![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Шендерович А.М. Передача сигналов цветного телевидения по линиям связи
.pdfтелевизионного сигнала селектором |
строк |
,и кадров. Д л я повышения- |
|||||||
помехоустойчивости строчные « « п у л ь с ы |
п о д а ю т с я |
н а счетную |
схе |
||||||
му от блока 'автоматической |
под стройки |
частоты и 'фазы. |
|
|
|||||
'Остановимся на характерных особенностях структурной схемы |
|||||||||
автоматического с т а б и л и з а т о р а . |
Следует |
о б р а т и т ь внимание |
на т о , |
||||||
что сигнал на селектор строк |
и |
кадров |
подается |
со |
входа |
устрой |
|||
ства, т. е. он нестабилизирован по |
уровню. (Практическая проверка |
||||||||
п о к а з а л а , что такое включение д а е т 'минимальный |
переходный |
про |
|||||||
цесс при кратковременных |
пропаданиях |
входного |
ш п н а л а . |
Вторая |
|||||
особенность з а к л ю ч а е т с я |
в способе ф о р м и р о в а н и я |
импульса |
эта |
||||||
лонного н а п р я ж е н и я . Этот |
импульс |
формируется |
из |
выделенного в |
|||||
устройстве импульса белого |
путем |
его двустороннего ограничения,, |
что обеспечивает при пропадании Сигнала испытательной строки
одновременное снятие и эталонного импульса . |
П р и этом |
ей ш а л |
||||||
ошибки |
становится р а в н ы м н у л ю и -коэффициент передачи |
автома |
||||||
тически |
устанавливается |
р а в н ы м единице. |
|
|
|
|||
Основные трудности |
при создании |
с т а б и л и з а т о р а . у р о в н я |
теле |
|||||
визионного сипиала встретились при |
р а з р а б о т к е |
схемы электрон |
||||||
ного |
регулятора. Эта |
схема д о л ж н а |
обеспечивать во всем диапа |
|||||
зоне |
регулирования |
>(±6 д Б ) м а л ы е |
нелинейные Искажения, |
пос |
тоянство формы амплитудно-частотной характеристики, отсутствие или хотя б ы постоянство перекоса плоской в е р ш и н ы прямоуполь-
+12.6В
I |
1 |
I |
820 |
820 |
1,2к |
|
|
|
|
|
Транзисторная |
|
500,0 |
820 |
|
\Т6 |
оборка, 2НЛ71 |
||
|
|
|
|
|||
75 |
|
IJ* |
|
*П |
|
~ff,JB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 0 |
|
|
|
Рис. |
3.23 |
|
|
ного и м п у л ь с а с |
частотой |
(следования 50 |
Гц, |
о б л а д а т ь м а л о й инер |
||
ционностью. С этой точки |
зрения |
хорошие |
р е з у л ь т а т ы п о к а з а л а |
|||
м о с т о в а я схема |
электронного регулятора |
ріис. |
3.23. |
62
Р е г у л и р о в а н ие уровня ів этой схеме .производится за .счет пере распределения переменной составляющей коллекторного тока тран
зистора |
Tz м е ж д у |
транзисторами 1\ и 7Y Д л я устранения |
(возни |
||
кающего |
при этом |
изменения |
п о т е н ц и а л а коллектора Т2 |
исполь |
|
зуется с и м м е т р и р у ю щ а я |
схема |
н а транзисторах ТА—7"6. |
С у м м а р |
||
ный ток транзисторов Т2 |
и 7\j при изменении регулирующего на |
||||
пряжения £ р практически |
остается неизменным . Это устраняет по |
||||
явление |
низкочастотных |
переходных процессов в видеоусилителе, |
с л е д у ю щ е м з а ѳ л е к т р ш и ы м регулятором, и позволяет существенно повысить скорость регулирования .
Выбор основных п а р а м е т р о в рассмотренного устройства, с точ ки зрения обеспечения точности регулировки, быстродействия и устойчивости работы устройства может быть выполнен но методу, изложенному в § 3.11.
Сп и с о к л и т е р а т у р ы
3.1.Б'Офодич С іВ. Расчет шумов в каналах РРЛ с частотным .уплотнением.— '«Электросвязь», 119.66, •№№ il и 3.
3.2. К а м е н с к и й H. Н. Радиорелейная система Р^ѲОО. — «Электросвязь», 1960,
№(10.
3.3.D i t e A. Erlaubte Krümmung der Gruppenlaufzeeicharak teristik in Richtfunk verbindungen. — «A'EU», 23 апреля 1969 г., s. ©15—620.
