Карякин В.Л. Цифровое телевидение (2-е издание, 2013) (2) (1143040), страница 51
Текст из файла (страница 51)
В8 Вывод принципиальной схемы цепи согласоваиин (рис. 8.14), иоыииалы элемапол которой пзотвеютлуют посцюсиллм иа рис. 8.13. 254 Цифровое телевидение/ ВЛ. Карякин. - йй СОЛОН-Пресс Глава 8. Информацнонные текнологнв лроекглроваввл устройств. систем и сетей цвфроеого телевидения Рисунок 8.13 -Травя>орнн трансформацнн сопротивлений злсмснтамн схемы трехзвенной А, С пслн согласования ы зл «ги КЗ 5.1 игн Ы 7.6»гн а р т.то» тр ° >а! о» лн зе о» Рисунок 8.14- Прннцппналь>ыл схема цепи согласованна полученная в результате структурного сннтеза Алалаз качествеп>гмх показателей сллтезлроеаптт схема! нелл согласования В9 Оценка козффнпненц> стоячей волны (КСВ), выходного сопротпвлення на днаграмме Смита (рнс, 8.15) и КСВ в прямоугольной снстеме координат (рпс.
8.18>) по выходу цепн согласованна (ЦС). Рисунок 8. 15 — К оценке КСВ н выходного со>грогнялення цепн с>лласовання в днапазовс частот от 470 до 582 МГц В19 Лнттз результатов оценки качественных показателей цепи согласованнн Цифров>м текерлденне/ В.Л. Киряков. — М> СОЛОН-Пресс 255 1 1 1 Глава 8. Информвиионнмс технологии проектирования устройств. систем и сетей цифрового тслсвнльння Ларииетричесхс<с< синтез цели согласоеинил В11 Формулировка целевой функции миогокритериальиой оптимизации цепи согласования. Пакет лрогра»» позволяет проееслп< порсни трическнл с»нтез принци<гни<аной схемы по заданны» куипгерия» качес тло.
Влачите необтодилю зодотын критерия»и антил<изорви и ьесохы»н козффсптнента»и для хизхд<л о из нит, <п.е. сфорнулнроеа<нь целевую функцинз.»нпгокрвпеуиилыксй опт<м<изацнн <м и « Э и 1 < ° мм мм<ма<м<м<м<мм«мм< <веч Рисунок К!6- К оцсикс КСВ в прямоугольной сисгвмс коорлииьт Во-перлы, необхо<)<сио лхлтмнтрохтнь отличие от 50 0» дейспми<пельной юсти вы<одного гопро<пиллею<я цени согласи<и<ния е робо <с» днипазоле частот 4?0, .582 М<Пр Призы» лесовой к<зз</нйнцненп< для дшнюго хрнп<ерия оптилтзслрнн 0,5. Во-*спорых, необзодн»о зппп<»из»ровать о<пан пк от 0 0»»ни<<о« чопни еыходлого сопро<пнеленнл цепи соглаеосссн<н< е рабоче» <йнн<атоне числю<а 4?0...582 МГц.
При»ел< весовой ко:м?< фнпр<ело< сЫя данного ьр<ниернл опппснизт<ии 0,5. В12 Уссвиовка ограничений иа величину КСВ. В13 Установка ограничений иа величину переменных параметров цепи сопасоваиин. Устпонавтнеисс<»иин»ттьньи н л<акси»сыы<ые зниченнх поране<ярое ь1, 1.2, ь1, С1, С2, С1 опн<н»нзнру<с»ой пенн согласования.
В14 Выбор метода оппсмитцин В дналогово» окне и< гтюко»с<подов оптиинтслрзн нь<бнраем Ро?нгег— Войилг Орг?тхаг?оп. ВРВ Процесс оп п<мизации. Задаел<сл»акс<плыьныч холнчс с<лко» нтерпцнй и тонус кое» процесс оппш»изоцим В16 Построение КСВ н топографа выходного сопротивления в лвапазоис Пяфромю телеллясннв/ В.Л. Карякин. — Ьй СОЛОН-Пресс 256 Глава 8. Информационные технологии проектирования устройств. систем н сетей пнфроного телевнленнл рабочих частот на диаграмме Смита по окончании процесса оптимизации (рис. 8.17). В17 Построение КСВ в прямоугольной системе координат (рис.
8.18). В18 Построение зависимости действительной части выходного сопротивления Хп от частоты. Рисунок 8.17 — КСВ и годоциф выходного сопротивления в диапазоне рабочих частот о г 470 до 582 МГи после оптимизации ы Рисунок 8.18 — КСВ испи согласования в прямоугольной системе координат после оптимнзлцни В19 Построение зависимости маимой части выходного сопротнвлсиия Ен ог час пзты, В20 Проверка соответствия переменных параметров выбранным ограничениям. Прн неудовлегворнтпльных результатах идти к В11. В21 Уточнение весоных козффнциентов целей оптимизации. Прн необходимости идти к В11. В22 Уточнение максимального числа итераций.
