Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload



















































NOTIUNI DESPRE EMITATOARE DE TELEVIZIUNE

tehnica mecanica












ALTE DOCUMENTE

Tehnologia de executie si montaj Fereastra doua parti oscilo-batanta si fixa din profile de aluminiu
Raport privind derularea in anul 2001 a proiectului prioritar
STUDII DE CAZ PENTRU EXECUTAREA PRODUSELOR NOI
Remorcajul maritim si portuar - Procedee de remorcaj
Ghid de management al sindroamelor coronariene acute fara supradenivelare persistenta de segment ST
CALCULUL SI CONSTRUCTIA AMBREIAJULUI
MECANICA FLUIDELOR
ENERGIA ELECTROMAGNETICA
CRIC TELESCOPIC CU DUBLA ACTIONARE
ALTERANATOARE

NOŢIUNI  DESPRE  EMIŢĂTOARE  DE  TELEVIZIUNE



SCURT  ISTORIC

Primul televizor din istoria televiziunii, total diferit fata de cel actual, a fost construit de inginerul scotian John Baird în anul 1926, care a utilizat un disc rotativ perforat, care se rotea cu mare viteza. Sistemul însa de tip electromecanic si care nu era susceptibil îmbunatatirii, a fost repede depasit de unul electronic inventat de Zworykin care a utilizat un iconoscop ca tub de captare si un cinescop pentru transformarea impulsurilor electrice în imagini luminoase.

În anul 1953 se naste în Statele Unite primul sistem de televiziune în culori cu adevarat modern, care functiona conform standardului NTSC (National Television System Committee = Comitetul National pentru Sistemul de Televiziune) care se difuzeaza si în Japonia, Canada si o parte din America Latina.

În România televiziunea în alb-negru a aparut în anul 1956.

Televiziunea în culori a aparut în Europa dupa anul 1967 sub forma de noi standarde: SECAM si PAL, care a încercat prin diverse cai sa corecteze defectele evidentiate în NTSC.

Standardul SECAM (Sequentiel Couleur A Mémoire = Sistem Secvential cu Memorie), inventat în Franta si difuzat în tarile din estul europei si în Rusia.

Standardul PAL (Phase Alternation Line = Alternare de Faza pe Linie), inventat în Germania de ing.Walter Brunch de la Telefunken, difuzat de tarile din Europa si de România.

Cele trei sisteme sunt incompatibile între ele, adica un televizor construit în Statele Unite si prevazut pentru sistemul NTSC, nu poate functiona în Europa unde se transmite în PAL si SECAM si viceversa.

Exista însa astazi televizoare care pot alege un tip de standard deoarece acestea sunt dotate cu trei tipuri de decodere.

Drumul spre televiziunea digitala a început în 1982 prin adoptarea unui standard unic pe plan mondial de codare digitala a semnalelor de imagine în cadrul studiourilor de televiziune.

Transmiterea imaginilor

Transmiterea imaginilor de televiziune se poate face în RF:

1)     prin eter

2)     prin cablu

3)     prin satelit

4)     în circuit închis


În ce ne priveste ne vom ocupa de transmiterea imaginilor de televiziune prin eter care în principiu functioneaza dupa cum este prezentat în figura urmatoare:

O camera video capteaza scena, transforma imaginea în semnal electric de televiziune care va modula o purtatoare de radiofrecventa (RF) si o transmite în eter prin antena.

O alta antena dimensionata pe frecventa emitatorului transmite receptorului semnalul de radiofrecventa (captat din eter), pe care televizorul o demoduleza si o retransforma într-o imagine conforma cu cea captata.

Semnalul de imagine prin structura sa are un spectru larg de frecvente, iar pentru transmiterea lui, este necesar ca circuitele care sunt traversate de semnal sa fie de banda larga.

Semnalul de luminanta moduleaza în amplitudine un semnal de RF, dar se transmite banda laterala dreapta (superioara) si o parte din banda laterala stânga (inferioara), care în acest caz este o banda laterala reziduala (BLR).


Semnalul audio moduleaza în frecventa (FM) o purtatoare mai mare decât cea de video cu 5,5 sau 6,5 MHz, ca în figura de mai jos.

Semnalele de culoare (crominanta) moduleaza o subpurtatoare cu frecventa de 4,43 MHz (pentru PAL).

În scopul redarii cât mai corecte a unei scene captate, semnalul de televiziune este supus în "drumul sau" de la sursa pâna la receptie la multe prelucrari. Fiecare prelucrare a semnalului video analog (suportul imaginii de televiziune), introduce la rândul ei distorsiuni, care se cumuleaza pe masura ce numarul prelucrarilor creste.

Singura cale de rezolvare a acestor probleme consta în trecerea la forma digitala de reprezent 747f58h are a imaginii de TV, folosind doar semnale de 0 si 1. Prelucrarea digitala a semnalului de imagine aduce un plus de calitate în televiziunea în culori prin nealterarea raportului dintre componentele de culoare.

În prezent, cât si într-un viitor apropiat, televiziunea digitala se va generaliza.

Crearea centrelor de TV complet digitale nu va exclude prezenta semnalului analog de televiziune la intrarea modulatoarelor emitatoarelor de TV, întrucât televizoarele analogice vor ramâne înca mult timp în exploatare. Etapa de introducere completa a televiziunii digitale se va încheia odata cu crearea receptorului digital de televiziune.

1.  PRINCIPIUL  TRANSMISIEI  TV

1.1. INTRODUCERE

O transmisie TV (radiodifuzata) presupune transmiterea la distanta a imaginii si a sunetului însotitor.

