12_116608_1_52295-метода ТВС

	Голубой	Зеленый
Желтый	Красный	Пурпурный	Синий
Рисунок 1 – Изображение, соответствующее испытательному сигналу

Требуется рассчитать в заданных в таблице 2 строках следующие пара- метры:

-уровень яркостного сигнала UY;

-уровни цветоразностных сигналов UR-Y, UG-Y и UB-Y;

-значения сигналов U и V;

для системы PAL:

- амплитуду SСЦ и фазу φСЦ сигнала цветности;

-уровни огибающей U+ и U- ПЦТС;

для системы SECAM:

-значения сигналов DR и DB;

-девиацию частоты цветовой поднесущей в “красной” (∆fR) и “синей”

(∆fB) строках;

-мгновенные значения частоты цветовой поднесущей в “красной” (fМГН.R)

и“синей” (f МГН.B) строках;

-уровни огибающей U+ и U– ПЦТС (без учета выбросов на фронтах

ЦРС, создаваемых контурами НЧ-предыскажений).

31

Результаты расчета свести в таблицу 4. Также в масштабе строки постро- ить осциллограммы сигналов UY, UR-Y, UG-Y, UB-Y, U, V и ПЦТС системы PAL. Осциллограммы сигналов DR и DB, а также ПЦТС системы SECAM построить для двух (“красной” и “синей”) строк.

Таблица 4 – Результаты расчета параметров сигналов систем ЦТВ

Сигналы, общие для всех систем

Сигналы системы PAL

ЦТВ

Цвет

φСЦ

φСЦ

+

–

UR,

UG

UB

UY

UR-Y

UG-Y

UB-Y

U

V

SСЦ

ПЦТС

ПЦТС

полосы

(φV=90°)

(φV=270°)

U

U

Цвет 1

Цвет 2

Цвет 3

Цвет 4

Цвет 5

Цвет 6

Продолжение таблицы 4

						Сигналы системы SECAM
Цвет	DR	DB	∆fR	∆fB	fR МГН		fB МГН	UПЦТС.R +	UПЦТС R –	UПЦТС B +	UПЦТС B –
полосы
Цвет 1
Цвет 2
Цвет 3
Цвет 4
Цвет 5
Цвет 6

Указания и рекомендации по решению задачи

Номенклатура сигнала и номер строки, для которой должен быть произ- веден расчет, выбирается в соответствие с собственным вариантом по данным таблицы 2. Для примера, варианту номер 60 (NB = 60) будут соответствовать следующие размахи сигналов основных цветов (в процентах):

UЧБ.MAX = 40 + NB = 100 %,

UЧБ.MIN = NB – 30 = 30 %,

32

UЦВ.MAX = NB + 30 = 90 % ,

UЦВ.MIN = NB – 20 = 40 %,

таким образом номенклатура сигнала будет записана в виде 100/30/90/40.

Номер строки определяется в данном случае по выражению

NСТР = 625 – NB · 4 = 385.

Далее определяется расположение строки на изображении - смещение от- носительно верхней h+ (либо нижней h– ) границы экрана (рисунок 2). Его можно найти по выражениям:

h+ = (NСТР – NВЕРХН )/ NВЕРХН

h– = (NНИЖН – NСТР.)/ NВЕРХН ,

где NВЕРХН и NНИЖН – номера самой верхней (первой активной) и самой нижней (последней активной) строк изображения соответствую- щего (1-го или 2-го) поля.

После этого определяется, какие цвета присутствуют в данной строке. Времена tЦ.1 – tЦ.6 , в течение которых передаются соответствующие цвета, по- надобятся при построении осциллограмм.

			b			NВЕРХН
∆h+	tЦ.1	tЦ.2		tЦ.5	tЦ.6
						NСТР.
			tЦ.3	tЦ.4
h
			tСТР.			NНИЖН

Рисунок 2 – К определению положения строки на экране и передаваемых

в ней цветов

Далее, по номенклатуре сигнала в таблицу 4 записываются значения сиг- налов основных цветов UR, UG и UB.

33

Яркостный и цветоразностные сигнала находятся по следующим выраже-

ниям:

UY = 0,3U R + 0,59UG + 0,11U B ;

U R−Y = U R −UY = 0,7U R − 0,59UG − 0,11U B ;

UG−Y = UG −UY = −0,3U R + 0,41UG − 0,11U B ;

U B−Y = U B −UY = −0,3U R − 0,59UG + 0,89U B .

