Содержание
Введение
1. Преобразование изображаемогообъекта в электрический сигнал
2. Электронные системы телевидения
3. Разделение строчных и кадровыхсинхроимпульсов
4. Четкость телевизионногоизображения и ширина спектра телевизионного сигнала
5. Полоса частот для передачи ТВ сигнала
6. Частоты ТВ-передач
Заключение
Список литературы
Введение
телевизионный сигнал изображениеэлектронный
Системы телевизионного вещания непрерывносовершенствовались. Сменилось несколько поколений аппаратуры телецентров ибытовой приемной телевизионной аппаратуры: от первого – лампового до последних– цифровых, выполненных на больших интегральных схемах. С переходом отпоколения к поколению менялась элементная база, улучшались качество изображенияи эксплуатационные характеристики, но принципы, лежащие в основе телевидения,оставались неизменными. Что же это за принципы? Попробуем их сформулировать,приняв в качестве устройства-прототипа глаз.
1. Преобразование изображаемогообъекта в электрический сигнал
Первое преобразование, которое осуществляет глаз, это– преобразование трехмерных объектов в двумерное изображение на сетчатке. Длятехнической реализации этого преобразования потребуется оптика, с помощьюкоторой формируется плоское изображение в фокальной плоскости. Второепреобразование – преобразование двумерного изображения в электрический сигнал.Его можно представить состоящим из двух действий: разбиения (разложения)плоского изображения на элементы и преобразования освещенности каждого элементав электрический сигнал. Чем меньше размеры этих элементов, тем лучше качествопреобразования. Данное преобразование в глазу человека осуществляется палочкамии колбочками, а в телевизионной системе – передающей камерой.
Электрический сигнал от элементов изображенияпередается по каналу связи (зрительный нерв) в приемник (мозг), гдеосуществляется (по неизвестным нам законам) обратное преобразование его вобразы исходных трехмерных объектов. Зрительный нерв обеспечивает одновременнуюпередачу сигналов от каждого элемента изображения. Образно это можнопредставить так: каждый элемент изображения соединен с приемником отдельнымпроводником.
Идея одновременной передачи сигналов от всех элементоввпервые была высказана Д. Кэри в 1875 г.
/>
В передающем устройстве на плоской панели укрепляютсяфотоэлементы, число которых равно числу элементов разложения. Изображениеобъекта проецируется на эту панель. Многожильный кабель связи соединяет каждыйфотоэлемент с соответствующей ему лампочкой на приемной панели – телевизионномэкране. Яркость свечения каждой лампы пропорциональна освещенностифотоэлемента.
Хорошо, когда элементов мало, а если элементов сотнитысяч, то представьте, каким должен быть канал связи. Технически гораздо прощепередавать электрический сигнал последовательно, переходя от одного элемента кдругому. Процесс последовательного преобразования изображения в электрическийсигнал принято называть разверткой изображения. Переходить от элемента кэлементу можно по любому закону, например, по спирали, начиная от центраизображения. Принцип спиральной развертки изображения был предложенП.И.Бахметьевым в 1880 г. По спиральной линии перемещался фотоэлемент.
/>
Но первой все-таки была предложена построчная развертка – в 1843 г. А. Бэном (Шотландия) в проекте фототелеграфа электрохимического типа (“Копиртелеграф”). Онпредложил производить разложение изображения на элементы путем построчной егоразвертки и последовательно передавать сигналы от каждого элемента вдоль строки от строки к строке. Бэн также первым высказал идею синхронизировать разверткув передатчике и в приемнике. В проекте А. Бэна оба движения (слева направо исправа налево) были рабочими, то есть осуществлялась развертка изображения вовремя обоих движений. В дальнейшем в телевидении стало использоватьсясчитывание сигнала только во время прямого хода – слева направо. А во времяобратного хода луч быстро перемещался на левый край изображения.
Итак, при построчной развертке изображение передаетсястрока за строкой, начиная, например, с левого верхнего угла изображения икончая правым нижним. При этом толщина строки равна диаметру элемента изображения.
На рисунке ниже показано двумерное изображение иэлектрический сигнал, соответствующий выделенной строке.
