Учебники / Цифровое телевизионное вещание под редакцией Г. В. Мамчев, 2014

Управление режимами работы цифровой приставки осуществляется

как с ИК-пульта ДУ при помощи системы экранных меню на русском язы­ ке, так и с кнопочной панели. Подключение к аналоговому телевизору

можно производить через разъем SCART или тюльпаны RCA.

Цифровые приставки системы DVB-T работают с обычной телевизи­

онной антенной, причем осуществляется качественный прием даже на комнатную антенну в условиях, где аналоговый прием уже невозможен из­ за помех и переотражений сигналов.

Обобщенная структурная схема абонентской цифровой приставки­ декодера (STB), которая может быть подключена к антенному входу обыч­ ного аналогового телевизора представлена на рис. 5.23.

Канальный декодер приставки включает в себя цифровой демодуля­ тор и узел коррекции ошибок. Декодер преобразует принятые высокочас­ тотные модулированные сигналы в цифровой транспортный поток, содер­ жащий пакеты данных мультиплексированных программ. Цифровой

транспортный поток поступает на демультиплексор, который опознает ка­

ждый пакет по находящемуся в нем программному идентификатору и пе­

рекомпановывает данные с целью создания пакета выбранной программы.

Если пакет скремблируется, то есть цифровой сигнал преобразуется, в

результате чего разрушаются корреляционные связи между символами ис­

ходного сигнала, изменяются его статические свойства и он приобретает

свойства случайного сигнала, то он поступает в модуль условного доступа, предназначенный для определения возможности зрителем пользоваться

выбранной программой. Если это недоступно, то обработка сигналов пре­ кращается. Если это делать можно, то сигнал возвращается в демультип­

лексор, откуда два набора цифровых сигналов подаются на соответствую­ щие декодеры: один набор - однобайтовые (8 бит) видеосигналы, другой­

последовательные сигналы звука. Для хранения и последующей выдачи видео- и звуковых сигналов используется быстрая память транспортного потока СОЗУ 8Кх8.

Видеодекодер стандарта МPEG-2 преобразует видеосигналы в сигна­ лы яркости YD И цветности CR и Св. Большая память видеоданных в микро­

схеме ДОЗУ необходима для одновременного хранения информации о не­

скольких кадрах.

Цифровые сигналы яркости и цветности передаются в кодер РAL, ко­

торый преобразовывает их в полный аналоговый телевизионный сигнал, поступающий затем в УВЧ-модулятор.

Звуковой канал содержит декодер МPEG, который декодирует звуко­

вой сигнал по тем же правилам, что и при его кодировании в передатчике.

Звуковой декодер формирует левый (L) и правый (R) аналоговые звуковые сигналы. Микросхема ДОЗУ звуковых сигналов необходима для их хране­ ния в памяти и создает задержку для обеспечения синхронизации звука и изображения. Задержка необходима, поскольку обработка видеосигналов производится дольше, чем обработка звуковых сигналов.

Звуковые сигналы обоих каналов поступают на суммирующий усили­

тель, где создается сигнал монофонического звука, подаваемый на УВЧ­

модулятор. Сигнал с УВЧ-модулятора может быть подан на антенный вход обычного телевизора.

Для более глубокого понимания принципов работы цифровой або­

нентской приставки рассмотрим более детально устройство канального де­

кодера, называемого также внешним интерфейсом. Структурная схема ка­ нального декодера, являющегося одной из основных частей цифровой при­

ставки к аналоговому телевизору, приведена на рис. 5.24 [56].

В селекторе каналов (тюнере), входящем в состав канального декоде­

ра, входной модулированный высокочастотный сигнал смешивается с сиг­ налом гетеродина, который является маломощным генератором, управ­

ляемым напряжением (ГУН). В результате чего на выходе селектора кана­ лов формируется модулированная ПЧ, состоящая из сигналов двух квадра­ турных составляющих r и Q. Для передачи на цифровой демодулятор ПЧ квадратурные составляющие r и Q следует преобразовать в цифровую форму с помощью АЦП. Цифровой демодулятор представляет собой мик­

росхему демодулятора COFDM. Демодулятор управляется и программиру­

ется системным микроконтроллером по цифровой шине r2c. Он оценивает

мощность входного сигнала и управляет работой селектора каналов с по­ мощью схемы АРУ. Одновременно демодулятор через схему управления

изменяет частоту гетеродина селектора.

5.5. Комбинированные телевизоры CDTV/DVВ-типа

в настоящее время в России принята концепция изготовления гибрид­ ных, или комбинированных, аналого-цифровых телевизоров, созданных на

основе серийно выпускаемых моделей цветных телевизоров в следующих

вариантах:

-базовый вариант без дополнительных плат;

-вариант со специальной платой для приема программ цифрового телевидения TV/DVB;

-вариант с дополнительными платами для работы в интерактивных ре­ жимах, в том числе с подключением к сети Интернет [57].

