Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 121
Текст из файла (страница 121)
19.7) производится обратное преобразование, нри этом ослабляются наиболее мощные высокочастотные составляющие шума. В этом заключается противошумовая функция частотных предыскгокений, но кроме того эффективно уменьшаются нелинейные искажения по отношению к слозкному сигналу цветного телевидения со звуковыми поднесушими с характернымн показателями этих нека.кеннИ вЂ” дифференциальной фазой и дифференциальным усилением. ДеИствнтельно, ослабление ннзкочастотноИ компоненты сигнала и соответственно вызванной им девиации частоты уменьшает загрузку тракта передачи, способствуя лучшему воспроизведению высокочастотных компонентов сигнала в тракте ЧМ.
14роме линейных (частотных) предыскаигениИ передаваемого сигнала в спутниковом телевидении иногда используют нелинейную обработку видеосигнала. При этом перед частотным модулятором частотно-предыскажаемыИ видеосигнал, имеющий вследствие коррекции выбросы на фронтах импульсов, подвергается амплитудному ограничению.
Это уменьшает размах сигнала и позволяет увеличить 536 с1АСТЫЪ'. 'Телевизионное вещание дБ -3 Рис. 19.2. Частотные предыскажения видеосигнала: 1 — фильтр предыскажающий; 2 — фильтр восстанавливающий -12 О 1 2 3 4 5У,ЫГЦ девиацию, обеспечив тем самым выигрыш по шумам до 2... 4 дБ без видимых искажений изобраакения. В каналах звука также применяются линейные предыскажения (подъем высоких частот) простоИ ВС-цепью с постоянной времени т = 50/75 мкс и нелинейная обработка сигналов звуковых программ для достижения выигрыша в отношении сигнал/шум с помощью известных систем компрессии и экспандирования — так называемых «компандеров». Наконец необходимо упомянуть способ обработки телевизионного сигнала, применяемый только в спутниковых ЧМ каналах для обеспечения их ЭМС как друг с другом, так и с наземными службами радиосвязи.
Уровень помех, создаваемых системами СТВ (особенно в диапазонах ФСС), не должен превышать установленных МККР норм. Наиболее сильные помехи системы СТВ вызывают в радиорелейных линиях (РРЛ). Поэтому значение плотности потока мощности сигналов СТВ у поверхности Земли ограничивается, исходя из допустимого значения мощности помехи, попадающеИ в полосу одного телефонного канала РРЛ шириной 4 кГц. Наибольшее мешающее воздействие оказывают дискретные компоненты спектра ЧМ сигнала, соответствующие, например, синхроимпульсам, так как в этом случае ППМ на частотах компонентов сигнала сильно возрастает.
Кроме того, иногда, например, в перерывах передачи излучается немодулированный сигнал, вся энергия которого сосредоточена в очень узкой полосе частот. Для уменьшения помех от СТВ другим системам к видеосигналу добавляют специальный сигнал дисперсии, обеспечивающий искусственное рассеяние мощности ЧМ сигнала по его спектру, и имеющий треугольную или пилообразную форму кадровой частоты.
В отсутствие сигнала изображения промодулированный сигналом дисперсии ЧМ сигнал имеет равномерныИ энергетический спектр, Совместное действие модулирующего ТВ сигнала и напряакения дисперсии обеспечгивает при больших девиациях частоты снижение мощности ЧМ сиппчла в полосе 4 кГц по сравнению с немодулированной несущей на 30 .36 дБ для разных размахов сигнала дисперсии. ГЛАВА тэ. Спутниковое телевизионное вещание 537 Аналого-цифровые сигналы спутникового телевидения типа МАС (см. гл.
13). Системы цветного ТВ типа МАС являются альтернативными системам с композитной упаковкой (частотным уплотнением) сигналов цветного телевидения применительно к каналам ЧМ в спутниковом вещании. 1зак известно, композитные системы ХТБС, РАЬ и ВЕСАМ были разработаны более 40 лет назад. Их технические решения были ориентированы на передачу методом АМ и обеспечение совместимости между системами черно-белого и цветного телевидения. Это привело к введению цветовой поднесущей в верхнюю часть полосы частот сигнала яркости, так что цветовая информация оказалась совмещенной по полосе с высокочастотной информацией о яркости. Именно присутствие этой цветовой поднесущей создает наиболее существенные ограничения качества сигналов композитных систем, заключающиеся в перекрестных помехах, повышенной восприимчивости к шумам в канале ЧМ и искажениям типа «дифференциальное усиление» и «дифференциальная фаза».