/>
Представим, что по строке движется электронный луч, иформируется напряжение U, пропорциональное яркости изображения. Тогда при движениипо выделенной строке слева направо напряжение будет изменяться так, какпоказано на рисунке. Сначала оно соответствует уровню светло-серого, потом –белого, далее – светло-серого, темно-серого, черного и т.д. После считыванияодной строки считывается следующая строка. Для этого электронный луч долженбыстро переместиться от конца первой строки к началу второй.
Сигналы от соседних строк не на много отличаются другот друга. Из рисунка видно, что при перемещении строки вниз немного увеличатсядлительности участков, соответствующих уровням белого и черного. Вид напряжениядля трех соседних строк показан ниже.
/>
Считаем, что во время обратного хода ток луча равеннулю и напряжение равно уровню черного. Показанный на рисунке процессназывается сигналом изображения или видеосигналом.
Такой сигнал после прохождения по каналу связипоступает в приемник. В приемнике он должен быть преобразован в изображение нателевизионном экране, где каждая строка должна встать на свое место. Возникаетвопрос: как в этом видеосигнале определить, когда начинается строка. Мы знаем,что начало строки совпадает с окончанием обратного хода, и значит, началустроки будет соответствовать момент перехода от уровня черного к какому-либодругому уровню. Это может быть и точка А, и точка В. Какая же из них? А еслитаких точек много за время считывания строки? Поэтому признак “переход отуровня черного к какому-либо другому уровню” явно недостаточен. Необходимдругой признак, который не может встретиться в видеосигнале. Такой признак былнайден. К видеосигналу добавили специальные синхронизирующие импульсы, уровенькоторых “чернее черного”. Сигнал изображения вместе с синхронизирующимиимпульсами стал таким.
/>
После считывания всего изображения, когда луч приходитв правый нижний угол изображения, нужно подготовиться к последующему считываниюизображения, то есть перевести луч в левый верхний угол изображения. Этот переводлуча называется обратным ходом по кадрам. За время обратного хода по кадрамнужно передавать кадровый синхронизирующий импульс. Его уровень тоже долженбыть чернее черного. Чтобы отличить его от строчного синхронизирующегоимпульса, его берут большей длительности.
2. Электронные системы телевидения
Первая полностью электронная система была предложена в1925 – 1928 годах Б.П. Грабовским.
Эта система состоит только из самых необходимыхэлементов (см рисунок ниже), и поэтому на ее основе легче всего пояснитьпринцип работы.
Рассмотрим сначала работу передающего устройства.Передающая электронно-лучевая трубка содержит электрод 1 изсветочувствительного материала. На этот электрод проектируется изображениеобъекта. Под воздействием света из него выбиваются электроны, которые стекаютна электрод 2. Чем ярче свет, тем больше выбивается электронов. Вследствиеэтого на светочувствительном электроде формируется потенциальный рельеф. Чемярче освещен участок электрода, тем больше выбито электронов, тем выше потенциалэтого участка. Считывание потенциального рельефа осуществляется электроннымлучом, который представляет собой поток электронов. Чем выше потенциал участка,тем больше требуется электронов для выравнивания потенциала и тем больше ток вцепи светочувствительного электрода. Так яркость участка преобразуется вэлектрический ток.
/>
5 />
2
4
3 />/>/>
1 />
/> Приемное устройство
Передающее устройство
Электронный луч формируется электронной пушкой,состоящей из раскаленного катода 5 и анода 4 с узким отверстием, ограничивающимдиаметр луча. Фокусировка осуществляется магнитным полем, создаваемым фокусирующейкатушкой.
Для построчной развертки изображения требуетсяобеспечить перемещение луча по горизонтали для считывания строки (строчнаяразвертка) и по вертикали для перехода от строки к строке (кадровая развертка).Такое перемещение луча осуществляется с помощью отклоняющих пластин 3 – горизонтальныхи вертикальных. На отклоняющие пластины подаются пилообразные напряженияразвертки.
/>
Так как в кадре умещается целое количество строк, тогенератор кадровой развертки запускается импульсами, полученными делениемчастоты импульсов строчной развертки.