Базовый вариант телевизора будет позволять установку дополнитель­ ных плат для приема сигналов цифрового телевидения и подключения к

сети Интернет.

Телевизор с дополнительными платами будет универсальным устройством, обеспечивающим выполнение следующих функций:

принимать программы обычного телевизионного вещания в стандарте

SECAМ;

обеспечивать прием передач цифрового телевещания в стандарте DVВ-T; работать в информационных сетях в интерактивном режиме.

С этой целью в шасси серийно выпускаемого аналогового гибридного

телевизионного приемника предусматривается установка через разъем

(аппаратный интерфейс) дополнительных плат - модемов:

платы для приема программ цифрового телевидения (плата DVB); платы для подключения к сети Интернет (плата Интернет со встроен­ HыM телефонным модемом);

платы расширения для построения локальной домашней аудио и ви­

деосети на основе универсальной шины IEEE-1394 последовательно­

го типа.

Разработку аналого-цифрового телевизора TV-DVB-T ведут АО «Мо­ сковский научно-исследовательский телевизионный институт» (МНИИ­ ТИ), ЗАО «Завод им. Козицкого», НПО «Научный центр». Предложенный специалистами МНИТИ упрощенный вариант гибридного аналого-цифро­ вого телевизора включает базовую модель DVB-T Ready. В ней преду­ сматривается установка цифровой платы Преимущество такого

варианта заключается в том, что телевизионный приемник создается на ба­ зе серийно освоенных моделей аналоговых приемников. Экономические расчеты показали, что комбинированный телевизор по цене будет сущест­

венно дешевле цифрового телевизора стандарта DVB-Т или комплекта из

DVВ-приставки и аналогового телевизора.

Как видно из упрощенной функциональной схемы комбинированного телевизора (рис. 5.25), это устройство состоит из аналогового шасси типа DVB-Ready (<<готово дЛЯ DVB») и подключаемой к нему через соедини­

тель платы DVB. Адаптация серийного шасси аналогового телевизора за­

ключается в установке нескольких соединителей для подключения плат

расширения (платы DVB, платы для Интернета, модемы и т.д.), замене аналогового тюнера на аналого-цифровой, повышение мощности блока

время включения телевизора в процессе инициализации его схемы процес­

сор управления при опросе по шине r2c обнаружит, что плата DVB не ус­

тановлена на шасси (вариант DVB-Ready), он автоматически «закроет» все

меню, относящиеся к управлению телевизором в режиме приема программ

цифрового телевидения. В этом случае работа комбинированного телеви­ зора ничем не будет отличаться от обычного аналогового телевизора. Если плата DVB установлена, то телезритель может принимать наряду с обыч­ ными программами аналогового эфирного телевидения также и программы цифрового телевидения DУВ.

Таким образом, предложенная конструкция комбинированного теле­ визора представляет собой единое готовое многофункциональное устрой­ ство, в отличие от комбинации аналоговый приемник плюс приставка.

Контрольные вопросы

5.1. Приведите структурную схему кодера цифрового сжатия и поясните назна­

чение ее основных узлов.

5.2. В чем заключаются особенности работы мультиплексоров, используемых в цифровых телевизионных системах?

5.3. Поясните основные принципы работы цифровых модуляторов для систем

спутникового телевидения.

5.4. Как осуществляется построение гибридных телевизионных радиопередат­ чиков?

5.5. С какой целью в усилительный тракт радиопередатчика на малом уровне мощности включается предкорректор нелинейных искажений?

5.6. Приведите функциональную схему цифрового радиопередатчика и объясни­

те назначение ее элементов.

5.7. Какие требования предъявляются к усилителю мощности цифрового радио­ передатчика?

5.8. Назовите основные параметры, характеризующие особенности использова­ ния радиопередатчиков в системе цифрового телевидения стандарта DVB-Т.

5.9. Объясните каким образом появляются ошибки модуляции в системе назем­ ного цифрового телевизионного вещания.

5.10. Какое оборудование входит в состав измерительного комплекса для систем цифрового эфирного вещания DVB-Т/Т2?

5.11. Каким требованиям должен отвечать измерительный цифровой приемник

систем DVB-T/T2?

5.12. Приведите функциональную схему измерения основных параметров циф­

рового радиопередатчика.

5.13. На примере структурной схемы поясните принцип работы профессиональ­ ного приемника-декодера системы цифрового телевизионного вещания.

5.14. Дайте краткую характеристику конструктивным особенностям селекторов каналов для цифровых телевизоров.

5.15. Назовите основные способы построения COFDM-моДУляторов.