3.4.D i 11 A. Nebensprechen des Bilgsignals in den Tonkanal bei Richtfunk verbindungen <«AEU», 22 апреля 1968 г., s. 452—457.
3.5.W a n t k e К. Berechnungen des ubersprechens von Bild in den Tonkanal bei
Richtfunk Verbindungen. — «Technische Mittellungen RFZ», .14 января 1970 r. 3.6. Схемы АРУ в телевизорах.—"В об.: і«Техника телевидения», .выл. '20—22, 1967. 3.7. С ев а л ь и е в Л. А., Ш а щ д м я Ю. Д. Устройство для автоматического ре
гулирования уровня 'видеосилнала. Авторское свидетельство № 1201.043.
3.8. Документы XI Пленарной ассамблеи MKjKjP. Рекомендации 420-ІІ. M., і«Связь»,
11968.
3.9. S p r i n g e r H. «Rundfunklechniche mitteilungen», ;1959, I I I , № fill.
ЗЛО. P о 1 1 e г J. B. «Proc. the Inst of Radio and Elektronics eng australia», 1966,
27, № 6.
3.11. T a p T а к о Bic K.ii ii іГ. ІП. Динамика систем автоматического регулирования.
іМ., іГосшергоиздат, ІІ957.
|
4 |
|
|
Передача |
сигнала |
цветного |
телевидения |
по |
спутниковым |
линиям |
связи |
4 . 1 . О Б Щ И Е С В Е Д Е Н И Я
Основной особенностью построения телевизионного канала оте чественных спутниковых линий связи является применение совме щенного метода передачи видео и звуковых сигналов, что позволяет организовать передачу сигналов звукового сопровождения телеви дения без раоширения полосы частот радиолинии. Использование такого метода передачи в конечном итоге упрощает бортовое обо рудование ретранслятора спутника, облегчает условия энергоснаб жения радиокомллекса в іцелом, снижает е ю габариты и вес.
'Совмещенный метод передачи основывается на том, что в те
левизионном сигнале примерно 20% времени отводится |
іна переда |
||||
чу синхронизирующих и г а с я щ и х импульсов . З а г р у з к а |
канала свя |
||||
зи в эти моменты о к а з ы в а е т с я существенно меньше его |
м а к с и м а л ь |
||||
ной пропускной способности, что позволяет использовать эти |
интер |
||||
валы |
д л я временного уплотнения к а н а л а |
связи |
сигналами, |
несу |
|
щими |
.информацию о звуке. 'Практически |
такое |
уплотнение |
осуще |
ствляется з а счет р а з м е щ е н и я в интервале строчного г а с я щ е г о им пульса телевизионного сигнала одного или нескольких ізвуконесу-
щих импульсов, |
п а р а м е т р ы |
которых |
модулируются звуковым |
сиг |
|||||||
налом . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/На возможность |
использования интервала |
строчного |
гасящего |
||||||||
.импульса |
д л я передачи |
/в /нем звуконесущих и/м/пульоов б ы л о |
ука |
||||||||
зано е щ е |
в |
1946 |
г. в |
работе |
{'4.9], /где т а к ж е /была (показана целесо |
||||||
образность |
применения |
широт/но-импульсной |
модуляции |
(ІІЬИМ) |
|||||||
звуконесущих импульсов по сравнению /с другими в и д а м и |
/импульс |
||||||||||
ной модуляции '(например, амплитудно-импульсной — |
А И М , ф а з о - |
||||||||||
во-івмиульсиой — ф/ИМ |
/и частотно-импульсной |
— Ч И М ) . |
|
|
|||||||
В н а с т о я щ е е |
в р е м я |
в литературе |
/имеется |
описание |
/большого |
||||||
числа систем со/вмещенной |
передачи |
звука д л я |
применения в |
р а з |
|||||||
личных условиях. В основном эти системы отличаются числом |
зву |
||||||||||
конесущих |
импульсов, |
р а з м е щ а е м ы х |
/в интервале строчного |
гася |
|||||||
щего импульса, |
и |
видом |
/их импульсной /модуляции |
І(КОДОВО-ІИМ- |
|||||||
пулысиая |
— /КИМ [4.14], двусторонняя Ш И М {4.5, 4.6, |
4.7, |
4.6, |
4.'21, |
64
4.22], одно сто ровняя Ш И М |
[4.11, 4.16], Ф И М |
[4.12], |
частотная мо |
дуляция последовательности |
-радиоимпульсов |
[4.13] |
и р я д других |
видов модуляции [4.10, 4.15]). И з указанных систем совмещенной пе редачи звука .наибольшее применение получила система с двусто ронней Ш И М звуконесущих импульсов . Эта система используется в сети спутниковой связи « О р б и т а » при р е т р а н с л я ц и и п р о г р а м м цент
рального телевидения через -спутники связи «Молния-1» и «Мол- |
