Palydovine tv
5 (100%) 1 vote

Palydovine tv

TURINYS

1. ĮVADAS 2

2. UŽDUOTIES ANALIZĖ 4

3. TV SISTEMŲ ANALITINĖ APŽVALGA 7

3.1. Antžeminė TV sistema 8

3.2. Palydovinės TV sistemos 10

3.2.1.Bendrieji palydovinės TV principai 11

3.2.2.Kolektyvus ir individualus palydovinės TV priėmimas 15

3.2.3.Palydovinės TV priėmimo įrenginių valdymas 18

3.3. MMDS TV sistema 22

3.4. Kabelinės TV sistemos 26

1. ĮVADAS

Šio, darbo tikslas – sukurti Televizijos (TV) laboratorijos TV tinklą. Jis turėtų būti naudojamas Elektronikos fakultete Naugarduko gatvėje Televizijos dalyko laboratoriniams darbams. Sukurtas TV tinklas privalo užtikrinti gerą įvairių TV sistemų (antžeminės, kabelinės, eterinės-kabelinės (MMDS) bei palydovinės) priimamų programų vaizdo ir garso kokybę. Naujoje laboratorijoje turi būti įrengtos šešios darbo vietos studentams ir viena dėstytojui.

Darbo aktualumas siejamas su Televizijos dalyko laboratorinių darbų modernizavimu, padidėsiančia atlikimo kokybe, sparta bei patogumu. TV tinklas turi suteikti galimybę, atliekant laboratorinius darbus naudotis įvairių TV sistemų išorinėmis priėmimo antenomis. Šiuo metu tokios galimybės nėra, nes senojoje Televizijos laboratorijoje, kurioje yra tik keturios darbo vietos, naudojamos individualios kambarinės antenos. Dėl šios priežasties priimami TV signalai yra silpni ir iškraipyti. Įrengti kiekvienai darbo vietai išorines antenas neįmanoma, be to ir netikslinga,o įrengus po vieną įvairių TV sistemų anteną priimti tas pačias programas keliose darbo vietose be tinklo yra sudėtinga. Todėl, naujai Televizijos laboratorijai su didesniu darbo vietų skaičiumi, kuriamas kabelinis TV tinklas, kuris leistų minėtus sunkumus ir nepatogumus panaikinti.

Pagrindinė šio darbo problema – kaip sujungti keturias TV sistemas viename tinkle, o jų priimamus signalus paskirstyti mažiausiai 7 darbo vietoms taip, kad būtų galima naudotis bet kuria TV sistema nepriklausomai bet kurioje darbo vietoje. Taip pat sprendžiami klausimai, kaip realizuoti tokį tinklą jau beveik įrengtoje naujoje Televizijos laboratorijoje, panaudojant esančius elektros bei kompiuterinio tinklų kanalus, bei užtikrinantį gerą priimamų signalų kokybę. Pastebėtina, kad projektuojant naują laboratoriją buvo per mažai skirta dėmesio ryšio kanalų pralaidumui ir jie nėra pakankamai platūs iki pat darbo vietų.

Ši problema darbe sprendžiama parenkant tokią TV tinklo struktūrą ir elementus, kad gautume mažiausią kabelių skaičių, paskirstant įvairių TV sistemų signalus atskiroms darbo vietoms. Manome, kad tai ir bus optimalus iškilusios problemos sprendimo būdas, kadangi ką nors iš esmės pakeisti jau beveik įrengtoje laboratorijoje yra pernelyg sudėtinga.

Šio baigiamojo darbo rezultatas – sukurtas kokybiško Televizijos laboratorijos TV tinklo projektas, leidžiantis kiekvienoje darbo vietoje nepriklausomai naudotis trijų TV sistemų priimamomis programomis. Kabelinė TV sistema Vilniuje Naugarduko gatvės nesiekia, be to, jos programos dalinai dubliuojasi su antžeminės ir eterinės-kabelinės (MMDS) TV programomis. Tai buvo pagrindinės priežastys, dėl kurių buvo atsisakyta kabelinės TV paslaugų. Tačiau, buvo sukurtas ne septynių, o vienuolikos darbo vietų (įskaitant ir dėstytojo stalą su dviem darbo vietomis) TV tinklas. Papildomos keturios, lyginant su užduotimi, darbo vietos numatytos prie kompiuterių, į kuriuos įstačius TV imtuvų plokštes, galima stebėti ir apdoroti TV vaizdus bei garsus. Tai leis žymiai modernizuoti Televizijos dalyko laboratorinius darbus, įvedant multimediją, skaitmeninį TV signalų apdorojimą, tiriant skaitmeninės televizijos veikimo principus, susipažįstant su internetine TV. Bus didesnės galimybės naudotis palydovinės TV antena, be to, bus galima priimti tiek analoginės, tiek skaitmeninės palydovinės TV programas (žinoma, su atitinkamu imtuvu). Tokiu būdu, priimant skaitmeninę palydovinę TV, Televizijos laboratorijoje bus skaitmeninių vaizdo ir garso signalų šaltinis. TV tinklas galės būti naudojamas ir Elektronikos fakulteto reikmėms (dekanatui, poilsio kambariui, kitoms laboratorijoms ir pan.), bei kaip studijų objektas.

