Все варианты построения СКВТ в общем случае состоят из следующих основныхэлементах: приемных телевизионных антенн и антенных усилителей, головныхстанций, включая их усилители, конверторы и другие элементы, необходимые дляобработки принятых антеннами сигналов и подачи их а магистраль, кабельныхмагистральных и распределительных линий, магистральных усилителей, компенсирующихослабление в магистральных кабельных линиях и корректирующие их частотныехарактеристики, ответвительных, как правило пассивных, устройств, обеспечивающихразветвление магистральных линий и подключение к ним соединительных кабельныхлиний, а также домовых распределительных сетей, включая соответствующиеусилители. Дополнительно в них могут применятся автоматические устройства,обеспечивающие включение резервного усилительного оборудования и повышающиестабильность передаваемых по системе телевизионных сигналов, кодирующие идекодирующие, коммутирующие и другие устройства.
Структура СКТВ определяется прежде всего расположением здания или зданий,где будут установлены антенные сооружение и головная станция, относительнодругих сооружений, которые будут входить в данную систему. В качестве такихзданий, как правело, стараются выбрать одно из наиболее высоких среди входящихв систему и находящиеся по возможности ближе к центру нагрузки. В некоторыхслучаях, приходится устанавливать приемные антенны на зданиях, которыенесколько ниже самых высоких в системе, с целью борьбы с сильными эхо сигналами.
В зону действия СКТВ включается жилые и общественные здания, к которыммогут быть рационально и экономично проложены магистральные линии по существующимили планируемым подземным коммуникациям.
Кабельные линии системы кабельного приёма телевидения строятся такимобразом, чтобы при необходимости они могли быть увеличены, а также чтобы несколькосистем могли быть объединены в одну более крупную.
Основными требованиями, предъявляемыми к различным вариантам схемпостроения СКТВ, являются: минимально возможное ослабление и искажение телевизионныхсигналов при передаче их от приемных антенн до входов телевизоров, надежностьработы, минимальная стоимость сооружения и эксплуатации.
Как правило, при разработке каждой конкретной схемы СКТВ стремятся повозможности (в зависимости от имеющихся или планируемых к сооружениюкоммуникаций) приблизить её к радиальной с прокладкой магистральных линий от центрак периферии.
Среди ряда общественных схем построения сетей СКТВ используют системыкольцевого типа, для ограничении двухстороннего объёма информацией.
Нередко встречаются случаи, когда информация может передаваться не толькоот одного корреспондента к другому, но и в обратном направлении. В такихусловиях появляется возможность использовать обратный поток информации длясущественного повышения вероятности сообщений, передаваемых в прямом направлении,при этом не исключено, что по обоим каналам (прямому и обратному) в двухнаправлениях («дуплексная» связь) и только часть пропускной способности каждогоиз каналов используется для передачи дополнительных данных, предназначенных дляповышения верности.
Возможны различные способы использования системы с обратной связью вдискретном канале. Обычно они подразделяются на два типа: системы с информационнойобратной связью и системы с управляющей обратной связью. Системами синформационной обратной связью называются такие, в которых с приемного устройствана передающее поступает информация о том, в каком виде принято сообщение.
На основании этой информации передающее устройство может вносить те илииные изменения в процесс передачи сообщения; например, повторить ошибочнопринятые отрезки сообщения, изменить применяемый код (передав предварительносоответствующий условный сигнал и убедившись в том, что он принят) либо вообщепрекратить передачу при плохом состоянии канала до его улучшения.
В системах с управляющей обратной связью приемное устройство на основаниианализа принятого сигнала само принимает решение о необходимости повторения,изменения способа передачи, временного перерыва связи и т.д. и передает об этомприказание передающему устройству. Возможны и смешанные методы использованияобратной связи, когда в некоторых случаях решение принимается на приемномустройстве на основании полученной по обратному каналу информации.
Простейшим по идее методом информационной обратной связи является методполной обратной проверки и повторения (ОПП).
При этом принятый сигнал полностью ретранслируется на передающееустройство, где каждая принятая кодовая комбинация сверяется с переданной. Вслучае их несовпадения передающее устройство передает сигнал для стирания неправильнопринятой информации, а затем повторяет нужную комбинацию. В качестве сигналадля стирания применяется специальная кодовая комбинация, не используемая припередаче сообщения.