Передаваемый сигнал содержал сигнал изображения истрочные синхронизирующие импульсы. В приемнике строчные импульсы выделялись изпринятого сигнала и запускали генератор строчной развертки, а кадроваяразвертка запускалась импульсами, полученными делением (по частоте) строчныхимпульсов. Для демонстрации работоспособности системы такое построениегодилось, но для приемников широкого пользования необходима была еще и кадроваясинхронизация.
Судьба системы, разработанной Б.П. Грабовским,сложилась драматично. В работе ее видели только сам разработчик и небольшойкруг близких ему людей. Во время перевозки системы из Ташкента в Москву длядемонстрации все стеклянные детали системы разбились.
Первую работоспособную электронную телевизионнуюсистему с высоким качеством изображения создал В.К. Зворыкин в 1930 – 1931 гг.в США. В ней использовались более совершенные передающая трубка с накоплениемзаряда – иконоскоп и приемная трубка – кинескоп конструкции Зворыкина. Всистеме Зворыкина передавались как строчные, так и кадровые синхронизирующиеимпульсы. Форма их показана ниже.
/>
3. Разделение строчных и кадровыхсинхроимпульсов
Для выделения импульсов синхронизации в приемникеиспользуется амплитудный селектор, на выходе которого появляются импульсы,уровень которых чернее черного. Далее эти импульсы нужно разделить на строчныеи кадровые и направить их в соответствующие каналы формирования строчной икадровой разверток. Предложенный в начале тридцатых годов принцип разделенияостался неизменным и до настоящего времени.
/>
Для выделения строчных синхронизирующих импульсовиспользуется дифференцирующая цепь R1C1, а для кадровых синхронизирующих импульсов –интегрирующая цепь R2C2.
RC-цепитак часто вам будут встречаться дальше в различных схемах, что стоит подробнеерассмотреть физические процессы в этих цепях.
Рассмотрим простейшую RC-цепь,состоящую из резистора R, конденсатора C и импульсногоисточника питания V.
/>
В исходном состоянии напряжение источника питанияравно нулю, конденсатор не заряжен, напряжение на нем тоже равно нулю. Токчерез резистор не течет.
В момент времени t1 напряжение источника питания изменяется скачком истановится равным Е. Напряжение на конденсаторе не может измениться скачком (потой же причине, по которой нельзя изменить скачком уровень воды в кастрюле),оно остается равным нулю, и к резистору приложена разность потенциалов Е.Возникает ток I = E/R. Этот ток заряжает конденсатор. Напряжение наконденсаторе UC возрастает. Это приводит к уменьшению разностипотенциалов E — UC, приложенной к резистору и к уменьшению тока черезрезистор I = (E — UC)/R. Конденсатор заряжается медленнее. Поэтому напряжениена конденсаторе растет со все уменьшающейся скоростью. Рост напряженияпрекратится тогда, когда ток заряда (ток через резистор) станет равным нулю. Аэто произойдет, когда напряжение на конденсаторе станет равным напряжениюисточника питания. Падение напряжения на резисторе уменьшается при этом от Е донуля. Обратите внимание, что сумма напряжений на конденсаторе и на резисторевсегда остается равной напряжению источника питания.
В момент времени t2 напряжение источника питания скачком изменяется донуля. К резистору прикладывается напряжение 0 – UC =-Е, так как конденсатор был заряжен до напряжения, равного Е. Через резисторпотечет ток –Е/R. Знак “–” говорит о том, что направление токаизменилось. И этот ток будет разряжать конденсатор. По мере разрядаконденсатора ток будет уменьшаться, и напряжение на конденсаторе будетуменьшаться медленнее. В конце концов конденсатор полностью разрядится.
В зависимости от того, с какого элемента снимаетсянапряжение, с резистора или с конденсатора, RC-цепочканазывается дифференцирующей или интегрирующей. Дифференцирующей потому, что приподаче постоянного напряжения на ее вход напряжение на выходе ( на резисторе) вустановившемся режиме равно нулю. (Вспомним: производная от постоянной величиныравна нулю). Интегрирующей потому, что при подаче постоянного напряжения на еевход напряжение на выходе (на конденсаторе) начинает расти по линейному закону.(Вспомним: интеграл от постоянной величины – линейная функция).