Mūsų manymu, baigiamojo darbo užduotis pilnai įvykdyta, tik reikėtų sukurtą TV tinklą realizuoti.

2. UŽDUOTIES ANALIZĖ

Baigiamojo darbo pavadinimas “Televizijos laboratorijos TV tinklo kūrimas” paaiškina darbo tikslą – sukurti mokymo laboratorijos televizinį tinklą, skirtą Televizijos dalyko laboratorinių darbų atlikimui. Iškyla klausimas – koks tas tinklas turi būti ir kokių laboratorinių darbų atlikimui jis bus naudojamas? Į pirmąją klausimo dalį galima atsakyti paprastai: tinklas turi būti toks, kad būtų patogu ir paprasta juo naudotis atliekant laboratorinius darbus. Atsakyti į antrąją klausimo dalį taip pat nėra sudėtinga. TV laboratorijoje iki šiol buvo atliekami įvairūs laboratoriniai darbai, pradedant televizorių atliekamų funkcijų ir baigiant palydovinės TV imtuvų tyrimu. Naujoje TV laboratorijoje bus atliekami ne tik minėti darbai, bet ir daug naujų: multimedijos, skaitmeninio TV vaizdo ir garso signalų apdorojimo, skaitmeninės televizijos veikimo principų tyrimo ir pan. Todėl sukurtas TV tinklas privalo užtikrinti ir skaitmeninių TV programų priėmimą. Mūsų atveju, skaitmeninių signalų šaltiniu bus palydovinė
TV.

Akivaizdu, kad atlikdami laboratorinius darbus vienaip ar kitaip turime priiminėti televizijos programas, matuoti įvairias įrenginių ar signalų charakteristikas, įrašyti bei atkurti vaizdus ir pan. Taigi, sukurtas TV tinklas turės paskirstyti įvairių sistemų TV programas. Jis apjungs išorėje įrengtų antenų priimamus ir kabeliais perduodamus TV signalus, kuriuos perduos į laboratorijoje esančias darbo vietas. Tačiau, norint sujungti keletą sistemų, iškyla daug įvairių problemų bei klausimų.

Toliau pabandysime plačiau panagrinėti, su kokiomis problemomis ir klausimais susidursime kurdami TV tinklą. Trumpai apžvelgsime kokiais būdais būtų galima spręsti tas problemas ir klausimus.

Vienas iš galimų, ir galbūt paprasčiausių, TV tinklo variantų galėtų būti toks: pravesti bendrą kabelį per visas darbo vietas ir kiekvienoje iš jų atšakoti į abonentines rozetes. Tačiau toks variantas tiktų tik paprasčiausiam tinklui, pavyzdžiui, perduodančiam tik antžeminės ar kabelinės TV programas. Visiškai kitos problemos iškyla paskirstant palydovinės televizijos signalus. Čia be įprastinių radijo signalų iš dažnių keitiklio į imtuvą, tuo pačiu kabeliu perduodami ir valdymo signalai priešinga kryptimi – iš imtuvo į keitiklį. Todėl panaudoti vieną standartinį dažnių keitiklį ir atšakotuvus kiekvienam abonentui kolektyvaus priėmimo sistemose neįmanoma, nes kiekvienas palydovinės TV imtuvas formuoja savo valdymo signalus. Plačiau apie iškylančias problemas palydovinės TV priėmimo sistemose ir kaip jas galima išspręsti bus kabama tolimesniame 3.2 poskyryje “Palydovinės TV sistemos”.

