Среднее Заочное отделение / 5 семестр / ТУТиДС / ТУТК В-16

Контрольная работа по дисциплине

«Терминальные устройства телекоммуникаций и документальные службы» Вариант 16

Задание 1

Начертите структурные схемы устройств, заданные в таблице 1. Подробно поясните назначение и функциональные возможности устройств, предложенных в задании.

Таблица 1 – Варианты исходных данных к заданию 1

Поясните назначение каждого функционального узла в предложенной схеме. Объясни-

те принцип работы заданной функциональной (структурной) схемы.

Приведите сравнительные характеристики некоторых современных моделей устройств,

предложенных в задании.

Решение:

Монитор – конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации.

Видеомониторы можно разделить на два класса:

-видеомониторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ, англ. CRT – Cathode Ray Tube);

-видеомониторы на плоских панелях.

Структурная схема монитора в упрощенном виде представлена на рисунке 1.

С помощью усилителей цветности, состоящих из предварительных и выходных видео-

усилителей, сигналы красного, зеленого и синего цветов усиливаются до значений, необходи-

мых для их воспроизведения на экране индикатора с требуемой яркостью. Затем полученные напряжения подводятся к соответствующим модуляторам кинескопа или используются в каче-

стве управляющих для жидкокристаллических экранов и плазменных панелей.

Генераторы строчной и кадровой разверток формируют напряжения, под действием ко-

торых в электронно-лучевых трубках луч перемещается, соответственно, по горизонтали и вер-

тикали экрана, а в жидкокристаллических и плазменных панелях под действием этих напряже-

ний происходит поочередный перебор соответствующих ячеек панели экрана. Кроме того, на

время обратного хода строчной и кадровой разверток электронный луч надо погасить. Для это- 1

го в структурную схему монитора введен блок гашения луча. Для правильного воспроизведения изображения необходима синхронизация строчной и кадровой разверток, а также своевремен-

ная подача строчных и кадровых гасящих импульсов. Все они выделяются из сигналов син-

хронизации, поступающих с компьютера.

Рисунок 1 – Структурная схема видеомонитора на основе ЭЛТ

Сегодня самый распространенный тип мониторов это CRT (Cathode Ray Tube) монито-

ры. В основе всех подобных мониторов лежит электронно-лучевая трубка (ЭЛТ).

В состав монитора на ЭЛТ входят:

-электронно-лучевая трубка;

-блок разверток;

-видеоусилитель;

-блок питания.

Электронно-лучевая трубка представляет собой запаянную вакуумную стеклянную колбу, дно (экран) которой покрыто слоем люминофора, а в горловине установлена электронная пушка, испускающая поток электронов. С помощью формирующей и отклоняющей систем по-

2

ток электронов модулируется для отображения нужного символа и направляется на нужное ме-

сто экрана

Рисунок 2 – Электронно-лучевая трубка

Рассмотрим принцип работы электронно-лучевой трубки на примере монохромного

(одноцветного) кинескопа (рисунок 2). В нем источником потока электронов служит подогрева-

емый оксидный катод (1), вокруг которого расположен управляющий электрод — модулятор

(2). Он представляет собой цилиндр с небольшим отверстием в торце, через которое пролетают электроны, устремляясь к люминесцентному экрану (7). Если на модулятор по отношению к катоду подать отрицательное напряжение, то поток электронов сосредотачивается вдоль оси трубки. Величина этого напряжения определяет количество электронов, пролетевших через мо-

дулятор, и при определенном отрицательном напряжении их поток может быть прекращен

(уровень черного).

Пролетев через модулятор, электроны попадают в ускоряющее поле, создаваемое по отношению к катоду ускоряющим электродом (3), а также первым (4) и вторым (5) анодами.

Совокупность катода, модулятора, ускоряющего электрода и анодов называется электронным прожектором (электронной пушкой). Ускоряющий электрод предназначен для устранения вли-

яния изменения потенциала первого анода на ток катода. Вторым анодом в кинескопе служит,

как правило, внутреннее графитовое проводящее покрытие, называемое аквадагом. Оно нано-

сится на внутреннюю поверхность конусообразной части кинескопа, и к нему через внешний вывод подключают положительный полюс источника повышенного напряжения. Наличие вто-

рого анода дополнительно повышает скорость электронного потока. Пролетающие через элек-

тронный прожектор электроны (6) ударяются о внутреннюю поверхность люминесцентного экрана (7), который покрыт слоем люминофора. Последний начинает светиться, обеспечивая требуемую яркость элементов разложения изображения.

