- •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:
9.3.3. Организация непосредственного телевизионного вещания с помощью исз
Первая в России система спутникового непосредственного телевизионного вещания «НТВ-Плюс» была введена в эксплуатацию 1 сентября 1996 г. Первоначально зона обслуживания системы «НТВ-Плюс» охватывала европейскую часть России и Урал, в пределах которых прием мог осуществляться на зеркальные антенны диаметром 0,6 м. Технической основой системы являлись два отечественных связных ИСЗ «Галс-11» и «Галс-12», размещенных в точке 36° восточной долготы. Эксплуатация системы показала, что ИСЗ типа «Галс» с точки зрения устойчивости орбиты достаточно стабильны (точность удержания на орбите по долготе находится в пределах ±0,1°), но они были оборудованы недостаточно мощными бортовыми передатчиками (мощность радиопередатчика, приходящаяся на один транспондер, составляла 40...85 Вт), значительно сокращавшими зону вещания. Поэтому с ноября 1997 г. в этой же точке 36° восточной долготы начал функционировать еще один спутник - бывший французский TDF-2, предоставленный в аренду международным консорциумом Eutelsat. Он был нужен только для того, чтобы повысить надежность системы «НТВ-Плюс» в случае выхода из строя отечественных спутников типа «Галс». Спутник TDF позволил передавать на территорию, обслуживаемую спутниками «Галс», дополнительные телевизионные программы. Подачу телевизионных сигналов на связные ИСЗ осуществляет передающая станция в Останкино, включающая две антенны диаметром 9,2 м, каждая из которых работает с одним из ИСЗ, и набор радиотехнического и измерительного оборудования для многоствольной трансляции. Но спутник TDF-2, к сожалению, в свое время уже использовался для вещания на Европу. Его приемная антенна была ориентирована таким образом, что из Москвы на него нельзя было подать телевизионный сигнал. Для передачи телевизионных сигналов на спутник TDF и его управления был построен новый телепорт (наземная передающая станция - «up-link») в Екатеринбурге. Получилась достаточно дорогостоящая система передачи - телевизионные сигналы поступали из Москвы через специально арендованные каналы на ретрансляционном спутнике «INTELSAT», принимались на приемной станции в Екатеринбурге и там же через новую передающую станцию подавались на спутник TDF, с которого велось вещание (рис. 9.3) [42]. Качество телевизионного вещания от этого не ухудшалось, так как телевизионные сигналы из Москвы в Екатеринбург передавались по спутниковой линии в цифровом формате MPEG-2.
Планы дальнейшего развития сети вещания «НТВ-Плюс» предполагают запуски дополнительных ИСЗ. С целью реализации этих планов 23 ноября 1998 г. был запущен ИСЗ, одновременно имеющий три условных названия «РИТМ-1», «БОНУМ-1» или «МОСТ-1», изготовленный американской компанией Hughes Aircraft. Расчетная ЭИИМ на границе обслуживания данного спутника составляет 50 дБ∙Вт.
Рис. 9.3. Схема организации телевизионного вещания в системе «НТВ-плюс»:
1 - передающая станция 1; 2 - передающая станция 2; 3 - ТВ студия;
4 - приемо-передающая станция
Полезная нагрузка ИСЗ «Бонум-1» предполагает использование 11 транспондеров, из них 8 рабочих и 3 резервных. Через каждый транспондер с полосой пропускания 33 МГц в стандарте MPEG-2/ DVB-S ретранслируются 6 телевизионных программ. Для управления спутником и подачи на него4телевизионных сигналов в поселке Сколково (вблизи Московской кольцевой автодороги) был построен Центр спутникового телевизионного вещания с двумя автоматизированными аппаратными выпуска программ, с комплексом передающего оборудования, излучаемого сигнал в сторону спутника по европейскому стандарту DVB-S в диапазоне частот 17,7... 18,3 ГГц. Каждый из 8 транспондеров спутника «БОНУМ-1» имеет полосу пропускания шириной 33 МГц.
С 1 февраля 1999 г. система «НТВ-Плюс» начала цифровое вещание части телевизионных программ. Постепенно аналоговое вещание, требующее очень больших мощностей передающих устройств, которые экономически себя не оправдывали, свертывалось. 31 октября 1999 г. было официально объявлено о полном прекращении аналогового телевизионного вещания. Это потребовало установки у абонентов дополнительных цифровых декодеров.
Еще одним перспективным развитием системы «НТВ-Плюс» является проект «НТВ-International». Это выход системы «НТВ-Плюс» с русскоязычными телевизионными программами на страны Европы и Ближнего Востока. Реализация проекта осуществилась 12 июня 1998 г., когда рядом с Останкино была построена наземная передающая станция, вещающая на американский ИСЗ «Hot-bird 2», находящийся в позиции 13° восточной д on готы.
В сети телевизионного вещания «НТВ-Плюс» впервые в России применена система условного доступа, т.е. сигнал закодирован и для его раскрытия абонент должен приобрести декодер со специальным электронным ключом и оплатить право приема на определенный период. Система условного доступа позволяет разрешить прием (открыть канал) или закрыть его каждому абоненту в отдельности или группе абонентов. Для этого в составе телевизионного сигнала (во время обратного хода по кадру) передаются специальные сигналы, содержащие алгоритм раскрытия сигнала и отдельные команды для каждого приобретенного ключа. В качестве цифровой системы условного доступа выбрана система VIACCESS, разработанная компанией France Telecom и отвечающая необходимым требованиям по числу абонентов, устойчивости, стоимости. К настоящему времени спутниковая система «НТВ-Плюс» обслуживает более 300 тыс. абонентов.
