Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 120
Текст из файла (страница 120)
В современных приемниках снижением шумовой температуры моисно добиться такого 'кс приема на антенну существенно меньшего диаметра (0,4 м). а использование более совершенных схем демодуляторов позволяет снизить величину (Р,7Р,„) „до значения 10...8 дБ и тем самым значительно расширить зону непосредственного спутникового приема за пределы национальной территории.
Изначально согласно Плану РСС (ВА14Р-1977 г.) предполагалась для Районов 1,3 необходимая ширина полосы частотного канала ретранслятора спутника (ствола) 27 М1'ц (Район 2 — 24 МГц) с расширением до 36 МГц (соответственно 32 МГц — Район 2), в котором передаются методом ЧМ цветной телевизионный сигнал со звуковым 532 е1АСТЫ е'. Телевизионное вешанне сопровождением на ЧМ поднесущеИ и дополнительными ЧМ несущими звуковещательных программ. Однако допускаются и иные виды модуляции (например, цифровая) или другие виды передаваемых сигналов (например, вместо телевидения — несколыго каналов звукового вещания высокого качества — до 8 — 10 при условии, что уровень помех, создаваемых в других системах, не превышает плановыИ.
Распределение ТВ сигналов через спутники ФСС получило распространение раньше чем в РСС и приобрело более широкие масштабы, несмотря на дорогостоящие приемные установки, в которых осуществляется многофункциональный прием различных сигналов (телевидение, телефония, дискретные сигналы данных, изобразкения газетных полос). Это объясняется несколькими причинами.
Спутники ФСС вследствие известных ограничениИ (см. табл. 19.1) обладают меньшей мощностью и поэтому дешевле. На них из-за меньшего энергопотребления и массы можно расположить большое число стволов и благодаря этому передавать из одной точки орбиты одновременно много программ, что удобно и зрителям, и организаторам системы вещания. В отличие от РСС, где спутники могут излучать на территорию каждой страны не более пяти программ на частотах Плана РСС, в системе вещания ФСС в некоторых полосах частот (3,400... 4,200; 10,9.. 11,2; 11,45... 11,7 ГГц) спутники при соответствующей координации в МККР и МККЧ могут иметь как узкие, так и региональные и глобальные зоны обслуясивания. Они могут располагаться в любой точке геостационарной орбиты, для которой удалось добиться координации (т.е.
удовлетворительных взаимных помех с ранее заявленными и действующими спутниковыми системами). Другие полосы частот ФСС (4,5... 4,8; 11,2... 11,45; 10,7... ...10,95 ГГц) согласно Плану ФСС вЂ” ВАКР-88 г. отводятся на обслуживание национальных территорий подобно тому, как это принято в Плане РСС 1977 г.
При этом в Плане-88 зафиксированы позиции спутников на орбите, указаны частоты каналов ТВ вещания и вводится ограничение ППМ на краю зоны обслуживания в условиях доведя — 120 дБ Вт/мз. Полоса частот канала ФСС составляет от 30 до 72 МГц из-за многофункциональности сигналов передачи. В заключение следует отметить, что ограничения ППМ в планируемых и координируемых участках диапазона ФСС, существующие с 1988 г., с прогрессом приемной техники позволяют современныын средствами с малошумящими приемными установками преодолеть зто различие в уровнях сигнала спутников ФСС (ППМ вЂ” 120 дБ Вт/мз) и РСС (ППМ вЂ” 103 дБ Вт/мз) и осуществлять непосредственный прием ТВ сигналов от спутников ФСС на недорогие и сравнительно небольшие антенны диаметром 0,9 .1,5 м, доступные индивидуальному абоненту.
ГЛАВА 19. Спутниковое телевизионное вешение 533 19.3. Методы передачи сигналов телевидения в спутниковом вещании Аналоговые сигналы спутникового телевидения в системах ХТБС, РАЬ, БЕСАМ, повсеместно представленные в наземном вещании с небольшими вариациями в параметрах, естественным образом с началом спутникового вещания стали использоваться и в спутниковых каналах ФСС и РСС.
В этих каналах ТВ вещания ввиду очевидных преимуществ перед амплитудной модуляцией, применяемой в наземном вещании, для аналоговых сигналов рекомендован частотный метод модуляции несущей канала сигналом цветного телевидения (ИТБС, РАЬ, БЕСАМ), представляющим собой комплексный сигнал, состоящий из видеосигнала яркостного с цветовой модулированной поднесущей внутри полосы яркостного (4,2...6 МГц) и ЧМ поднесущей (4,5...6,5 МГц) звукового сопровождения, вынесенной за полосу яркостного сигнала в соответствии с требованиями совместимости этих систем.