/>
Скорость процессов определяется постоянной времениτ = RC. Считают, что конденсатор полностью заряжается завремя, равное 3τ.
А теперь вернемся к задаче разделения строчных икадровых синхронизирующих импульсов
/>/>Структура полного телевизионного сигнала (сигнализображения + все вспомогательные импульсы) к настоящему временистандартизована. На строчном интервале форма полного телевизионного сигнала длячерно-белого телевидения показана на рисунке. Здесь использованы следующиеобозначения: СГИ – строчный гасящий импульс, ССИ – строчный синхронизирующийимпульс, уровень ГИ – уровень гасящих импульсов, уровень СИ – уровеньсинхронизирующих импульсов. Гасящие импульсы необходимы для запирания приемнойтрубки на время обратного хода.
В телевидениииспользуется негативный сигнал. Это означает, что с увеличением амплитудысигнала яркость изображения падает. Передача негативного сигнала повышаетпомехоустойчивость канала изображения. Импульсные помехи оказываются в областичерного и создают на экране кинескопа черные точки, которые менее заметны, чемяркие светлые.
На рисунке ниже показаначасть полного телевизионного сигнала (а) с кадровыми гасящим 3 исинхронизирующим 1 импульсами. Так как во время обратного хода по кадрам должнаподдерживаться строчная синхронизация, то при передаче кадровых гасящихимпульсов передаются также и строчные синхроимпульсы. Во время кадровогосинхроимпульса 1 строчные синхроимпульсы передаются так называемыми врезками 2.
3 />
Сначала схемой селекциивыделяется полный синхросигнал (б). Для выделения импульсов строчнойсинхронизации он подается на дифференцирующую цепь. Так как постоянная временидифференцирующей цепи много меньше длительности строчных синхроимпульсов то всеположительные перепады дадут на выходе цепи положительные всплески (в).Отрицательные импульсы, образованные от отрицательных перепадов, не имеютникакого значения, так как убираются ограничителем. Таким образом формируетсястрочный синхросигнал ( г ).
Для выделения кадровогосинхроимпульса полный синхросигнал (а на нижнем рисунке) пропускается черезинтегрирующую цепь. Во время прихода импульсов конденсатор заряжается, а вовремя паузы разряжается. Постоянная времени цепи сравнима с длительностьюкадрового синхроимпульса 1 и много меньше длительности строчногосинхроимпульса. Поэтому от импульсов строчной синхронизации напряжение навыходе интегрирующей цепи изменяться практически не будет. А за время длинногокадрового импульса напряжение на выходе интегрирующей цепи будет увеличиваться,и сформируется импульс (б на нижнем рисунке), который используется длясинхронизации генератора кадровой развертки.
4. Четкость телевизионного изображенияи ширина спектра телевизионного сигнала
В 1948 году в СССР был принят стандарт телевидения(625 строк и 25 кадров в секунду). Затем этот стандарт стал общеевропейским.
Почему было выбрано 625 строк?
Чем больше строк, тем более четким будет изображение, тем меньшие деталиизображения можно рассмотреть. Нужно ли стремиться к возможно большемуколичеству строк, или можно установить какой-то предел? В первых электронныхтелевизионных системах число строк составляло 300 – 400, а затем былоувеличено. В стандарте США до 525, в стандарте СССР до 625, а в стандартеФранции даже до 819. Означает ли это, что французы наслаждаются самымкачественным изображением, а американцы должны чувствовать себя обделенными?
Требуемое количествострок определяется разрешающей способностью глаза по угловым координатам(предельным углом зрения), то есть минимальным углом, при котором соседниестроки будут различаться глазом. Предельный угол зрения a примерно равен 1¢. Давайте подсчитаем, сколько строк N должно быть на экране высотой h, чтобы с расстояния l строки были неразличимы. Так как предельный угол зрения a очень мал, то расстояние междустроками а = la, где a измеряется в радианах./> /> /> /> /> /> /> /> />
С другой стороны а = h/N, так как на экране высотой h умещается Nстрок. Отсюда la = h/N и N = h/la.Примем высоту экрана равной 40 см, а расстояние, с которого мы смотримтелевизор 3 м. Тогда N =0,4/(3*2,9*10-4) = 460. Этому условию удовлетворяют и американский иотечественный стандарты.