|||
ния-2» [4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.21, 4.22]. |
|
||
4.2. |
П О С Т Р О Е Н И Е Т Е Л Е В И З И О Н Н О Г О |
Т Р А К Т А |
|
|
С П У Т Н И К О В О Й Л И Н И И С В Я З И |
||
'Переход |
;к |
совмещенному методу передачи |
производится з а |
счет временного |
уплотнения телевизионного сигнала в видеотракте |
||
ni исключения из |
радио комплекс а передатчика звука . |
В и д е о и звуковые сигналы от телецентра по соединительным
линиям поступают |
н а п е р е д а ю щ у ю |
станцию спутниковой |
связи . |
Здесь ів комплекте |
п е р е д а ю щ е й аппаратуры временного уплотне |
||
ния звуковые сигналы из 'аналоговой |
ф о р м ы п р е в р а щ а ю т с я |
в по |
|
следовательность звуконесущих импульсов и в т а к о м виде |
вводят |
||
ся в г а с я щ и й импульс телевизионного |
сигнала . Таким образом (Про |
изводится совмещение видео и звуковых сигналов . Совмещенный
сигнал |
(видеосигнал с введенными в него |
звуконесу-щими импуль |
|
сами) |
подается |
на в х о д радиопередатчика |
станции, ретранслиру |
ется ш у т н и к о м |
и принимается приемной станцией . В итоге совме |
||
щенный сигнал |
поступает н а комплект приемной аппаратуры вре |
менного уплотнения телевизионного сигнала, где производится де модуляция звуконесущих импульсов и восстанавливается стандарт
ная ф о р м а телевизионного сигнала . Принятые, таким |
образом, |
ви |
||
део и звуковые сигналы по соединительным линиям |
п о д а ю т с я |
н а |
||
местный телецентр. |
|
|
|
|
П р и р а з р а б о т к е |
аппаратуры д л я первой |
советской |
спутниковой |
|
линии связи были |
испытаны д в а метода |
временного |
уплотнения |
телевизионного сигнала — метод с использованием .КИМ и Ш И М
[4.7]. П р и |
первом методе |
на задней п л о щ а д к е строчного |
гасящего |
импульса |
р а с п о л а г а л о с ь |
семь импульсов, о б р а з у ю щ и х |
кодовую |
группу, при втором располагался импульс, модулируемый п о дли тельности сигналом звукового сопровождения .
О р и проектировании сети спутниковой связи «Орбита» предпоч
тение |
б ы л о |
отдано |
варианту, |
основанному |
н а использова |
||
нии Ш И М , т а к |
как, обеспечивая |
требуемые |
качественные |
п о к а з а |
|||
тели |
звукового |
каінала, |
этот в а р и а н т м о ж е т |
быть |
р е а л и з о |
в а н зна |
чительно более простыми средствами [4.7]. -Форма используемого ів
этом случае |
сигнала |
цветного телевидения и совмещенного сигна |
ла п о к а з а н а |
на рис . |
4.1а и б. |
'Потребность вести передачи по .цветному и черно-белому те
левидению н а л а г а е т |
р я д требований н а аппаратуру |
передачи |
сиг |
н а л о в звукового сопровождения спутниковых линий, |
т а к к а к |
при |
|
3—145 |
65 |
|
|
(Передаче сигналов цветного телевидения задним интервал строч ного гасящего импульса оказывается занятым сигналом 'цветовой поднесущей '(рис. 4.1а). Эти требования в основном сводятся .к следующему . Во-первых, необходимо обеспечить условия мгновен
|
ной совместимости, т. е. чтобы |
||||||||||
|
переход от передачи по черно- |
||||||||||
|
белому телевидению к переда |
||||||||||
|
че |
по |
цветному |
|
не |
требовал |
|||||
|
каких-либо переключений в |
||||||||||
|
аппаратуре |
передачи |
и |
приема |
|||||||
|
звукового сопровождения . Вы |
||||||||||
|
полнение |
|
этого |
|
условия |
при |
|||||
|
разветвленной |
приемной |
сети |
||||||||
|
спутниковой |
связи |
очевидно. |
||||||||
|
Во-вторых, качественные пока |
||||||||||
|
затели канала звукового со |
||||||||||
|
провождения |
не |
д о л ж н ы |
су |
|||||||
|
щественно |
изменяться |
при пе |
||||||||
|
реходе от передачи по черно- |
||||||||||
|
белому |
к |
передаче по |
цветно |
|||||||
|
му телевидению. В-третьих, |
||||||||||
|
помехоустойчивость |
|
канала |
||||||||
|
синхронизации |
телевизионного |
|||||||||
|
изображения д о л ж н а оставать |
||||||||||
|
ся одинаково высокой при пе |