Известно, что выигрыш от применения ЧМ заключается в достижении высоких отношений сигнэл/шум на приеме при относительно небольших мощностях принимаемого сигнала за счет расширения спектра ЧМ выходного транслируемого радиосигнала. Практическая формула (Карсона) для связи ширины спектра ЧМ сигнала с параметрами модуляции следующая: Л/чм — 2(/, + Л/д), где /з — верхняя граница спектра видеосигнала, МГц; /д — девиация частоты, МГц. Ясно, что выигрыш ЧМ тем больше, чем больше девиация частоты, и, значит, необходимое значение отношения сигнал/шум на выходе приемника достигается при меньшем отношении сигнал/шум на его входе. Однако с увеличением девиации частоты приходится расширять полосу пропускания приемника, вследствие чего растет мощность шумов приемника согласно формуле Р =ЬТ Л/,„, где й — постоянная Больцмана; Тл — шумовая температура приемной установки, К; Л/ — шумовая полоса приемника, равная полосе пропускания ВЧ тракта.
Во избежание порогового эффекта в работе ЧМ демодулятора, характерного при понижении отношения (Р, /Р ),„на входе приемника меньше чем на 14 дБ для простых схем демодуляторов, приходится увеличивать мощность сигнала на входе за счет увеличения размера антенны либо уменьшением полосы частот приемника и потерей четкости изображения поддерживать достаточную надпороговую помехоустойчивость, уменьшая шумовой вклад приемника. Поэтому в ЧАСТЫ"тг. Телевизионное вещание Рис.
19.5. Спектр сигнала на выходе сумматора при передаче звукового сопровождения методом двойной ЧМ Ь Р 3 тгпа Г„з У, МГц 5..6 8,5 К антенне й 18 Ггц ц...б Мгц Рис. 19.6. Блок-схема передающей земной станции при передаче звукового сигнала методом двойной ЧМ системах спутникового телевизионного вещания для сигнала изображения не применяют девиацию частоты, большую ул — — (1, 5...2, 5)ув. Например, в Плане РСС 1977 г.
принята пиковая девиация частоты 13,5 МГц. Звуковое сопровождение, а также звуковещательные пРогРаммы передаются совместно с видеосигналом методом двойной ЧМ. Он заключается в следующем: на передающей станции создается специ- альныИ генератор дополнительноИ несущей, имеющей частоту выше верхнеИ частоты видеосигнала (т.е. меньше 5...6 МГц) — поднесу- щеИ Г„.
Этот генератор модулируется по частоте сигналом звукового сопровождения (30...15000 Гц), н затем выходной сигнал Е„чм суммируется с видеосигналом. Аналогично происходит модуляция для дополнительных звуковещательных программ. Образующийся на выходе сумматора частотно-уплотненныИ сигнал имеет спектр, показанныИ на рис. 19.5. Затем этим сигналом модулнруется сигнал основноИ несущей частоты (в частотно-модулирующем генераторе ЧМГ» рнс. 19.6), являющейся промежуточной 7;рчмг = 70 МГц. В конверторе канала происходит перенос всего спектра частотно- модулированного сигнала на рекомендованную частоту передачи кЗемля — 14осмос» для соответствующего диапазона вещания (6; 14; 16 ГГц). Усилитель мощности (как правило, на лампе бегущей волны) доводит с1М несущую до необходимого уровня, достаточного для ргтрансляции сигнала на спутник.
Телевизионный сигнал с двойной ЧМ звука характеризуется: ° девиацией частоты основного несущего колебания, которое мо.кст составлять от щ9 до щ15 МГц (в Плане РСС вЂ” 12 ГГц х13,5 МГц): ГЛАВА 19. Спутниковое телевизионное вещание 535 ° девиацией частоты подвесушеИ звукового сигнала от к50 до к150 кГц: ° девиацией частоты основноИ несушеИ, создаваемой сигналом звуковой поднесушеИ вЂ” от 0,5 до 3 МГц. Последний пункт показывает, что увеличение числа поднесуших для передачи звуковых программ приводит к уменьшению девиации несущей от видеосигнала из-за занятости динамического диапазона полного телевизионного сигнала суммирующимнся с ним поднесу- Шими звуковых программ н, следовательно, к ухудшению качества передачи видеосигнала из-за возможного проявления шумов и перекрестных помех.
В практике вешания обычно применяют не более 4-5 частотно-уплотненных совместно с ТВ программой звуковых программ. Поскольку поднесушие звуковых сигналов расположены в области высоких уровней шума, свойственных ЧМ каналам, уменьшить уровень поднесу Ших и тем самым перекрестную помеху от их присутствия н видеосигнале можно увеличением девиации самих поднесущнх, и тем больше, чем УдаленнеИ поднесУщаЯ от ув видеосигнала. Известно, что в каналах с, с1М сигналов спектральная плотность шума на выходе частотного детектора растет пропорционально квадрату частоты, в то время как спектр мощности сигнала телевизионного изобраясения быстро падает с ее ростом.
Основная мощность сигнала сосредоточена на низких частотах до 1..2 МГц, что соответствует крупным деталям изобрлоксния. Поэтому при передаче телевидения методом ЧМ (как н в РРЛ) применяют, шнгИные (частотные) предыскаження. Ослабляют пнзкочастогпьп компоненты спектра сигнала (до 11 дБ) и поднимают уровень ш,н окочагтотных компонентов (до 3 дБ). Размах сигнала после такого преобразования практически не изменяется. На приемном коню. восстанавливающим фильтром (рнс.