3.2Частотная полоса сигнала яркости
В общепринятых системах цветности SECAM и PAL число строк в кадре соответственно равно 625 и 525. Следовательно, достижимое максимальное разрешение по вертикали составляет 625 и 525 элементов. По горизонтали логично иметь такое же разрешение, как и по вертикали. Формат изображения современных телевизоров 4:3 или 16:9 и количество элементов по горизонтали равно 625x4/3=833. Если принять во внимание, что на экране телевизора видно только 575 строк из 625, то разрешение по горизонтали составляет 575x4/3=765 элементов. Нужно учесть, что кадр состоит из двух полукадров (полей), которые меняются с частотой 25 раз в секунду (25 Гц). Максимальное количество элементов в каждом кадре составит 625x833x25=13015625. Это количество элементов нужно передавать каждую секунду, что со- ответствует частоте 13 МГц.
В общем случае выполняется следующее соотношение: разрешение в элементах по горизонтали деленное на 128 соответствует полосе пропускания в МГц, т. е. 833: 128=6,5 МГц.
Однако необходимо учесть, что одно колебание может вызвать различную градацию яркости двух элементов. Например, соседние элементы изображения можно получить белыми и черными при одном колебании. Поэтому предельная частота сигнала яркости составляет 6,5 МГц (для системы PAL — 5,25 МГц). Ясно, что для передачи изображения крупных деталей нужны более низкие частоты. Частота сигнала яркости при передаче изображения самых крупных деталей и самых мелких изменяется в полосе от 10 Гц до 6,5 МГц.
3.3Частотная полоса спутникового телевизионного канала
Для ретрансляции через спутники в диапазоне частот от 11,7 до 12,5 ГГц девиация частоты видеосигнала составляет +6,0 МГц. Такая относительно небольшая величина девиации необходима для размещения в выделенном частотном диапазоне возможно большего количества частотных каналов и, с другой стороны, эта ширина полосы обеспечивает передачу всех высокочастотных сигналов, формирующих мелкие детали изображения. В диапазоне 11,7...12,5 ГГц передачи ведутся со спутников НТВ, которые создают большую плотность потока мощности. Поэтому необходимое отношение сигнал/шум на выходе частотного демодулятора для приема изображения хорошего качества получают за счет высокого отношения несущая/шум на его входе.
В диапазоне частот 10,7...11,7 ГГц ретранслируют телепередачи спутники ФСС. Мощность их передатчиков ограничена из-за работающих в этой полосе частот радиотелефонных, радионавигационных и других служб, для которых при значительной мощности передатчиков спутника ФСС будет создаваться недопустимый уровень помех. Так как мощность передатчиков спутников ФСС примерно меньшая в 10 раз по сравнению с мощностью передатчиков спутников НТВ, то для получения приемлемого отношения сигнал/шум (на выходе частотного демодулятора в приемном устройстве) девиация частоты для ретрансляции через спутники ФСС выбрана более высокой, чем для НТВ, и составляет+15 МГц.
Частотная полоса пропускания спутникового телевизионного канала рассчитывается по приближенному соотношению:
В=(261 +2hf1)
где 2
— удвоенная девиация частоты несущей
видеосигнала (от пика до пика);
f1, — самая верхняя частота несущей звукового сопровождения, называемая поднесущей, располагается выше частот видеосигнала, т. е. выше 6,0 МГц. Для поднесущих звука могут быть выбраны частоты 7,02; 7,2; 7,5; 8,2 до 9,0 МГц.
В рассчитанной по формуле (3.1) полосе частот сосредоточены все существенные составляющие спектра телевизионного частотно модулированного сигнала и, как видно, ширина ее довольно значительная, т.е. возможность снижения уровня шума требует занятия широкой полосы частот.
Ширина частотной полосы для каждого спутникового meneeuзионного канала определена BAKP: для спутников НТВ (диапазон частот 1 1,7... 12,5 ГГц, девиация +6 МГц) в 27 МГц, а для спутников ФСС (диапазон частот 105... 1 1,7 ГГц, девиация +15 МГц) в 36 МГц.