Функциональная схема такой системы показана на рисунке 1. Передаваемоесообщение, закодированное примитивным кодом, посылается в канал и одновременнозаписывается в запоминающем устройстве (накопителе). Приинятая кодоваякомбинация сразу не декодируется, а запоминается в приемном накопителе и возвращаетсяпо обратному каналу на передающий конец, где она сравнивается с переданнойкомбинацией. Если они совпадают, то предается следующая кодовая комбинация, впротивном случае – сигнал стирания. Существенным недостатком системы с полнойретрансляцией является большая загрузка канала обратной связи. Существуют иболее сложные системы с информационной обратной связью, в которых используютсяпомехоустойчивые коды.
Наибольшее распространение получили системы с управляющей обратной связью(УОС) при использовании избыточных кодов для обнаружения ошибок (рисунок 2).Такие системы часто называют системами с переспросом, или с автоматическим запросомошибок, или с решающей обратной связью (РОС).
/>
Рисунок 1 — Система с информационной обратной связью.
В большинстве случаев это системы дуплексные, т.е. информация в нихпередается в обоих направлениях. В кодере передаваемое сообщение кодируется кодом,позволяющим с большой вероятностью обнаруживать возникающее в канале ошибки.Принятый кодовый блок декодируется с обнаружением ошибок. Если ошибки необнаружены, то декодированный сигнал отрезок сообщения поступает к получателю.При обнаружении ошибок блок бракуется и по обратному каналу передаетсяспециальный сигнал «переспроса». Прием сигнала переспроса вызывает повторениезабракованного блока, который с этой целью храниться в накопителе- повторителядо тех пор, пока по обратному каналу не будет принята очередная кодовая комбинация,не содержащая переспроса.
/>
Рисунок 2 — Система с управляющей обратной связью.
Основными параметрами, характеризующими систему, являются эквивалентнаявероятность ошибки и скорость передачи информации.
Основным преимуществом системы УОС является простота построения декодирующегоустройства.
Система с управляющей обратной связью оказывается весьма эффективной вканалах с переменной вероятностью ошибки р становится близкой к 1, т.е.пропускная способность канала падает почти до нуля, система находится в режимепостоянного переспроса, однако при хорошем коде ложная информация на выходпрактически не поступает. При уменьшении вероятности ошибки скорость передачиувеличивается, а вероятность продолжает оставаться на заданном уровне. Таким образом,система УОС как бы адаптируется (приспосабливается) к состоянию канала,используя канал настолько, насколько это оказывается возможным в каждом из егосостояний /1/.
При разработке СКТВ необходимо выбрать полосы частот для размещениярадиосигналов телепрограмм, внутрисистемных сигналов, передаваемых в направленииот станции КТВ в сторону абонентов и от абонентов в сторону станции. Нарисунке 3 показан один из вариантов выбора частотных полос, используемых вотечественной аппаратуре КТВ серии 300. Часть полосы частот К2 48…300 МГц предназначенадля организации 28 ТВ радиоканалов (12 стандартных вещательных и 16 спец.каналов), в которых радиосигналов передается в сторону абонентов. Достаточноузкая по сравнению с ней полоса частот 40…48 МГц резервируется для внутрисистемныхсигналов станции КТВ, направляемых по распределительной сети также в сторонуабонента. Полоса частот К1 шириной 25 МГц (от fн = 5 МГц до fв = 30 МГц )предназначена для внутрисистемных сигналов, передаваемых по распределительнойсети в сторону станции КТВ. Они могут формироваться в любом месте, где естьвход в распределительную систему, например: коробка абонента, разветвителя ДРС,домовом усилителе или пункте домового ввода, магистральном ответвителе,линейном (магистральном и субмагистральном) усилителе.