Для управления положением светящегося пятна на экране используются магнитные от-

клоняющие системы, размещаемые снаружи трубки на ее горловине. Они позволяют отклонять

3

луч на 110° (±55° от центра экрана) и более. Кинескоп, содержащий для формирования изобра-

жения один электронный прожектор, называется монохромным. Однако формируемое им изоб-

ражение — не обязательно белое на черном фоне: часто в монохромных мониторах оно имеет наиболее комфортный для глаз зеленый цвет.

Кинескопы характеризуются несколькими параметрами. Их геометрические размеры определяются длиной диагонали экрана, которая может измеряться в сантиметрах или в дюй-

мах. Точность фокусировки луча на экране кинескопа, а значит, и точность воспроизведения изображения характеризуется размером элемента разложения изображения. Им называется ми-

нимальная засвечиваемая площадка экрана (светящаяся точка — « зерно» или квадрат), имею-

щая одинаковый цвет и равномерную по всей своей площади яркость свечения. Яркость (мак-

симальная яркость, соответствующая уровню белого), продолжительность и цвет свечения экрана зависят не только от скорости ударяющих в него электронов, но и от химического соста-

ва люминофора. Продолжительность свечения экрана после прекращения воздействия на него электронного луча характеризуется временем послесвечения, в течение которого интенсивность свечения уменьшается до 1 % от максимальной.

Сравнительная характеристика различных типов мониторов разных фирм производите-

лей:

Belinea 103035

Достоинства. Данная модель пришла на смену популярным мониторам Belinea

предыдущего поколения. В новом мониторе улучшены частотные характеристики: напри-

мер, полоса пропускания монитора 103035 составляет 150 МГц, а диапазон кадровых частот расширен до 160 Гц. Монитор 103035 имеет более современный дизайн и улучшенные эр-

гономические свойства, обладает достаточно широкими функциями настройки (из нестан-

дартных опций следует отметить возможность масштабирования картинки).

Недостатки. К недостаткам можно отнести заметно выпуклый экран и неустрани-

мый регулировками муар.

Daewoo 719BF

Достоинства. Разработанный с применением последних технических достижений,

имеющий плоский экран монитор 719BF способен понравиться даже весьма взыскательным пользователям. Высокая четкость изображения; точная фокусировка; чистые цвета; превос-

ходное сведение; стабильно высокие результаты в цветопередаче, выражавшиеся в более естественной, чем у конкурентов, передаче цвета, глубине и яркости красок, а также в читае-

мости текста.

4

Недостатки. Из недостатков можно отметить только заметную неустойчивость к перепадам яркости и неудобное меню с меньшим количеством настроек, чем у других моде-

лей.

LG Flatron 795FT Plus

Достоинства. Основная изюминка моделей F — фирменная разработка LG: един-

ственный не визуально, а реально плоский кинескоп Flatron. Стильный, современный дизайн.

Хорошо разработанный сайт производителя с достаточно подробной информацией по техно-

логии изготовления и сопровождением. Высокая резкость изображения; чистые цвета, рав-

номерное заполнение однотонных полей. Удобное меню настроек с сенсорным управлением.

Недостатки. При высоких технических характеристиках этот монитор показал сред-

нее качество цветопередачи.

MAG ProVision 796FD

Достоинства. Тайваньская компания MAG, специализирующаяся только на производ-

стве мониторов, уже давно поставляет продукцию на наш рынок. Новый монитор MAG 796FD

с ЭЛТ Sony FD Trinitron и хорошим антистатическим и антибликовым покрытием проде-

монстрировал высокие технические характеристики практически во всех испытаниях. Ясные и чистые цвета; хорошая яркость и контрастность; превосходное сведение и стабильная устой-

чивость к перепадам яркости. Кроме известных регулировок, здесь имеются еще десяток ва-

риантов геометрической коррекции, раздельное управление фокусом по вертикали и по гори-

зонтали, развитое управление цветовой температурой (включая раздельное управление цвето-

вой температурой по трем лучам) и, кстати, очень удобная реализация моментального пере-

ключения цветовой температуры отдельной кнопкой на лицевой панели монитора.