Перекрестные помехи яркость — цветность и цветность — яркость проявляются как ограничение эффективной ширины полосы частот яркостного и цветоразностного сигналов для сравнительно низких значений (3,5 и 1 МГц для РАЬ и примерно 2,8 и О,б МГц в системе гзТЯС). Прн использовании в ЧМ канале систем с частотным уплотнением на сигнал цветности воздействует ббльшая мощность шума, приходящаяся на единицу полосы частот, чем на сигнал яркости, изза треугольного характера распределения шумов по частоте.
После демодуляции вследствие этого нарушается равновесие между шумовыми характеристикамя канала яркости и цветности и существенно ухудшается субъективное восприятие изображения. Новая система компонентного кодирования в ее разных модификациях была разработана г учетом этих основных недостатков композитных систем и в соответствии г характеристиками канала ЧМ спутникового вещания.
Общим для всех модификаций систем МАС является то, что сигнал яркости и один пз цветоразностных сншилов активной строки раздельно схсимаются во времени и размещаются последовательно в пределах строки для образования сигнала с временным уплотнением аналоговых компонентов. Два сжатых во времени цветоразностных сигнала передаются в чередующихся строках таким образом, чтобы свести к минимуму необходимые коэффициенты сжатия всех сигналов и таким образом снизить уровень шумов преобразования во времени. Прп приеме сигнала МАС яркостные и цветностные составляющие восстанавливаются в декодере МАС посредством декомпрессии в памяти на строку без проявления перекрестных помех и без нарушения равновесия в зашумлении сигналов яркости и цветности каналом ЧМ.
В сравнении с композитнымн системами МТЕРС, РА1.. ЯЕ1'.АМ 538 ЧАСТЫЪ. Телевизионное вещание компонентные системы МАС в номинальной полосе спутникового канала (8,4 МГц до ЧМ) способны передать изобрюкение., близкое по качеству к цифровому стандарту студии 4:2:2. Так, для 02-МАС "а/у = 5,.6 МГц: Ь/, = 2.4 МГц. В настоящее время в спутниковых канатах СТВ-12 ГГц в основном применяются системы 02-МАС и В-МАС, общим в которых является использование частотной модуляции для аналоговой и цифровой частей сигналов, что упрощает радиотракты ретранслятора спутника и наземного приемника, а различие заключается в способах передачи цифрового потока данных и звука (импульсно-кодовая модуляция, либо адаптивная дельта-модуляция со средней скоростью около 1,6 Мбит/с).
Поскольку сигналы изображения и цифровых данных последовательно во времени в этих системах частотно модулируют несущую спутникового канала, в них для повышения отношения сигнал/шум применяют частотные предыскажения и частотную коррекцию, как и в композитных системах. Для рассеяния энергии в спектре излучения также используется известный сигнал дисперсии треугольной формы кадровой частоты для видеосигнала и осуществляется скремблировэние (перемешивание) цифрового потока в виде псевдослучайной последовательности битовых импульсов. Цифровые сигналы спутникового телевидения.
Современное спутниковое цифровое вещание телевизионных программ применяет для сигналов с высоким уровнем сжатия информации типа МРЕС-2 (см. гл. 13) относительную квадратурную фазовую манипуляцию (ОКФМн), в которой достигается четырехпозиционная фазовая манипуляция несущей канала. Для этого распараллеленным транспортным потоком манипулируются две несущие, находящиеся в квадратуре (ортогональные). В итоге модулированная несущая канала имеет фазу, представленную двухбитовой комбинацией, за счет чего может быть снижена битовая скорость потока, т.е. сокращена полоса пропускания канала. Таким образом, в сравнении с аналоговым спутниковым каналом, где одна телевизионная программа занимает транспондер с полосой 27...36 МГц, стандарты МРЕС-2 и ОКФМн позволяют разместить в таком канале четыре программы студийного качества (9 Мбит/а) или 6 — 8 программ бытового качества (типа Б-Ъ'НБ).
В звуковой части стандарт МРЕС-2 поддерживает до пяти полных широкополосных каналов или до семи многоязычных комментаторских каналов. В цифровом телевидении, использующем сигналы с высоким уровнем сжатия информации, необходимо применять эффективное обнаружение и исправление ошибок. Кроме того, для улучшения ЭМС спутниковых каналов ТВ вещания необходимо обеспечивать рассеяние энергии спектральных составляющих в полосе канала согласно рекомендациям Регламента радиосвязи для РСС и ФСС. Для ГЛАВА 19. Спутниковое телевизионное вещание этого транспортный поток цифровых данных подвергается псевдослучайному двоичному скремблированию па передаче так же, как это происходит в цифровых потоках данных систем МАС прн заданных значениях ППМ в зонах обслуживания.