Manome, kad norint sumažinti TV tinklo kabelių skaičių, geriausiu variantu galėtų būti signalų, priimtų atskiromis antenomis, sumavimas į vieną kabelį. Deja, norint įgyvendinti tokį variantą, susiduriame su vienu iš klausimų – dažnių persidengimu. Tarp laboratorijoje numatomų panaudoti sistemų tokia problema atsiranda tarp antžeminės ir kabelinės-eterinės (MMDS) TV sistemų. Šiose sistemose persidengs vienas, 48-asis TV kanalas. Dar didesnė problema susidarytų, jeigu į laboratoriją būtų atvesta ir kabelinės TV sistema. Tokiu atveju persidengiančių TV kanalų skaičius būtų labai didelis, o tada kabelinės TV sistemai reikėtų kurti visai atskirą tinklą. Tačiau, kaip buvo minėta šio darbo įvade, kabelinės TV paslaugų atsisakysime, nes Naugarduko gatvėje, kur bus įrengta TV laboratorija, nėra kabelinės TV tinklo. Toje vietoje kabelinės TV paslaugas teikia tik “Vilsat” firma, TV programų perdavimui naudojanti MMDS sistemą. Tokiu būdu, antžeminės ir MMDS sistemomis priimtus signalus, iš vienos pašalinus 48 TV kanalą, galima sumuoti į vieną kabelį.

Kabelių tiesimui laboratorijoje naudosime jau įrengtus ryšių kanalus po grindimis – tai plastmasiniai vamzdžiai, kuriais bus tiesiami elektros tinklo bei kiti kabeliai. Pagal planą laboratorijoje numatyta įrengti šešias pagrindines darbo vietas, dar trys vietos bus skirtos darbui su kompiuteriu bei darbo vieta dėstytojui. Tais pačiais ryšio kanalais bus įvestas ir kompiuterinis tinklas. Manome, kad pradžioje kompiuterinis tinklas bus tik keturiose darbo vietose, tai minėtose trijose darbo vietose bei prie dėstytojo stalo. Tačiau, ateityje pradėjus dėstyti Multimedijos dalyką, gali tekti įrengti ir daugiau darbo vietų, kuriose bus naudojami kompiuteriai. Akivaizdu, kad projektuojant tiek televizijos, tiek kitus tinklus reikia stengtis kuo mažiau išnaudoti ryšio kanalus, kad prireikus galima būtų jais pasinaudoti plečiant senus ir įrengiant naujus tinklus.

Dar viena iš galimų tinklo realizavimo problemų – teisėtumas. Pavyzdžiui, savavališkas MMDS televizijos antenos įrengimas ir naudojimas yra draudžiamas. Už tai Jūsų nenubaus, nes kol kas nėra tokio įstatymo. Tačiau MMDS sistemos panaudojimą būtina derinti su šios paslaugos tiekėju (šią paslaugą Vilniaus rajonui tiekia firma “Vilsat TV”, UAB Viginta padalinys, Vytenio g. 6, 2009 Vilnius). Norint, kad šis baigiamasis darbas būtų pakankamai naudingas, pageidautina atsižvelgti į šios firmos naudojamą elementinę bazę, nors tai nėra būtinas reikalavimas. Verta pastebėti, kad tokiu tinklo elementu bus tik MMDS priėmimo antena, kadangi gautus iš šios antenos signalus sumuosime į vieną kabelį. Beje, kalbant apie tinklo elementinę bazę taip pat iškyla keletas klausimų. Tai, visų pirma, kokios firmos gaminius pasirinkti, kokį jų derinį panaudoti ir pan. Manytume, kad naudoti skirtingų firmų gaminamus elementus nėra labai tikslinga, nors kartais gal ir galima “išpešti” šiokios tokios finansinės naudos. Tačiau jei kalbama ne apie kainą, tai tinklas sudarytas iš įvairių elementų (turima omenyje įvairių firmų gaminių) gali būti sunkiau tarpusavyje suderinamas. Sugedus vienam ar keletui elementų, nereikia jų ieškoti įvairiose firmose pakeitimui ar remontui. Manytume, kad tolimesniam tinklo projektavimui galima būtų naudoti UAB “TERRA” (Savanorių pr. 271, LT-3009 Kaunas) gaminamus ir parduodamus tinklo elementus. Konkrečius tinklo elementus parinksime suprojektavę Televizijos laboratorijos TV tinklą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad kuriant TV tinklą, pagrindinę problemą galime formuluoti taip: sukurti optimalią TV tinklo struktūrą, kad ji būtų kuo paprastesnė, kuo
išnaudotume ryšio kanalus, bei garantuoti nepriklausomą TV sistemų naudojimąsi visose darbo vietose.

Projektavimo etape teks spręsti šiuos klausimus:

• tarpusavyje suderinti TV sistemas su persidengiančiais kanalais;

• užtikrinti gerą priimamų TV programų vaizdo ir garso kokybę;

• parinkti optimalius TV tinklo elementus.

Tai nėra visi klausimai, kuriuos gali tekti spręsti projektavimo etapuose. Visi kiti klausimai ir problemos atsirandančios projektavimo etapuose bus sprendžiami atitinkamuose baigiamojo darbo poskyriuose.