Расчет параметров ПЦТС PAL производится следующим образом:

– вычисляются сигналы U и V:

V = 0,877U R−Y ;

U= 0,493UB−Y .

–рассчитываются амплитуда SСЦ и фаза ϕСЦ сигнала цветности

SСЦ = U 2 +V 2 ;

ϕСЦ = arctg(VU ) – для случая фазы поднесущей цветности в канале V

ϕV = 90°;

ϕСЦ = arctg(-V U ) – для случая фазы поднесущей цветности в канале V

ϕV = 270°;

– рассчитываются амплитудные значения огибающей ПЦТС

U ПЦТС ± = UY ± SCЦ .

Для расчета параметров ПЦТС SECAM определяем:

– амплитуду сигналов DR и DB :

DR = −1,9U R−Y ,

DB =1,5UB−Y ;

– девиацию частоты в “красных” и “синих” строках

fR = fR НОМ × DR , fB = fB НОМ × DB ,

где fR НОМ , fB НОМ – номинальная девиация в “красных” и “синих” строках, соответственно;

34

–мгновенные значения частот цветовых поднесущих в “красных” и “синих”

строках

fR МГН	=	f0R	+	fR	,
fB МГН	=	f0B	+	fB	,

где f0R , f0B – частота покоя модулятора в “красных” и “синих” строках соот- ветственно;

–размахи сигналов цветности (установившееся значение, без учетов выбросов на фронтах сигнала, вызванных действием контура низкочастотных предыс- кажений) в “красных” и “синих” строках

UСЦ R =UСЦ 0 × KВЧ ( fR МГН ) / KВЧ ( f0 ) ,

UСЦ B =UСЦ 0 × KВЧ ( fB МГН ) / KВЧ ( f0 ) ,

где UСЦ 0 – размах сигнала цветности на частоте f0 = 4,286 МГц;

KВЧ ( f ) – коэффициент передачи контура высокочастотных предыскаже-

ний;

– амплитудные значения огибающей ПЦТС в «красной» и «синей» строках:

UПЦТС.R ± = UY ±UCЦ .R / 2 ;

UПЦТС.B ± = UY ±UCЦ .B / 2 .

Для построения осциллограмм на оси времени последовательно отклады- ваются времена tЦ.1 – tЦ.6 передачи каждого из цветов, и им ставится в соответ- ствие амплитуда сигнала, для которого строится осциллограмма. В качестве примера на рисунке 3 приведена осциллограмма яркостного сигнала, соответ- ствующего варианту 60.

UY(t)		UY.4
	UY.1
		UY.2	UY.5
				UY.6
		UY.3
		tСТР.				t

Рисунок 3 – Пример построения осциллограммы (сигнал яркости)

35

Задача № 4

Спроектировать домовую распределительную сеть (ДРС) сигналов теле- видения для жилого дома. ДРС подключается к линейному тракту условно су- ществующей системы кабельного телевидения и должна удовлетворять требо- ваниям СТБ [36] в полосе рабочих частот от 48,5 до 862 МГц. Исходные данные для проектирования представлены в таблице 5, где: NПОД – количество подъез- дов в доме; NЭТ – количество этажей в доме; NКВ/Э – количество квартир абонен- тов на этаже; U50 (U855) – уровень напряжения радиосигнала изображения 1 ТВ радиоканала на частоте 49,75 МГц (69 ТВ радиоканала на частоте 855,25 МГц) в точке домового ввода, дБ(мкВ); NТВ РС – количество радиосигналов телевиде- ния, распределяемых в системе КТВ. При расчетах расстояние между подъез- дами здания принять равным 30 м, межэтажное расстояние – 3 м.

При проектировании осуществить выбор активного и пассивного обору- дования для ДРС, привести его электрические параметры, рассчитать уровни радиосигналов на выходах абонентских распределительных устройств для гра- ничных частот рабочей полосы (50 и 862 МГц). Результаты расчетов предста- вить в графической форме (пример чертежа ДРС приведен на рисунке 4).