Мы определили нижнююграницу числа строк, а чем же определяется верхняя граница? Ведь чем вышечеткость, тем лучше качество изображения. Оказывается, число строк связано сшириной спектра телевизионного сигнала и, соответственно, с требуемой полосойрадиоканала. А увеличение полосы радиоканала нежелательно.
Найдем длительность,которую занимает элемент изображения в видеосигнале. Что понимать под элементомизображения, если вдоль строки яркость свечения экрана изменяется плавно?
Рассмотрим следующийрисунок.
/>
Из него видно, что размерэлемента изображения по вертикали равен ширине строки. Чтобы четкостьизображения по вертикальному и горизонтальному направлениям была одинаковой,целесообразно взять размеры элемента изображения одинаковыми по горизонтали ипо вертикали. Но количество элементов по вертикали равно числу строк, то есть625. Значит, при принятом сейчас формате телевизионного изображения (отношенияширины экрана к высоте) 4:3 вдоль строки уложится 625: (4/3) @ 800 элементов.
Длительность строкиопределим исходя из инерционности зрения.
Из за инерционностизрения мы воспринимаем движение непрерывным и не замечаем мелькания отдельныхкадров, если кадры сменяются быстрее 50 раз в секунду. Итак, если за 1/50 спрочертить на экране все строки растра, то можно увидеть слитное изображениебез мелькания. Подсчитаем время, необходимое для развертки одной строки. Оно равно1/50/625 = 32*10-6 с = 32 мкс.
Таким образом,длительность одного элемента равна 32/800 = 0,04 мкс.
При самом быстромизменении изображения яркость соседних элементов должна быть противоположной,как показано на рисунке.
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Тогда на строке уместится400 периодов изменения яркости. Таким образом, длительность одного периодаравна 32: 400 = 0,08 мкс и частота колебаний самого высокочастотного процессав сигнале изображения fВ = 1/T = 1/0,08*10-6 = 12,5*106 Гц = 12,5МГц. Это верхняя граница спектра сигнала изображения или ширина спектра.
В первых приемникахиспользовалась последовательная развертка одной строки изображения за другой,которую называют построчной или прогрессивной. Позже стала применятьсячересстрочная развертка. Переход к такой развертке был, прежде всего,обусловлен тем, что вдвое уменьшалась ширина спектра сигнала изображения.
/>
При чересстрочнойразвертке весь растр, состоящий из 625 строк, прочерчивается на экранекинескопа в два приема. Сначала за время, равное 1/50 с, воспроизводятся лишьнечетные строки: 1-я, 3-я, 5-я и т. д. При этом укладываются строки на тех жеместах, где они должны располагаться при построчной развертке. Эта частьрастра, состоящая из нечетных строк, называется полем нечетных строк, или нечетнымполукадром (см. рисунок ниже). Обратите внимание на то, что последняя нечетнаястрока, 625-я, прочерчивается только до середины (до точки Б). Таким образом,нечетный полукадр начинается с левой верхней точки кадра (точка А) изаканчивается в середине нижней строчки кадра (точка Б). Следовательно,нечетный полукадр содержит половину общего числа строк, т.е. 312,5.
Из точки Б (конецнечетного полукадра), электронный луч быстро переводится в точку В, лежащую наодном уровне с точкой А – началом первой нечетной строки. При этом луч попадаетна середину верхней кромки изображения. Начиная с точки В, луч проходит четныестроки, предварительно закончив 625 строку наверху. Совершив обратный ход и попавв точку Г, луч оказывается в начале второй (четной) строки и прочерчивает 2-ю,4-ю, 6-ю и т. д. Прочертив все четные строки до 624-й и попав в точку Д, лучопять совершает обратный ход по линии ДА. Так формируется поле четных строк иличетный полукадр. На приведенном рисунке переход лучей из одного полукадра вдругой показан условно по штриховым линиям БВ и ДА. На самом деле движение лучапроисходит по более сложной траектории, так как во время обратного хода покадрам продолжает подаваться развертывающее напряжение по строкам.