При необходимости жгли к В15. В23 Выбор другого метода оптимизации. При необходнмосп~ пяти к В14. В24 Вынод схемы оптимальной цепи согласования (рис. 819). 1(нфровое гелсенленнеГ ВЛ. Карякин. — Кй СОДОИ-Пресс 257 Гарна 8. Информационные технологии проектирования устройств, свезем и сетей цифрового телевидения ы ял гя ьяхяягя ы ° .г г а р г.мо юр ° яел оя н» моя 1 1 Рисунок 8.!9-Параметры цепи согласования после оптимизации В25 Построение траекторий трансформации сопротивлений злемснтамн оптималыюй цепи согласования (рис. 8.20).
Рисунок 8.20-Траектории трансформации сопротиютпий цепью сопюсованиа с оптимальными парамшрами 8.5.3 Заилюченгзе Метод структурно-параметрического синтеза широкополосных согласукицнх цепей по закалкой многокритернальной целевой функгши лля усилителей пошлости телевизионных передатчиков.
представленный в виде алгоритыов А1;414, В1-В25, позволяет решить задачи выбора оптимального числа звеньев и минимизации КСВ. Цифровое телевидеииеу В.Л. Карякин. - М: СОЛОН-Пресс 258 Прн удошнггворнтельных резульппах оптимизации программа завершает свою работу. В результате в соответствии с рассмотренными алгорнтмамн А 1-А14, В1- В25 созлана программа структурно-параметрического сшпоза широкополосных цепей согласования. Глава 8.
Информмеюнные технологии лрссхгврованяя усгровсгв, систем н сетей влфрсеого геяеввденвя 2. Сравнение траекторий трансформации, прваставлешпах на рис. 8.13 и рис. 8.20, подтверждает эффективность алгоритма предварительной оценки номиналов элементов принципиальной схемы цепи согласованна. 3. Результаты оптимизации усюппеля мощности позволяют обеспечить минимум нелинейных искажений (таб.
8.2) прн высоких требованиях по согласованию (рис. 8.!7, 8.18) в широком диапазоне частот (1Ч диапазон наземного телевизионного вещания) н сохранении номинальных энергетических параметров исследуемого усилителя мощности ла полевом транзисторе. 8.6 Методика оценки помехоустойчивости и скорости передачи информации в наземных системах цифрового телевизионного вешании 8.6.1 Общие сведении Особенности работы наземных систем цифрового телевизионного вещания (СЦТВ) определяются в основном многолучсвым распространением радиоволн (19, 318 В зависимости от места взаимного расположения приемника и передатчика условия приема сигналов СЦГВ могут иметь значительные отличия. Характерны три основных варианта (рис.
8.21) распространения радиовогпк прямая видимость, нет отраженных сигналов (канал Гаусса); прямая вилимосгь, есть отраженные сигналы (канаа Рейса); нет прямой вилимостн, прием только отраженньщ сигналов (канал Редея). Наиболее тяжелые условия приема сигналов на подвижных обьектах при отсутствии прямой шщимостп. а) капал Гаусса б) канал Райса в) канва Релея Рисунок 8.21 — Канавы распространения радиоволн Дла уверенного приема телевидения в мобильных условиях разрабощн стандарт [79) Р)хгм( У(йсо ВгемгсляИлх - НплдйеЫ (Р1'В-НВ Современное наземное телевизионное вещание обеспечивает высокое качество работы, как в стационарных условиях приема, так и на мобилыпях обьсктах благодаря применению комбинированного стандарта РУВ-Т7Н.
Станларт РУВ-ТIН использует иерархический способ модуляции СОгРМ, который может Инфровсе телевидение/ ВЛ. Карякшь - М: СОЛОН-Пресс Глава 8. Инфсривнионвые техиояогии проектирования устройств, систем и сетей пифрсвогс теэевиленэя рассматриваться как средство разделения радиочастотного канала нэ два виртуалы~ых, причем кавцшй из них обладает своей собственной помехоустойчивостью и скоростью передачи (см.
раздел 3,4). Эффекпшным инструментом исследования СЦТВ является среда визуального моделирования Уо8. производимой компанией Аррбед и'аге Реяеагсй. В настоящем разделе учебного пособии рассмотрен метод оценки скорости передачи информации, вероятности ошибки на бит информации на выходе приемников в наземных СЦТВ (31(. Прн этом полагаем, что заданы энергетические параметры псрслатчиков, вид модуляции, характеристики антенн, харакгср помех, зона обслуживания. Данный метод в дальнейшем позволит перснги к решению задач исследования, опппчлзацни и проектирования одночасготных сетей цифрового телевизионного вещания с заланной илн планируемой топологией размещения передатчиков в зоне обслуживания. При молслировании системы телевизионного вешания необходима информация о структуре цифрового телевизионного передатчика, приемника и их параметрах (20.