Недостатки. Некоторые погрешности фокусировки на углах экрана; нестабильная цветопередача.

5

Задание 2

Составьте структурную схему модема для коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП). Поясните назначение узлов модема, необходимость скремблирования сигналов. Проведите скремблирование сигналов, если в ячейках памяти генератора псевдослу-

чайной последовательности самосинхронизирующего скремблера содержится последователь-

ность цифрового сигала 1010001, а на вход скремблера поступает последовательность импуль-

сов (закодированные в двоичном коде цифры номера студенческого билета).

Решение:

Рисунок 3 – Структурная схема модема для КТСОП

Большинство современных модемов для телефонных каналов КТСОП обеспечивают синхронную передачу данных по каналу.

Синхронный модем содержит приемник, передатчик, компенсатор электрического эха,

схему управления и, возможно, источник питания (рисунок 3). Схема управления, как правило,

исполняется в виде микропроцессора универсального назначения, и предназначена для обеспе-

чения интеллектуального интерфейса с DTE и управления работой приемника, передатчика и эхо-компенсатора.

Эхо-компенсатор предназначен для ослабления вредного влияния помехи в виде элек-

трического эха (собственного отраженного сигнала) на прием сигнала от удаленного модема.

Передаваемые DTE данные поступают в передатчик модема, который выполняет опе-

рации скремблирования, относительного кодирования, синхронизации и иногда вносит предыскажения, частично компенсирующие нелинейность амплитудой и фазочастотной харак-

теристик (АЧХ и ФЧХ) используемого телефонного канала.

6

Схема синхронизации передатчика получает сигнал опорной частоты от внутреннего генератора или получать его от DTE, например, через 24 контакт разъема DB-25 интерфейса

RS-232. В последнем случае модем обязан поддерживать синхронный режим работы не только по каналу с удаленным модемом, но и по интерфейсу DTE-DCE.

Скремблер предназначен для придания свойств случайности (рандомизации) передава-

емой последовательности данных с целью облегчения выделения тактовой частоты приемником удаленного модема. При использовании сигналов ФМ и производных от них, применение отно-

сительного кодирования позволяет решить проблему неоднозначности фазы, восстановленной на приеме несущей.

Рассмотрим такое понятие, как скремблирование. Двоичный сигнал на входе модема имеет произвольную статистическую структуру. Однако при синхронном способе передачи пе-

редаваемая последовательность должна соответствовать следующим требованиям:

-частота смены символов (1 и 0) должна обеспечивать надежное выделение тактовой частоты непосредственно из принимаемого сигнала;

-спектральная плотность мощности передаваемого сигнала должна быть, по возможно-

сти постоянной и сосредоточенной в заданной области частот с целью снижения взаимного влияния каналов.

Эти требования должны выполняться независимо от структуры передаваемого сообще-

ния. Поэтому в синхронных модемах исходная последовательность двоичных посылок подвер-

гается определенной обработке. В результате статистика нулей и единиц приближается к слу-

чайной. Таким образом, скремблирование – это обратимое преобразование структуры цифрово-

го потока без изменения скорости передачи обеспечивающее свойства случайной последова-

тельности. Скремблирование производится на передающей стороне с помощью скремблера, ре-

ализующего логическую операцию суммирования по модулю два исходного и псевдослучайно-

го двоичных сигналов.

Проведем скремблирование сигналов, если в ячейках памяти генератора псевдослучай-

ной последовательности самосинхронизирующего скремблера содержится последовательность цифрового сигала 1010001, а на вход скремблера поступает последовательность импульсов (за-

кодированные в двоичном коде цифры номера студенческого билета). 16(10) = 0010000(2).

Подадим последовательность 0010000(2) на вход скремблера. Иллюстрация процесса приведена на рисунке 4.

7

0 0 1 0 0 0 0

Рисунок 4 – Процедура скремблирования

При скремблировании применяли формулу

bn = an Å (b7−n Å b8−n )

(1)

b1 = a1 Å (b6 Å b7 ) =01Å (0 Å1) =10

Дальнейшие вычисления выполняются аналогично.

В результате получаем последовательность 0101001(2).

Ответ: 0101001(2).

8

Задание 3

Поясните назначение и принцип построения систем и служб электросвязи, заданные в таблице 2. Подробно поясните состав, назначение и функциональные возможности устройств,

предложенных систем.

