять неохлаждаемый параметрический усилитель с температурой шума 100 К. Таким образом, создана распределительная телевизионная система с приемом на сравнительно простые земные станции в диапазоне 4 ГГц, не требующие постоянного квалифицированного обслуживания. В комплект приемной станции «Москва» входит телевизионный ретранслятор мощностью 1,10 или 100 Вт или устройство для работы на СКТВ. «Москва» является системой прямого распределения телевизионных программ.
С 1988 г. работает телевизионная система «Москва-Глобальная», которая позволяет принимать программы отечественного телевидения практически во всех странах мира.
Первоначально в системе «Москва» использовались геостационарные ИСЗ «Горизонт», имеющие всего 8 стволов. В последние годы стали запускаться многоствольные связные ИСЗ нового типа «Экспресс», имеющие различные модификации: «Экспресс-А» (17 стволов), «Экспресс-К-1» (52 ствола), «Экспресс-К-2, (К-3)» (54 ствола).
В рамках обновления российской орбитальной спутниковой группировки гражданского назначения в настоящее время запускаются модернизированные космические аппараты (КА) серии «Экспресс-АМ», емкость каждого из которых составляет не менее 30 стволов. Планируется запуск КА с более высокой пропускной способностью серии «Экспресс-АМУ» емкостью около 50-60 транспондеров. Уже выведено на орбиту несколько геостационарных многофункциональных связных ИСЗ нового типа - «Ямал-100», «Ямал-200», имеющих более высокую энерговооруженность. Например, на КА «Ямал-100» действуют 10 транспондеров по 36 МГц. В конце 2003 г. запущено два новых КА «Ямал-200». На одном из этих двух спутников функционируют 15 стволов с полосой частот 72 МГц, а на втором - уже 18 таких транспондеров. КА «Ямал-200», в частности, обеспечивают непосредственное телевизионное вещание на приемные антенны диаметром 0,6...0,9 м и распределительные коллективные системы телевидения с приемными антеннами диаметром 1,2... 1,6 м. Зона обслуживания простирается практически по территории всей России. Новые спутники отличаются от предыдущих модификаций большим сроком службы (до 15 лет), стабильным положением на геостационарной орбите (точность удержания по долготе в пределах ±(0,05...0,1)°), параметрами стволов, оптимизированными для передачи цифровых телевизионных сигналов. К концу 2005 г. общая емкость российской космической группировки должна составить 260-280 транспондеров.
В настоящее время программы телевизионного вещания составляют более 70% трафика спутниковых систем в мире, а в отдельных системах достигают 100%. К наиболее крупным коммерческим международным системам спутникового вещания относятся Intelsat, Eutelsat, Intersputnik, Arabsat, Asiasat. Среди них бесспорным лидером является международная система Intelsat, орбитальная группировка которой насчитывает более 25 спутников.
Большинство спутниковых систем передачи осуществляют распределение цифровых телевизионных сигналов, т.е. цифровое телевизионное вещание.