||||||||||
|
редаче |
как |
|
по |
цветному, |
т а к |
|||||
|
и по черно-белому |
телевиде |
|||||||||
|
нию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перечисленные в ы ш е |
тре |
||||||||
|
бования были учтены при пе |
||||||||||
|
реводе |
сети |
«Орбита» |
|
на |
при |
|||||
|
ем программ цветного телеви |
||||||||||
|
дения. Поскольку |
сам |
|
переход |
|||||||
|
должен был быть выполнен по |
||||||||||
|
средством |
модернизации |
дей |
||||||||
Рис. 4.1 |
ствующего |
оборудования |
пунк |
||||||||
тов |
связи, |
форма |
совмещенно |
||||||||
|
го |
сигнала цветного телевиде |
|||||||||
ниябылавыбрана |
с учетом возможности |
ее |
физической |
реали |
зации на основе имеющейся аппаратуры . П р и этом пришлось до пустить некоторые отклонения от стандартной формы сигнала цветного телевидения — в первую очередь это коснулось длитель
ности |
защитного пакета цветовой поднесущей и строчного гася |
щего |
импульса. |
Экспериментальная проверка п о к а з а л а , что д л я парка отечест
венных |
цветных |
телевизоров |
уменьшение длительности защитного |
|
«пакета |
цветовой |
поднесущей |
на задней п л о щ а д к е строчного |
гася |
щего импульса |
примерно д о |
2 м к с не в ы з ы в а е т визуально |
замет - |
66
ных н а р у ш е н и й цветопередачи в лавой части |
р а с т р а цветного |
изоб |
|
р а ж е н и я . Это позволило (рекомендовать д л я |
использования |
в |
сети |
«Орбита» в а р и а н т р а з м е щ е н и я звукоиесущих |
импульсов в |
сигнале |
цветного телевидения, показанный на рис. 4.1-е. Здесь длительность
защитного п а к е т а цветовой поднесущей укорочена с |
4,8 д о |
3,0 |
мке, |
длительность строчного синхронизирующего импульса |
в ы б р а н а |
||
3,5 шее, что обеспечивает устойчивую синхронизацию |
при всех |
уров |
нях шумов, п р и которых еще в о з м о ж е н прием 'сигналов черно-бело го телевидения . Д л я р а б о т ы управляемой п р и в я з к и предусмотрел интервал 2,0 мне м е ж д у спадом синхроимпульса и іфронтом звуко-
иесущего импульса . О б щ а я |
длительность строчного г а с я щ е г о |
им |
||||
пульса при этом получается |
14,6 мке, что на |
2,5 |
м к е больше, чем у |
|||
входного сигнала . П р о и с х о д я щ а я п р и этом |
частичная потеря |
ак |
||||
тивной |
части строки ' ( ~ 5 % ) практически |
не |
о к а з ы в а е т |
особого |
||
влияния |
на восприятие, т а к |
как у большинства |
современных теле |
|||
визоров |
с форматом кадра |
5 : 4 раз-меры и з о б р а ж е н и я по |
строкам |
обычно отрегулированы т а к и м образом, что эта часть строки не
воспроизводится |
на э к р а н е кинескопа. |
|
|
|
|
||
к а ч е с т в е н н ы е |
п о к а з а т е л и |
организуемого |
в |
этом случае |
звуко |
||
вого к а н а л а удовлетворяют |
н о р м а м н а канал |
I I класса |
радиове |
||||
щания . В д а л ь н е й ш е м |
полоса пропускания |
звукового к а н а л а |
б ы л а |
||||
р а с ш и р е н а до 10ч-14 |
кГц с тем, чтобы выполнить н о р м ы н а |
р а д и о |
|||||
вещательный .канал I класса. Форма используемого ів этом |
случае |
||||||
совмещенного сигнала |
п о к а з а н а на рис. 4.1г. Он с о д е р ж и т |
д в а зву |
коиесущих импульса, р а с п о л о ж е н н ы х п о обе стороны от синхроим
пульса, длительность которого уменьшена .до 2,5 мке . |
|
|||
Д л я -получения высокой помехоустойчивости |
строчной |
с и н х р ш и - |
||
зации, при относительно |
м а л о й |
длительности |
используемого (син |
|
хроимпульса, на участке |
т р а к т а |
. Земля — спутник — Земля |
применя |
ется кодовая система синхронизации . Форма строчного синхроим
пульса п о к а з а н а |
на рис . 4Лд . О н с о д е р ж и т дополнительную врез |
ку длительностью |
0,5 мке, к о т о р а я р а с п о л а г а е т с я т а к и м образом, |
что делит синхроимпульс н а три временных интервала в отношении
3 : 1 : 1 . |
П о л у ч и в ш а я с я при |
этом к о д о в а я комбинация представляет |
||
собой |