Легко видеть, что еслиналожить оба полукадра друг на друга то получится полный растр из 625 строк,как и при построчной развертке. Это происходит потому, что во времяформирования четного полукадра строки ложатся точно посредине между строкаминечетного полукадра.
Отметим еще, что строкиво время прямых ходов располагаются не строго по горизонтали, а нескольконаклонены. Но практически, поскольку число строк велико, этот наклон не заметени на качество изображения не влияет, так как в передающей камере строки растранаклонены точно так же.
Итак, в течение каждой1/50 доли секунды на экране кинескопа возникает ровно половина числа строквсего растра – 312,5. Весь растр образуется за 1/25 с. Что же достигается такойразверткой, которая, как мы видим, сложнее построчной? Так как все 625 строктеперь формируются за 1/25 с, то длительность одной строки будет в два разабольше, чем при построчной развертке. Соответственно длительность элементаизображения равна уже не 0,04, а 0,08 мкс. Благодаря этому ширина спектрасигнала изображения сокращается вдвое и составляет 6,25 МГц. В то же времямелькания изображения не происходит, так как каждый из полукадров создает наэкране кинескопа свое световое поле, так что общее число таких полей яркостиостается равным 50 в 1 секунду. Четкость изображения при чересстрочнойразвертке остается такой же, как и при построчной. Это объясняется тем, чточетные строки располагаются между нечетными, а вследствие инерционности зренияи те и другие видны одновременно.
5. Полоса частот дляпередачи ТВ сигнала
Спектр частот сигналаизображения черно-белого телевидения, имеющий ширину 6,25 МГц, необходимопередать с помощью радиоволн от передатчика к приемнику. Здесь возникаютследующие вопросы: какой вид модуляции используется, какова ширина спектрачастот телевизионного сигнала после модуляции, какую полосу частот нужноотводить под один телевизионный канал?
Телевизионный сигналпередается с помощью амплитудной модуляции, так как АМ сигнал имеет наименьшуюширину спектра по сравнению с другими видами модуляции. Ширина спектра сигналаизображения, как мы отмечали, равна примерно 6,25 МГц. При амплитудноймодуляции образуются две боковые полосы относительно несущей, ширина спектравысокочастотных колебаний будет равна 12,5 МГц, и полоса пропускания телевизионногорадиоканала должна быть равна 12,5 Мгц.
/>
Однако передача обеих боковых полос спектра необязательна. Оказывается,что для правильного воспроизведения передаваемого изображения достаточнопередавать только одну боковую полосу частот, несущую частоту и небольшойостаток от подавленной боковой полосы. Объясняется это тем, что, по сути дела,вся информация о передаваемом видеосигнале содержится в полосе частот 6,25 МГц.В этом смысле обе боковые полосы частот: верхняя и нижняя вполне равноправны, иможно передавать только одну из них.
Отечественный стандарт насистему телевизионного вещания предусматривает передачу одной боковой полосыбез искажений и частичное подавление второй боковой, от которой остаютсянизкочастотные составляющие спектра. Стандартизованная частотная характеристикателевизионного канала приведена на рисунке ниже.
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Нижняя боковая полоса
Верхняя боковая полоса /> /> /> /> /> />
6,5 /> /> />
8,0
Тут же показана область,занятая спектром сигнала звукового сопровождения. Эта область находится внеспектра сигнала изображения, что позволяет устранить взаимное влияние сигналовяркости и звука друг на друга. Особо отметим, что разность между несущимичастотами звука и изображения является промежуточной частотой канала звуковогосопровождения 6,5 МГц и поддерживается на телевизионном передатчике с высокойстепенью точности и стабильности.
Итак, благодаряприменению чересстрочной развертки и подавлению нижней боковой полосы спектртелевизионного радиосигнала удается сузить до 6,375 + 1,25 = 7,525 МГц. Припострочной развертке и без подавления боковой полосы радиосигнал занимал быполосу около 25 МГц.