Toliau apžvelgsime kiekvieną iš TV sistemų atskirai. Panagrinėsime jų privalumus, trūkumus, suderinamumo problemas ir pan. Išsiaiškinsime kokius TV kanalus bus galima matyti laboratorijoje naudojant konkrečia sistemą.

3. TV SISTEMŲ ANALITINĖ APŽVALGA

Šiame skyriuje apžvelgsime įvairių TV sistemų veikimo bendruosius principus, naudojamus dažnių diapazonus, sistemų galimybes taikyti mokymo laboratorijoje.

Pradžioje verta paminėti ir kai kuriuos istorinius įvykius. Kadangi, TV programų transliavimui dabar naudojama tik spalvotoji televizija, istoriškai susiformavo ir nevienodai paplito įvairios spalvingumo sistemos. Pagrindinės tokios sistemos yra trys. JAV, Kanadoje, Japonijoje (iš viso 32 šalyse) paplito NTSC (angl., National Television System Committee – nacionalinis TV sistemų komitetas) sistema, kurios normos buvo patvirtintos 1953 m. Prancūzijoje 1959 m. išbandoma SECAM (pranc., Séquentiel Couleurá Avec Mémoire – spalvų seka su atmintimi) sistema, kuri paplito Rytų Europos šalyse, taip pat ir Lietuvoje. Firma “Telefunken” (tuometinė VFR) 1963 m. parengė tobulesnį NTSC variantą – PAL (angl., Phase Alternative Line – kintančios fazės eilutė) sistemą. Visos šios sistemos tarpusavyje tiesiogiai nesuderinamos, tačiau panaudojant dekoderius ir koderius galima iš vienos sistemos signalų gauti kitos sistemos signalus ir atvirkščiai.

Studijose gauti vaizdo signalai turi būti perduodami į TV imtuvus. Tam tikslui yra sukurta nemažai TV programų perdavimo sistemų. Šiuo metu labiausiai paplitę TV signalų perdavimo būdai yra trys – antžeminiais, palydoviniais ir kabeliniais tinklais. Pirmiausia televizijos programos pradėtos transliuoti antžeminiais tinklais metrinėmis (MB) ir decimetrinėmis (DMB) bangomis. Tam reikėjo statyti siųstuvų-retransliatorių tinklą (radijo relines linijas), nes skleisti signalus trukdė reljefo kliūtys, arti esantys kitų TV stočių siųstuvai ir pan. Televizijos programoms perduoti dideliais atstumais padėjo septintajame dešimtmetyje paleisti pirmieji ryšio palydovai “Telstar” – 1962 m., “Syncom” – 1963 m., “Early Bird” – 1965 m., “Molnija” – 1965 m., taip pat individualaus priėmimo palydovas – “Comstar” – 1965 m. Vis populiaresnės tampa mišrios sistemos – kabelinės TV sistemos. Pastarosios sistemos apjungia antžeminę ir palydovinę sistemas. Kabelinės TV sistemos labiausiai paplitusios industrinėse šalyse, nes kabeliniais tinklais galima perduoti daug programų, išvengti blogo matomumo zonų, pramoninių trukdžių. Perduodant signalus kabeliais vaizdo priėmimo kokybė nepriklauso nuo oro sąlygų. Tačiau, vesti kabelius ten kur mažas gyventojų tankumas neapsimoka. Mišrios sistemos dar labiau paplito paleidus į orbitą vidutinio galingumo tiesioginio matomumo palydovus (Astra – 1988 m., Eutelsat – 1991 m.). Palydovinių sistemų plitimą šiek tiek riboja didelės kainos, bei būtinybė įsigyti papildomus įrenginius – priėmimo anteną ir specialų imtuvą. Toliau panagrinėsime kiekvieną sistemą detaliau.

3.1. Antžeminė TV sistema

Viena iš numatomų panaudoti Televizijos laboratorijoje TV sistemų bus analoginė antžeminė priėmimo sistema. Kaip jau minėta, pirmiausiai televizijos laidos ir buvo pradėtos transliuoti panaudojant antžeminius tinklus, moduliuojant nešantįjį virpesį analoginiu vaizdo signalu. Dažniausiai tam naudojama negatyvioji moduliacija, kai moduliuojantysis signalas “apverčiamas” ir didžiausią skaistį atitinka mažiausia signalo amplitudė. Tada, padidėjus skaisčio signalo amplitudei, pavyzdžiui, dėl trukdžio, televizoriaus ekrane gaunamas juodas taškas arba linija mažiau pastebimi už baltą tašką ar juostą, kurie gautųsi naudojant pozityviąją moduliaciją. Be to negatyviosios moduliacijos atveju vidutinė siųstuvo spinduliuojama galia esti daug mažesnė už didžiausią galimą, nes vaizde paprastai vyrauja šviesūs tonai. Eilučių sinchronizavimo impulsai, esant tokiai moduliacijai, gaunami stabilesni ir didelės amplitudės, todėl kartais, nors matomas vaizdas ekrane būna prastos kokybės, jo sinchronizavimas išlieka beveik nepakitęs, žinoma, iki tam tikro triukšmų lygio. Sinchronizacijai gali pakenkti impulsiniai trukdžiai.