последовательность |
пятизначного кода |
Б а р к е р а . ,В приемной |
|
аппаратуре |
производится |
двойная обработка |
синхросигнала (ам |
|
плитудная |
селекция, ів ходе которой синхросигнал, отделяется от |
видеосигнала) и декодирование кодовой комбинации с п о м о щ ь ю согласованного фильтра . .Сочетание амплитудного и кодового при знаков у синхросигнала удобно тем, что позволяет вести контроль
совмещенного сигнала н а с т а н д а р т н о м В К У |
(.кодовый п р и з н а к пр.и |
||
этом не |
используется) . |
|
|
При |
передаче сигналов цветного |
телевидения з а щ и т н ы й п а к е т |
|
цветовой |
поднесущей передается в |
том ж е |
.временном интервале, |
что и второй ввуконесущщі импульс — при этом происходит и х
взаимное н а л о ж е н и е . В ••приемной аппаратуре они |
отделяются |
друг |
|
от друга іс помощью |
фильтров, причем, д л я того чтобы спектр |
ча |
|
стот звуконесущѳго |
импульса не перекрывался со |
опектромчастот |
|
3* |
- 6 7 |
|
|
защитного in а кет а .цветовой поднесущей, .в п е р е д а ю щ е й |
аппаратуре |
||
первый из іши.х специально ограничивается д о 3 МГц . |
|
||
Д л я |
р а б о т ы управляемой |
привязки в совмещении ом |
сигнале ос |
тавлен |
свободный интервал 2 ,мкс .перед первым звукоиесущим им |
||
пульсам. Одновременно этот |
интервал выполняет функции защит |
||
ного, отделяя видеосигнал н |
звуконесущие импульсы . О б щ а я дли |
тельность строчного гасящего импульса совмещенного сигнала ук ладывается в с т а н д а р т н ы е допуски.
Спутниковая система связи позволяет вести передачу телеви
зионных п р о г р а м м на .большую территорию и может |
одновременно |
||
о б с л у ж и в а т ь население |
ряда стран . В этом |
случае |
возникает пот |
ребность в организации |
нескольких каналов |
звукового сопровож |
дения с тем, чтобы при ретрансляции телевизионных п р о г р а м м на
земными телецентрами обеспечить передачу звукового |
сопровожде |
|
ния |
на родном языке. Согласно д а н н ы м О И Р Т (Impи |
международ |
ном |
обмене телевизионными п р о г р а м м а м и ) потребуется до 20 ком |
ментаторских каналов звукового сопровождения . С учетам (оказан
ного .интересно |
оценить |
предельные возможности совмещенного |
|||
способа |
передачи |
с точки |
зрения максимального |
числа звуковых |
|
каналов, |
которые |
в о з м о ж н о |
организовать за счет |
временного уп |
|
лотнения |
строчного гасящего |
импульса . |
|
іПод предельно в о з м о ж н ы м числом звуковых каналов будем по нимать отношение пропускной способности телевизионного канала за крем я (строчного гасящего импульса .к пропускной способности звукового .канала. В д а л ь н е й ш е м ограничимся нахождением по рядка этой величины. При этом будем считать, что для передачи
сигналов, синхронизации |
используется один (или несколько) |
из ор |
|
ганизованных звуковых |
к а н а л о в . П р о п у с к н а я |
способность |
канала |
связи т р и наличии в нем шумов с гауссовым |
распределением ве - |
:роятн'Остей -амплитуд и равномерным спектром определяется (изве
стной ф о р м у л о й теории и н ф о р м а ц и и {4.2]: |
|
где / — ( п р о п у с к н а я способность |
'канала (бит/с); F — полоса про |
пускания канала; ф — отношение |
сигнал/шум . |
Поскольку дл я видео и звукового .каналов ф 2 ^> 1, 1 +(ф2 АЛ|52 . Пе
реходя 'от двоичных логарифмов -к |
десятичным .и |
учитывая, что |
|||||
20 l g ар есть отношение |
сити a л/шум, |
в ы р а ж е н н о е |
в |
децибелах, |
|||
имеем : |
|
|
|
|
|
|
|
J |
= |
2 |
F — |
l g * = |
0,33 .F фо, |
|
|
|
|
|
lg 2 |
Б Т |
т |
|
|
где |
фо = |
20 lg ф = 20 ig (г/с /С/ш ). |
|
|
|||
Дл-я звукового канала, |
удовлетворяющего н о р м а м |
на радиове |
|||||
щательный канал высшего .класса, полоса пропускания |
F =1 5 кГц, |
||||||
отношение сигнал/шум |
интегральный |
- ф 0 =67 д Б , тогда его пропуск |
|||||
ная способность согласно |
формуле: |
|
|
|
/ і = 0,33-15-103 • 67 = 3,3-105 бит/с.