Задача №5

Для цифровой системы передачи сигналов изображения и звукового со- провождения (рисунок 5) с параметрами, указанными в таблице 6:

-определить разрядность квантования mИЗ для яркостного и цветоразностных сигналов. и mЗВ – для сигнала звукового сопровождения;

-выбрать частоту дискретизации fД.ЗВ. для сигнала звукового сопровождения;

-рассчитать скорость передачи данных для сигнала яркости BY, цветоразност- ных сигналов BЦРС, суммарную скорость передачи видеоданных BИЗ., суммар- ную скорость передачи звуковых данных BЗВ., общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) BΣ;

-рассчитать объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хра- нения) одного кадра некомпрессированных видеоданных VЗУ ИЗ.;

-определить необходимые коэффициенты компрессии сигналов изображения kИЗ. и звукового сопровождения kЗВ., при которых возможна передача потока данных через цифровой канал связи с заданными в таблице 6 параметрами,

36

вычислить соответствующие битовую BКОД. (на выходе помехоустойчивого кодера U5) и символьную BСИМВ. (на выходе модулятора UR1) скорости;

-определить максимальную длительность фрагмента программы t, которая мо- жет быть записана в ЗУ заданной емкости VЗУ с учетом выбранных коэффици- ентов компрессии kИЗ. и kЗВ;

-рассчитать отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта для сигналов яркости и звуковой частоты (возможными потерями в цифровом тракте пренебречь).

3 этаж		71.1
		71.7									ДА-4
		69.1		3.0
2 этаж		72.3									ОА-4/12

68.83.0

1 этаж	73.4					ОА-4/14
			3.0
	НА123				ОА-1/12

Подвал

95.0

100.0

83.4

77.9

74.8
		72.3										ДА-4
72.8				3.0
	72.9											ОА-4/12
	72.5			3.0
74.0												ОА-4/14
				3.0
30.0										ОА-1/6 33.0

77.9

71.9 ДА-4

75.93.0

72.5	ОА-4/12
75.6	3.0
73.6	ОА-4/14

92.5		уровень ТВ РС на fподн.= 50 МГц	дБ (мкВ)
96.0		уровень ТВ РС на fподн.= 855 МГц

линия кабельная RG6U линия кабельная F1160BV

Рисунок 4 – Пример выполнения чертежа проектируемой ДРС жилого здания

37

Таблица 5 – Исходные данные к задаче № 4

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
NПОД	6	5	4	2	3	4	5	6	5	4	3	2	1	2	3
NЭТ	5	7	9	12	9	12	7	4	6	10	12	16	24	18	16
NКВ/Э	4	3	3	4	4	3	3	4	4	3	3	4	4	3	3
U50	82,6	82,9	83,8	83,1	84,3	84,5	85,7	85,4	86,9	86,0	86,4	87,2	87,3	87,8	86,3
U855	77,5	80,3	82,6	85,2	87,8	90,1	92,5	95,4	97,7	100,3	77,6	80,4	82,5	85,3	87,7
NТВ РС	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	30	28	26	24	22

Вариант	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
NПОД	5	4	3	2	3	4	5	6	5	4	3	1	2	3	4
NЭТ	6	6	10	14	12	10	12	6	6	7	14	24	16	8	9
NКВ/Э	4	4	3	3	4	4	3	3	4	4	3	3	4	4	3
U50	87,5	88,2	87,9	88,6	89,1	89,8	89,3	88,8	88,4	92,4	91,5	90,6	90,3	91,7	90,8
U855	90,2	92,8	95,0	97,9	100,1	77,4	80,6	82,3	85,1	87,9	90,0	92,4	95,9	97,2	100,5
NТВ РС	20	18	16	14	12	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30

Вариант	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45
NПОД	3	2	3	4	5	6	5	4	3	2	1	2	3	5	4
NЭТ	9	12	9	12	7	4	6	10	12	16	24	18	16	6	6
NКВ/Э	3	4	4	3	3	4	4	3	3	4	4	3	3	4	4
U50	92,2	91,9	92,6	92,9	93,8	93,1	94,3	94,5	95,7	95,4	96,9	96,0	96,4	97,2	97,3
U855	77,6	80,4	82,7	85,1	87,9	90,2	92,6	95,5	97,8	100,4	77,7	80,5	82,6	85,4	87,8
NТВ РС	30	28	26	24	22	20	18	16	14	12	12	14	16	18	20

Вариант	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
NПОД	3	2	3	4	5	6	5	4	3	1	2	3	2	4	2
NЭТ	10	14	12	10	12	6	6	7	14	24	16	9	20	10	15
NКВ/Э	3	3	4	4	3	3	4	4	3	3	4	4	2	3	4
U50	97,8	96,3	97,5	98,2	97,9	98,6	99,1	99,8	99,3	98,8	98,4	100,4	101,5	100,6	100,3
U855	90,1	92,7	95,1	97,8	100,0	77,3	80,7	82,2	85,0	87,8	89,9	92,3	95,8	97,1	100,4
NТВ РС	22	24	26	28	30	30	28	26	24	22	20	18	16	14	12