49(. Модели цифрового ТВ передатчика и приемника рассмотрены ранее в разделе 8.4А. Алгоритм псследоопишг СЦТВ Проведем исследование спектральных н динамических характеристик системы ве~цэнив. рассмозрим мсюднку оценки скорости передачи информации, вероятности ошибки па бнт информации на выходе приемника с Гауссовским каналом передачи лэниых нэзсьи~ой СЦ7З. Алгоритм программы исследования СЦТВ солержнг чепгре этапа: полготовка к нссяспоааишо, исследование спек~рыл,ных н динамических характеристик, количественная оценка вероятности ошибки иа бат ип<(юрмацин на выходе приемника, оценка скорости передачи информации. рассмотрим послсловвгсльпо этапы алгоритма.
8.6.2 Подготовка к исследовании> Следует отмстить, что в алгорнтыс исследования зазгаиптя численные зллчения парамещюв для того, чтобы получить пример характсрипнк реальной системы. А1 Выбираются параметры возбудителя передатчика. Впд модулялии (4РБН, ргокзыг работы 28, скорость кшмрпапппл //2г пологи копала 8 МПь защпгяяый пгппгроат !/8, уровень мощности ла выходе эозбутзмпгля паредагпчпка 0 дбйг, лепгприглпал чпшппгии кипага 538 М/и А2 Выбираются параметры усилителя мощности перелатчика.
Козф4нвнеапг усиления 40 дЕ Цяфровос гшсвялсинс! В.Л. Карякин. — М: СОЛОН-Пресс 260 Глава 8. Информационные технологии проектирования усгройств, систем и сетей цифрового телевидения АЗ Выбираготся параметры передавшей антенны. Коэффтлюнт уснлегнт 4 дБ по отнинюнню к изонцюпнону тлгчатегю. А 4 Выбиртотся параметры Гауссовского гпума. Отношение сгггная/гнут (дБ). Аэ Выбираются параметры приемника. Вид модуляции ОРБК, режим роботы 28. Аб Выбираются параметры прнсмной антенны. Расопояггие лгежду приютной и передающей антеннами 20 кн. Коэффициент усиления иитепны 28 г/В огиггосгггпельио изогпропногю иззучателк А 7 Устанаалнвлиааютсл параметры усилителя мошности приемника.
Коэффициент уснггеглт 20 г/В. АВ Вводится измерительный иисзрумент для оценки верогпности ошибок. Ар Составляется модель наземной СЦТВ (рис. 822). ипил пигягзчик чггл т 1 ! Г пгитлв Рисунок 822- Модель наземной СЦТВ с измерителем вероятности овгибок Цифровое телевидение/ В.Л. Карл кнв. — Лб СОЛОН-Пресс 261 8.8З Исследование спектральных и динамических хараюгерисз ик Пргг исследовании спектральных и динамических характеристик измеритель вероятности ошибок должегг бып опглгочен.
Исследования характеристик СЦ73 в панком разделе проводятся с Гауссовским каналом передачи данных. А/8 Строятся спектры снгиююв на выходе передатчика и на входе приемника прн различных соотношениях С/Ш (рис. 823). Глава 8. Инфсрмакионные технологии прсектнроаанвя устройств, систем н сетей ннфрового телеаклення ° 1 ВВ ~ — — — — — — — — — — ) нВ еВ чВ Ва Ве чВ нВ ° ~ В.В ~ ВВ О В~В 11 О В .ВВ .1 .Вя В 11 1 11 11 .1 ВВ В ВВ 1 1В ! / а) б) Рисунок 824- Сигнальное сгпвездне и траектории символьных переходов в передатчике /В12 Строятся сигнальные созвехлнл и траектории символьимх переходов в приемнике (рнс.
8.25, 8.2б). В 1 В\ В ВВ 1 В 11 ! 11 В 11 1 11 г / а) С/Ш- 5 дб б) С/Ш=15 дБ Рисунок 8.25 -Сигнальное созвездие 262 Цифровое телевнаенке/ В.Л. Карахан, — йй СОЛОН-Пресс Вгеч 11 1 1 а) С/Ш=5 дБ б) СЛЦ 15 дБ Рисунок 8.23 — Спектральные характеристики С/(ТЛ А/У Строятся сигнальные созвездия н траектории символьных переходов в передатчике (рнс. 8.24). Глава 8. Информационные технологии прсехтвроваина устройств, систем н сетей цифрового телсвилевня О «~ 1 «З ьг л« л «« « «э з м г б) С/Ш=15 лБ «,$ ' гг л ю ««.« хв ! а) С/Ш=5 дб Рисунок 8.26- Траектории символьных переходов 8.6.4 Оценка скорости передачи информации А13 Оценивается влнянле зашитного интервала С на скорость передачи информации Р// (таб.