68
•Для телевизионного канала F*=6 М Г ц и отношение сигнал/шум интегральный ар = 38 д Б , что соответствует принятой н о р м е на отно
шение сигнал/шум взвешенный |
55 д Б . Пропускная способность те |
||
левизионного канала при этом |
/ 2 = | 0,33 - 6 - 10 6 • 38 = 75-ТО6 бит/с. По |
||
скольку длительность строчного ігаеящего импульса |
12 мкс, а об |
||
щ а я |
длительность строчного и н т е р в а л а 64 імкс, то на |
д о л ю строч |
|
ного |
гасящего импульса приходится 12/64 пропускной |
.способности |
телевизионного 'канала, что составляет: / з = ! |
1 4 - 1 0 6 бит/с. |
|
|
|||
Согласно принятому в ы ш е |
определению, |
при полном |
мопользо- |
|||
ваінаш пропускной способности |
телевизионного |
'канала |
за |
в р е м я |
||
строчного г а с я щ е г о |
импульса |
м о ж н о организовать не .более чем;. |
||||
7?. = /3 /Ji=i(14-106 )/i(3,3-105 ) = 4 2 |
звуковых к а н а л а высшего |
класса . |
||||
•Часть из этих каналов д о л ж н а |
'быть выделена |
под передачу сигна |
||||
л о в синхронизации |
приемной |
телевизионной |
и звуковой |
'аппара |
||
туры. |
|
|
|
|
|
|
Реализоваиные на п р а к т и к е системы совмещенной передачи в |
||||||
основном позволяют |
организовать один к а н а л |
звукового |
.сопровож |
дения . Полученный здесь р е з у л ь т а т говіорит о принципиальной воз можности создания многоканальной системы совмещенной переда
чи з в у к а . М н о г о к а н а л ь н ы е системы могут |
быть выполнены на базе |
|
применения импульсно-кодовых методов |
передачи звуковых сигна |
|
л о в . Пр и этом |
необходимо отметить, что практически реализуемое |
|
число звуковых |
к а н а л о в будет ограничиваться существующими до |
|
пусками на характеристики в и д е о к а н а л а |
(неравномерностью АЧХ, |
|
нестабильностью .строчной частоты и т. д . ) , т а к к а к при ув'еличении |
||
числа звуковых |
каналов в ы ш е определенного п р е д е л а наступит мо |
мент, к о г д а требования к х а р а к т е р и с т и к а м в и д е о к а н а л а |
начнут оп |
|||||||||
р е д е л я т ь с я не телевизионным сигналом, а допустимыми |
и с к а ж е н и я |
|||||||||
м и звукоінесущих импульсов . Это ограничение |
и следует |
р а с с м а т |
||||||||
р и в а т ь |
к а к р а з у м н ы й |
предел, - поскольку |
предъявление |
к |
характе |
|||||
р и с т и к а м в и д е о к а н а л а |
'более высоких требований, чем это необхо |
|||||||||
димо с точки зрения передачи телевизионного |
сигнала, |
экономичес |
||||||||
ки нецелесообразно, ввиду того что основную |
з а г р у з к у видеокана |
|||||||||
л а создает телевизионный сигнал ; |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
4.3. П Р И Н Ц И П Ы |
П О С Т Р О Е Н И Я |
А П П А Р А Т У Р Ы |
||||||
|
С О В М Е Щ Е Н Н О Й П Е Р Е Д А Ч И В И Д Е О И З В У К О В Ы Х |
|||||||||
|
|
|
|
С И Г Н А Л О В |
|
|
|
|
|
|
|
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ СИГНАЛОВ ЗВУКОВОЙ |
ИНФОРМАЦИИ |
||||||||
Известно, что д л я передачи |
непрерывного |
сигнала с |
ограничен |
|||||||
н ы м |
спектром н е обязательно |
п е р е д а в а т ь |
всю |
функцию, а в соот |
||||||
ветствии с теоремой іКотельникова достаточно |
передать е е |
отдель- |
||||||||
іные |
мгновенные значения, |
отсчитанные |
через |
интервал |
врем'ени |
|||||
А / ^ |
— |
, где Ев—верхняя |
г р а н и ц а спектра передаваемого силна- |
|||||||
л а . И з |
этого п о л о ж е н и я следует, что частота |