Analoginėje antžeminėje TV programų perdavimui naudojami metrinių (MB, 40 – 230 MHz) ir decimetrinių (DMB, 470 – 960 MHz) bangų ilgių diapazonai. Didžiausią dažnį riboja radijo bangų sklidimo tokiuose dažniuose ypatybės: atsiranda didelis slopinimas atmosferoje, priklausomybė nuo klimatinių sąlygų (lietaus, sniego, rūko ir pan.), didėja bangų interferencija, atspindžiai ir pan. Transliuojant TV programas, vaizdo ir garso signalai perduodami skirtingai. Vaizdo nešliui moduliuojama amplitudė, o garsas savo nešlį moduliuoja dažniu (dažnio
deviacija 50 kHz, perduodamų dažnių juosta nuo 30 Hz iki 15 kHz). Būtent dėl to, kad moduliacijos būdai skiriasi, galima naudoti bendras antenas bei stiprinimo traktus.

Metrinių ir decimetrinių radijo bangų sklidimą riboja tai, kad jos sklinda tiesioginio matomumo ribose, o televizijos stočių veikimo spindulys tesiekia (50 – 80) km. Norint padidinti veikimo spindulį, gali būti naudojami mažos galios retransliatoriai. Pastarieji statomi už TV stoties veikimo spindulio ribų, kur elektromagnetinio lauko stiprumas neužtikrina gero signalų priėmimo paprastomis antenomis. TV stočių veikimo atstumo padidinimui yra naudojamos radijo relinės, kabelinės, kosminės ir kitos ryšio linijos. Kaip viena iš antžeminių-eterinių TV sistemų perdavimo dalių yra radijo relinės linijos.

Radijo relinės linijos – tai automatinių retransliacinių radijo stočių tinklas, išdėstytas šalies ribose. Stotys veikia dažnių diapazone nuo 300 MHz iki 1100 MHz. Lyginant su kabelinėmis sistemomis, radijo relinės linijos yra ekonomiškesnės naudojamų spalvotųjų metalų kiekiu. Didžiausias jų trūkumas yra tas, kad, esant atstumams apie 1000 km ir didesniems, reikalinga daug tarpinių retransliacinių stočių. Radijo bangų, naudojamų relinėse linijose, sklidimas vyksta tik tiesioginio matomumo ribose. Šios radijo bangos neturi difrakcijos savybių, t. y. neužlinksta dėl reljefo nelygumų. Tiesioginio matomumo atstumai net ir labai aukštai iškeltom antenom tesiekia kelias dešimtis kilometrų (3.1 pav., a). Dėl to ir naudojamos tarpinės stotys (pažymėtos B ir C). Jų antenos iškeliamos į kelių dešimčių metrų aukštį, bet ne aukščiau kaip 100 – 120 m. Atstumas tarp gretimų retransliacinių stočių būna 30 – 50 km (priklausomai nuo naudojamų dažnių). Greta tiesioginio matomumo linijų naudojamos ir troposferinės radijo relinės linijos (3.1 pav., b), kuriose signalų perdavimui tarp stočių panaudojamas troposferinis ultra trumpųjų bangų (UTB) tolimojo sklidimo efektas. Dėl jo signalų energija dalinai išsisklaido. Tačiau įvairūs troposferos sluoksniai turi skirtingą dielektrinę skvarbą, kuri priklauso nuo temperatūros, drėgmės, slėgio ir pan., todėl bangos gali daug kartų atsispindėti vidiniuose sluoksniuose. Dėl paminėtų savybių įmanoma perduoti signalus žymiai didesniais atstumais, nei esant tiesioginiam matomumui. Radijo relinės linijos baigiasi galingais (iki 50 kW) retransliatoriais. “Šešėlinėse” zonose (kur signalai nepatenka dėl reljefo nelygumų arba dėl aukštų statinių) naudojami papildomi mažos galios (ne daugiau 100 W) retransliatoriai, kurių veikimo spindulys siekia 15 – 20 km.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 2679 žodžiai iš 8899 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.