Отечественным стандартомна один телевизионный канал, обеспечивающий передачу телевизионного сигнала исигнала звукового сопровождения, отводится 8 МГц.
6. ЧастотыТВ-передач
При выборе несущей частоты телевизионного сигнала следует учитывать дваобстоятельства. Во-первых, несущая частота должна быть такой, чтобы всесоставляющие спектра телевизионного сигнала передавались без искажений, то естькоэффициент передачи телевизионного тракта для всех составляющих спектра долженбыть одинаковым. Во-вторых, чтобы при приеме можно было легко выделитьогибающую сигнала.
Для выполнения первоготребования необходимо, чтобы ширина полосы частот передаваемого сигнала быламного меньше несущей частоты. Тогда неравномерность частотной характеристикиприемника в пределах ширины спектра передаваемого сигнала можно сделать малой.Например, если несущая частота равна 60 МГц, то при подавленной нижней боковойполосе спектр телевизионного сигнала будет простираться от 58,75 до 66,375 МГЦ.Как видим, ширина спектра 66,375 –58,75 = 7,625 МГц составляет около 10% отнесущей частоты, что приемлемо.
Рассмотрим теперьтребования к частоте несущего колебания при передаче по радиоканалупрямоугольного импульса.
/>
Предположим, надопередать самый короткий импульс телевизионного сигнала, который, как известно,должен иметь длительность 0,08 мкс. Пусть несущая частота такова, что во времяимпульса укладываются всего два периода колебания несущей частоты. Этосоответствует несущей частоте 2/0,08 = 25 МГц. Для воспроизведения огибающей (вданном случае – импульса) в приемном канале телевизора применяется детектор,который, грубо говоря, вначале формирует последовательность положительных (илиотрицательных полуволн несущей частоты, а затем сглаживает эти полуволны спомощью RC фильтра.
Для несущей частоты 25МГц получится импульс искаженной формы. Если же несущая частота значительновыше, то на выходе детектора импульс будет воспроизведен со значительноменьшими искажениями. Практически считают, что несущая частота при амплитудной модуляциидолжна быть в 8 – 10 раз больше ширины спектра модулирующего колебания. Еслиширина спектра около 6 – 7 МГц, то несущая частота должна быть не меньше 50МГц. В соответствии с этими соображениями несущая частота первого, самогонизкочастотного канала выбрана равной 49,75 Мгц. Длина волны такого колебанияλ = с/f = 3*108/(49,75*106)= 6,03 м
Таким образом, длятелевизионной передачи необходимы радиоканалы в диапазонах метровых илидециметровых волн.
Заключение
Телекоммуникации являютсяодной из наиболее быстро развивающихся областей современной науки и техники.Жизнь современного общества уже невозможно представить без тех достижений,которые были сделаны в этой отрасли за не многим более ста лет развития.Отличительная особенность нашего времени — непрерывно возрастающая потребностьв передаче потоков информации на большие расстояния. Это обусловлено многимипричинами, и в первую очередь тем, что связь стала одним из самых мощныхрычагов управления экономикой страны. Одновременно, претерпевая значительныеизменения, становясь многосторонней и всеобъемлющей, электросвязь каждой страныстановится все более интегрированной в мировое телекоммуникационноепространство.
Список литературы
1. Радиотехнические методы передачиинформации: Учебное пособие для вузов / В.А. Борисов, В.В. Калмыков, Я.М. Ковальчуки др.; Под ред. В.В. Калмыкова. М.: Радио и связь. 1990. 304с.
2. Системы радиосвязи: Учебник для вузов/ Н.И. Калашников, Э.И. Крупицкий, И.Л. Дороднов, В.И. Носов; Под ред. Н.И. Калашникова.М.: Радио и связь. 1988. 352с.
3. Тепляков И.М., Рощин Б.В., ФоминА.И., Вейцель В.А. Радиосистемы передачи информации: Учебное пособие для вузов/ М.: Радио и связь. 1982. 264с.
4. Кириллов С.Н., Стукалов Д.Н. Цифровыесистемы обработки речевых сигналов. Учебное пособие. Рязань. РГРТА, 1995. 80с.
Размещено на www.