дискретизации, т. е. |
||||||||
частота |
передачи звуковых |
отсчетов, д о л ж н а |
б ы т ь равной |
удвоен- |
69
н о му значению наивысшей |
частоты |
звукового, с и г н а л а (/зпыако)'.- |
|||||||||
т. е. / о ^ 2 / з в м а к с или больше |
его. П р и |
невыполнении |
этого |
условия |
|||||||
на приемном 'конце линии становится невозможны м |
б е з ы с к а ж е н - |
||||||||||
но е восстановление (переданного сообщения [4.1, 4.2]. |
|
|
|
||||||||
П р и |
совмещенном методе передачи, исходя из удобства |
а п п а р а |
|||||||||
турной реализации, частоту дискретизации звукового сигнала |
в ы |
||||||||||
бирают |
кратной строчной |
частоте (/стр.)- П р и |
этом |
если |
в ы б р а т ь |
||||||
/о=/стр, |
то н а и в ы с ш а я |
частота |
передаваемого |
звукового |
сигнала |
||||||
будет ограничена 7,8 кГц, |
что достаточно д л я |
организации |
к а н а л а |
||||||||
звукового сопровождения |
п о |
I I классу р а д и о в е щ а н и я '(полоса |
пе |
||||||||
р е д а в а е м ы х |
частот 6 .кГц). П р и |
увеличении частоты |
д и с к р е т и з а ц и и |
||||||||
д о значения |
І 2 / с т р полоса пропускания |
расширяется до 15,6 ік<Гц, ч т о |
|||||||||
позволяет организовать звуковой .канал I и л и высшего класса |
(по |
||||||||||
лоса пропускания 10 и |
15 |
к Г ц ) . |
|
|
|
|
|
|
|||
'Наиболее |
простые |
аппаратурные |
решени я |
'получаются, к о г д а |
частота дискретизации звукового сигнала совпадает со строчной
частотой. О б ъ я с н я е т с я это тем, |
что в данном случае достаточно, |
||||||
брать |
отсчеты звукового сигнала |
только |
в моменты |
строчного г а |
|||
сящего |
интервала, что позволяет |
их тут |
ж е п е р е д а в а т ь |
по |
линии, |
||
связи, поскольку она в эти моменты свободна от передачи |
в и д е о |
||||||
сигнала . С к а з а н н о е поясняется рис . 4.2, |
где на э п ю р а х а |
и б |
п о к а |
||||
заны телевизионный-и звуковой сигнал, |
а н а э п ю р а х |
s и |
г — |
отсче |
|||
|
|
ты |
звукового |
сигнала |
и з в у - |
0 |
^ ч _ — / ^ ѵ ^ |
|
|
конесущие |
импульсы, |
в |
к о - |
||||||||
— А |
|
^ |
|
- торые |
они |
|
преобразуются |
||||||||
|
|
|
|
при |
передаче по линии. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
При |
частоте |
дискретиза |
|||||||
|
|
|
|
ции, равной |
2/стр, |
|
алгоритм |
||||||||
8> |
1 |
|
|
обработки |
звукового |
сигна |
|||||||||
|
|
ла усложняется . В этом слу |
|||||||||||||
в) |
|
|
|
чае |
один |
из |
звуковых |
|
от |
||||||
П |
|
п |
счетов |
берется |
во |
время |
ак |
||||||||
|
1 |
|
|
тивной |
части |
строки |
(рис, |
||||||||
|
1 |
. |
4.2<3), когда |
его передача |
no- |
||||||||||
в) |
|
|
|
линии невозможна . Взятые- |
|||||||||||
|
|
|
отсчеты |
(в |
данном |
|
с л у ч а е |
||||||||
ш) |
|
|
|
•нечетные |
отсчеты) |
|
необхо |
||||||||
ПП |
|
ПП |
димо запомнить |
до |
момента' |
||||||||||
|
|
||||||||||||||
з) |
|
|
|
прихода строчного |
|
г а с я щ е |
|||||||||
п |
|
|
го |
интервала |
(рис. |
|
4.2е) |
и |
|||||||
|
|
|
|
с |
приходом |
строчного |
г а с я |
||||||||
|
Рис. |
4.2 |
|
щего |
интервала |
|
передать |
||||||||
|
|
одновременно два |
отсчета — |
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
четный |
и |
|
нечетный |
(рис. |
|||||||
|
|
|
|
4 . 2ж) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
іВ приемном устройстве необходимо |
произвести |
обратную |
опе |
||||||||||||
р а ц и ю — |
запомнить |
один из |