Поясните назначение каждого функционального узла в предложенной системе. Объяс-

ните принцип работы заданной службы.

Приведите основные протоколы, используемые заданными системами и службами, а

также приведите их характеристику.

Таблица 2 – Варианты исходных данных к заданию 3

Видеосвязь – это способ передачи аудио и видео данных между удаленными пользова-

телями. Видеосвязь возможно осуществить в виде персонального звонка 1-на-1 или групповой видеоконференции. Реализуется видеосвязь не только на компьютере, ноутбуке или специали-

зированном устройстве видеосвязи, но также на смартфонах, коммуникаторах, планшетных компьютерах и других мобильных устройствах.

Видеосвязь типа «точка-точка» популярна среди пользователей интернет сервисов.

В рамках данного типа видеосвязи чаще всего пользователь оплачивает только интер-

нет-трафик, в то время как сама услуга не тарифицируется. Многоточечная видеосвязь может быть реализована в рамках программного или аппаратного решений.

Программное обеспечение видеосвязи подразделяется на пиринговое, поставляемое в качестве сервиса или через сервер.

1.Видеосвязь через сервер: в этом случае выделяются специализированный сервер,

обрабатывающий поступающую информацию, и клиентское ПО, которое устанавливается на компьютеры пользователей и напрямую связывается с сервером. Такой тип видеоконферен-

цсвязи может работать как через интернет, так и в локальных сетях предприятий.

2.Видеосвязь как сервис: пользователь скачивает клиентское приложение, работа-

ющее через интернет. Поток аудио и видео данных передается через удаленный сервер провай-

дера.

9

3.Пиринговая видеосвязь подразумевает маршрутизацию звонков через компьюте-

ры пользователей программы. Это позволяет компании-провайдеру избежать внедрения доро-

гостоящей инфраструктуры централизованных серверов, но в то же время увеличивает нагрузку на персональные компьютеры пользователей. В пиринговых системах видеосвязи центральным элементом является сервер идентификации, который хранит минимальную необходимую ин-

формацию: учетные записи пользователей, копии их списков контактов и тому подобное.

Для реализации программного типа видеоконференцсвязи достаточно базового ком-

плекта оборудования, такого, как гарнитура и веб-камера, что позволяет создавать различные по стоимости решения, подходящие как для частного использования, так и для внедрения на предприятия. Естественно, чем лучше устанавливаемое оборудование, тем выше качество ви-

деосвязи.

Следует отметить, что эхо- и шумоподавляющие спикерфоны, камеры высокого раз-

решения, а также высококачественные акустические системы хорошо реализуют свои возмож-

ности как с аппаратными, так и с программными системами видеоконференцсвязи, т.к. являют-

ся и для тех и для других всего лишь набором периферийного оборудования.

Аппаратные комплексы видеосвязи ориентированы на передачу видео HD качества, и

соответственно, требуют приобретения дорогостоящего оборудования: терминальных устройств видеосвязи, специальных MCU серверов, средств вывода аудио и видео информации

(плазменных или жидкокристаллических панелей, мониторов, проекторов, акустических си-

стем).

Существует также оборудование, направленное на улучшение качества видеосвязи: си-

стемы озвучивания помещения, дополнительное осветительное оборудование, средства управ-

ления и интеграции ВКС с другими системами коммуникационного обеспечения здания и т.п.

Помимо звука, вместе с Интернет-звонком может передаваться, в сущности, любая по-

токовая информация, лишь бы программное обеспечение с обеих сторон «понимало» друг дру-

га. Наиболее очевидным применением идеи компьютерной видеосвязи является видеотелефо-

ния.

Собственно говоря, стандарт H.323 появился на основе более раннего стандарта H.320,

описывающего организацию видеоконференций по сетям ISDN. Для передачи видео по Интер-

нет в реальном времени, как и для аудио, требуется сжатие информации, которое осу-

ществляется видеокодеками. ITU-T стандартизовал единый формат для видео CIF (288х352

пиксела) и QСIF (144х176), а также видеокодеки H.261 и H.263.

Компьютерная видеосвязь (КВС) — это телекоммуникационная технология интерак-

тивного взаимодействия двух и более удаленных абонентов, при которой между ними возмо-

10