Таблица 6 – Параметры ТВ сигнала (к задаче № 5)

			Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
	Параметрыизо-		Разрешение	720×	720×	720×	720×	1920×	1920×	1920×	1920×	1080×	1080×	1440×	1440×	640×	800×	1024×
		бражения	NГ × NВ, пикс.	576i	480i	576p	480p	1080i	1080p	1080i	1080p	720p	720p	1080p	1080i	480p	600p	768p
			FK, Гц	25	30	50	60	25	50	25	60	30	25	25	50	100	85	75
			KMAX	200	200	250	250	300	250	200	400	300	250	150	350	220	240	280
			КПОР , %	2	3	2	3	3	2	2	3	4	3	2	3	2	3	4
			ОСШВХ , дБ	50	51	54	55	50	54	50	51	48	52	45	55	50	55	48
			Формат	4:2:2	4:1:1	4:2:2	4:1:1	4:2:0	4:2:2	4:2:2	4:1:1	4:1:1	4:2:0	4:1:1	4:2:0	4:4:4	4:4:4	4:4:4
	Парамет- звукары		NКАН	2	2	4	5	2	4	4	5	2	4	4	2	1	2	5
			FH , Гц / FB , кГц	20/20	30/15	20/20	20/16	20/20	20/20	20/20	30/15	20/20	30/15	20/20	30/15	20/20	30/15	40/12
			ОСШЗВ , дБ	65	60	75	70	80	75	65	90	75	65	85	55	56	72	68
	Параметры	связиканала	FРК , МГц	7	6	7	6	8	7	27	36	6	8	27	36	5	20	20
			Вид модуляции	QPSK	8-VSB	16-	8-VSB	64-	256-	QPSK	QPSK	8-VSB	64-	QPSK	QPSK	16-	8-VSB	64-
						QAM		QAM	QAM				QAM			QAM		QAM
			R	2/3	2/3	3/4	5/6	3/4	5/6	2/3	2/3	3/4	5/6	2/3	3/4	5/6	2/3	3/4
			VЗУ, МБайт	700	630	4500	1000	500	10 ГБ	4700	630	4500	1000	630	4500	630	9400	4500
			Вариант	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
	Параметрыизо-		Разрешение	720×	1920×	1080×	1440×	720×	720×	640×	800×	1024×	720×	720×	1920×	1920×	1920×	352×
		бражения	NГ × NВ, пикс.	576i	1080i	720p	1080p	480i	576i	480p	600p	768p	576p	480p	1080p	1080i	1080p	288p
			FK, Гц	25	25	30	25	30	25	85	75	100	50	60	50	25	60	25
			KMAX	250	300	150	150	200	300	200	300	400	300	400	350	260	200	100
			КПОР, %	2	3	2	1	2	3	3	2	1	2	1	3	3	2	4
			ОСШВХ, дБ	45	48	52	45	45	52	46	58	55	48	52	55	55	55	50
			Формат	4:2:2	4:2:0	4:2:2	4:1:1	4:2:2	4:2:0	4:1:1	4:2:2	4:2:0	4:1:1	4:2:0	4:4:4	4:1:1	4:2:0	4:1:0
	Парамет- звукары		NКАН	5	2	4	4	4	5	2	2	1	4	5	6	4	2	2
			FH Гц / FB кГц	20/16	20/20	20/20	20/20	20/16	30/15	20/20	20/16	30/15	30/15	20/20	20/20	30/15	20/20	50/10
			ОСШЗВ, дБ	70	80	75	65	70	78	85	85	80	78	85	60	85	60	55
	Параметры	связиканала	FРК, МГц	8	27	36	5	36	8	10	20	25	6	8	10	5	25	2
			Вид модуляции	64-	QPSK	QPSK	16-	QPSK	256-	64-	QPSK	QPSK	QPSK	8-VSB	256-	16-	64-	QPSK
				QAM			QAM		QAM	QAM					QAM	QAM	QAM
			R	5/6	2/3	3/4	5/6	3/4	3/4	3/4	5/6	2/3	5/6	2/3	2/3	5/6	2/3	5/6
			VЗУ, МБ	20 ГБ	4700	30 ГБ	9400	40 ГБ	60 ГБ	20 ГБ	4700	20 ГБ	4700	20 ГБ	20 ГБ	4700	20 ГБ	100