/>
Рисунок 3 — Распределение частот сигналов и двунаправленной СКТВ
Очевидно, что сигналы, принадлежащие первой и второй полосам частот, атакже сигналы третьей полосы передаются по радиочастотному кабелю распределительнойсети одновременно, но во встречных направлениях. Для этого необходимыспециальные двунаправленные усилители. Пример передачи прямого и обратногосигналов в распределительной сети СКТВ показаны на рисунке 4. Прямой сигнал Uпрвключает радиотелевизионные и внутрисистемные сигналы прямого направления,занимает полосу частот 40…300 МГц, проходит через усилители УМ1 и УМ3 магистральнойи субмагистральной линией. Обратные сигналы Uобр Uобр см состоят только извнутрисистемных сигналов обратного направления, формируемых в различных точкахмагистральной и субмагистральной линией распределительной сети, занимают полосучастот 5…30 МГц, проходят через усилители УМ4 и УМ2 тех же линий, образуяобратный суммарный сигнал Uобрå. Во избежание ошибок следует, что все обратные сигналы, в том числе Uобр иUобр см, формируемые в распределительной, передаются на присвоенных им частотахв полосе 5…30 МГц, поэтому смешение между собой передаваемых сообщений непроисходит /2/.
/>
Рисунок 4 — Система СКТВ с обратными каналами связи
На станции КТВ сигнал Uобрåвыделяется полосовым фильтром, пропускающим частоты 5…30 МГц, и подается наспециальное декодирующее (обрабатывающее) устройство, извлекающие сигналы всехпереданных в обратном направлении сообщений. Далее эти сообщения направляютсяадресату, например устройству контроля, за параметрами усилителейраспределительной сети.
Аппаратура серии 300 – двусторонняя СКТВ, в которой помимо передачисигналов от ГС до абонента в диапазоне 40…300 МГц, обеспечивается передача сигналовв обратном направлении в диапазоне 5-26 МГц.
На базе обратного канала в серии 300 впервые в отечественных СКТВ создаетсяавтоматизированная система диагностики состояния сети и контроля параметроваппаратуры (СДК), которая предназначена для оперативного обнаружения неисправностейв СКТВ, уменьшения эксплуатационных расходов. СДК состоит из вновьразработанного оборудования блока телеконтроля аппаратуры диагностики иуправления головной станцией, телеответчиков, линейных усилителей и др. Блоктелеконтроля позволяет обеспечить контроль состояния и параметров более 1000устройств.
СДК обеспечивает централизованный дистанционный контроль работоспособностиголовных станций и всех магистральных и домовых усилителей и строится поиерархическому принципу.
В оборудование головной станции входит контроллер ГС, имеющий выходы напрямой и обратный каналы кабеля СКТВ для обмена сигналами со всеми системами,подключенными к кабелю данной ГС. В качестве контроллера используетсямикро-ЭВМ.
При необходимости ЭВМ диспетчерских пультов могут быть объединены в сетьлюбым из известных методов для создания общей системы контроля.
Введение обратного канала в СКТВ и на его базе системы дистанционногоконтроля создает основу для организации дополнительных услуг. Настоящей системой могут быть обеспечены дополнительные услуги (при доукомплектовании ее дополнительнойаппаратурой):
1. Сигнализация (пожарная, охранная, медицинская, в случае затопления ит.д.)
2. Информация о состоянии лифтов, кодовых подъездных замков.
3. Двусторонняя телефонная связь (кабина лифта, подъезд-диспетчер)
4. Снятие показаний счетчика расхода электроэнергии, холодной и горячей воды,газа и т.д.
5. Учет повременной оплаты платных телевизионных программ.
6. Доступ к базам данных в режиме меню (аналогично видеотексту).
7. И другие.
СДК выполняет в этом случае функции низкоскоростной системы передачи информациимежду терминалами абонентов и головной станции.
кабельный телевидение сигнал антенна
Библиографический список
1 Теорияпередачи сигналов: Учебник для вузов / Зюко А. Г., Финк Л. М. и др. – М.:Связь, 2010. – 288 с.
2 Кабельноетелевидение. / Коневский А. Л. – М.: Знание, 2009. – 64 с. (Новое в жизни,науке и технике. Сер. «Радиоэлектроника и связь», №1).
3 ГОСТ18471-83. Тракт передачи изображения вещательного телевидения. Звенья тракта иизмерительные сигналы.
4 КривошеевМ. И. Основы телевизионных измерений. – М.: Радио и связь, 2008. – 608 с.
5 Руководящиетехнические материалы. Крупные системы коллективного приема телевидения.РТМ.6.030-1-87—М.: Минсвязь СССР, 2010.- 130 с.