принятых |
сигналов |
н а |
время, |
равное- |
||||||||
примерно |
половине |
длительности |
строки, |
с тем, |
чтобы |
воостано - |
70
•вить /исходные интервалы /между |
звуконесущими |
им/пульсами -(рис. |
|||||||
4.2з). После |
чего |
звуконесущие |
/импульсы могут |
быть поданы « а |
|||||
.демодулятор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н а первый |
івз/гляд |
кажется, что /реализация указа/иных |
времен |
||||||
н ы х |
сдвигав |
звуковых |
отсчетов |
не представляет особых техниче |
|||||
ских |
трудностей |
и /может 'быть |
выполнена |
путем |
использования |
||||
.коммутируемых линий |
з а д е р ж к и |
[4.10]. О д н а к о /на |
п р а к т и к е поло |
||||||
жение существенно осложняется |
из-за того, |
что |
строчная |
частота |
оборудования телецентра /привязана к частоте 'питающей электро
сети. П о |
этой |
причине длительность |
строчного |
периода |
в |
процессе |
передачіи |
м о ж е т /меняться по /произвольному |
закону |
в |
п р е д е л а х |
||
•64±і1,3 мкс, в |
силу чегонеобходимо |
синхронно |
м е н я т ь |
и |
длитель |
н о с т ь -задержки звуковой информации . Ясно, что при невыполнении этого условия процесс обработки звуковой /информации /нарушает ся и принципиально становится невозможным получение высоких качественных показателей звукового 'канала. Оистемы совмещен
ной передачи -с асинхронным |
временем з а д е р ж к и |
звуковой и н ф а р - |
•імацин пригодны только д л я |
/работы /в р е ж и м е |
с иварцованной |
строчной частотой, в /силу чего -они не о б л а д а ю т |
универсальностью |
|
и имеют низкую конкурентную способность. |
|
|
СИСТЕМА СИНХРОННОЙ ІІЕРЕЗАГІИСИ |
||
•Радикальным техническим |
решением, у с т р а н я ю щ и м у к а з а н н ы е |
трудности, -является применение в п е р е д а ю щ е й и приемной аппара туре -оистемы синхронной перезаписи звуковой /информации. Подоб -
-ны-е системы хорошо |
/известны в |
телеметрии, в |
телеграфии, в |
/си |
с т е м а х передачи данных, г д е они |
/используются |
д л я согласования |
||
.асинхронного р е ж и м а |
р а б о т ы источника п р о г р а м м ы /(например, |
те |
||
леграфного а п п а р а т а ) |
/с синхронным р е ж и м о м передач/и д а н н ы х |
по |
ка/налу связи 14.4]. В н а ш е м /случае /как р а з и возникает потребность
и проведении подобного согласования . П р и ч е м , |
в |
ювяз/и |
с |
тем что |
||
частота дискретизации звукового /сигнала в ы б р а н а |
в д в а |
р а з а |
-боль |
|||
ш е строчной частоты |
*(т. е. частоты, с /которой |
производится |
пере |
|||
д а ч а 'информации по |
к а н а л у /связи), в системе |
синхронной |
переза |
писи достаточно |
/иметь |
только |
|
один |
элемент |
кратковременной па |
|||||||
мяти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-Работа |
системы |
син- |
|
|
• |
|
• |
|
||||
хрониой |
перезаписи |
' по |
6} |
|
|
п |
|
|
|||||
я с н я е т с я |
рис. 4.3. |
Н а |
|
пе- |
п |
|
п |
П |
|||||
редающем |
конце, |
к а к |
п |
|
|
||||||||
раньше, |
звуковой |
сигнал |
01J Строка 1 |
ГИ |
Строка 2 |
ГИ |
|||||||
из |
аналоговой |
|
формы |
г) |
|
п |
|
|
|||||
(рис. 4.3а) |
превращается |
|
1 |
ІП |
|||||||||
в |
последовательностьзву - |
|
-£1 |
ті П |
|||||||||
ковых -выборок с двойной |
|
1 |
гі |
^ |
|
|
|||||||
строчной -частотой (рис. |
>' |
|
|-[|| |
: |
Пп |
||||||||
4.36). Звуковые |
|
выборки |
|
|
|
|
|
|
|||||
поступают |
на |
запомина- |
|
|
|
|
Рис. 4.3 |
|
71