Pentru a fi transmisa o imagine, mai întâi, informatia de stralucire este transformata în semnal electric (semnal video) cu care se moduleaza purtatoarea de radiofrecventa ce urmeaza a fi transmisa. Transmiterea sunetului este posibila dupa ce vibratiile sonore au fost transformate în semnale electrice care, la rândul lor, vor modula o alta purtatoare de radiofrecventa.

În figura 1 este data schema bloc foarte simplificata a unui emitator de TV.


Imaginea care urmeaza a fi transmisa este captata de un dispozitiv optic (camera de luat vederi), care transforma semnalul luminos (imaginea) în semnal electric (semnal video). Acesta este introdus în emitator. Dupa o serie de prelucrari (1) ale semnalului video, acesta moduleaza (2) o purtatoare de radiofrecventa f1 generata de un oscilator (4) care apoi este amplificata (3) si aplicata diplexerului (8) si care la rândul lui este conectat la antena. Semnalul de radiofrecventa (RF) modulat si amplificat contine semnalul video corespunzator imaginii captate fi (frecventa imagine).

Sunetul însotitor este captat de microfon si transformat în semnal electric. Semnalul este introdus în emitator, prelucrat (5), dupa care acesta moduleaza (6) o alta purtatoare de radiofrecventa f2 generata de oscilator (4), amplificata (7) si apoi aplicata diplexerului (8). si în cazul sunetului, semnalul de radiofrecventa (RF) (fs) rezultat dupa modulare va contine informatia captata de microfon.

1.2. SEMNALUL  DE  TELEVIZIUNE

În televiziune se foloseste metoda de transformare a valorilor de stralucire si culoare din imaginea optica în valori de curent electric.

Modul de reconstituire a imaginii la receptie (pe ecranul tubului cinescop) impune majoritatea caracteristicilor tehnice ale unui lant TV.

Imaginea TV este reconstiutita (deci analizata si transmisa) "punct cu punct". La un moment dat emitatorul transmite o informatie numai asupra stralucirii unui anumit punct al imaginii care va fi reconstituit la receptor. Într-un anumit interval de timp se vor transmite informatii asupra tuturor punctelor imaginii care vor reconstitui imaginea pe ecranul receptorului.

Deoarece transmiterea se face "punct cu punct", este foarte important ca modul de parcurgere al imaginii de catre punctul luminos care o reconstituie (spot, fascicul) sa fie bine determinat si controlat. Conditia de "sincronism" între punctul analizat la emisie si cel redat la receptie este determinanta pentru a reconstitui o imagine fidela, în concordanta cu cea transmisa.

Modul de parcurgere a ecranului atât ca traectorie cât si ca viteza de catre fascicul se numeste explorare.

Principiul explorarii (baleiajul) consta în analiza succesiva a tuturor elementelor imaginii într-o ordine determinata si cu o viteza stabilita. În acest proces, informatia corespunzatoare stralucirii si culorii fiecarui element este transformata în curent electric si transmis pe canalul de comunicatie. Aceasta operatiune este realizata de camera de luat vederi.

Explorarea imaginii se face de catre un fascicul electronic.


Pentru deplasarea fascicului de explorare se folosesc circuite speciale denumite circuite de deflexie. În acest mod fasciculul parcurge suprafata tubului videocaptor de la stânga la dreapta (deplasare pe orizontala - H) si de sus în jos (deplasare pe verticala - V), întocmai cum se citesc paginile unei carti fig. 2.

Fig.2. Ilustrarea principiului explorarii întretesute

Parcurgerea pe orizontala a suprafetei (ecranului) de explorat (baleiat), corespunde unei linii. La sfârsitul liniei, fasciculul se întoarce într-un timp extrem de scurt (17% din durata liniei) din nou în partea stânga si începe sa parcurga urmatoarea linie s.a.m.d. În cazul normei CCIR durata unei linii cu întoarcere cu tot este de 64 μs, din care cca. 12 μs dureaza cursa de întoarcere.

Simultan cu miscarea stânga-dreapta, apare o miscare a spotului de sus în jos, cu o viteza mult mai mica, asa fel ca liniile sa apara una sub alta, la distante egale, iar imaginea sa fie perceputa de la o anumita distanta ca fiind continua. Timpul de parcurgere a ecranului de sus în jos în cazul normei CCIR este de 20 ms (50 Hz). Totalitatea liniilor descrise pe tot ecranul formeaza un cadru.

În realitate, pentru ca structura de linii a imaginii sa nu fie suparatoare la ochi s-a adoptat o transmisie cu semicadre cu linii întretesute.

Pentru reconstituirea unei imagini (un cadru) aceasta se transmite în doua secvente (semicadre sau câmpuri). Un semicadru va contine liniile impare, iar cel de al doilea liniile pare. Acest mod de transmisie cu linii întretesute prezinta avantajul ca elimina fenomenul de pâlpâire al imaginii pe de o parte, iar pe de alta parte conduce la micsorarea benzii de frecventa video rezultate.

Explorarea este complexa, numarul de linii din care este formata imaginea (un cadru) este de 625 (pentru norma CCIR) din care o parte - circa 8% sunt pasive, pe durata lor având loc întoarcerea spotului din partea de jos în partea de sus a ecranului.

1.2.1. Frecventa cadrelor si a liniilor

a) Cazul explorarii progresive (nu este aplicat practic, dar prezinta interes pentru rationament)

Pentru ca la receptie perceptia sa fie sub forma unei imagini continue, s-a ales frecventa de succesiune a cadrelor fk = 50 cadre/sec. În acest caz timpul necesar pentru transmiterea unui cadru (perioada cadrelor) este:


Numarul liniilor de explorare într-un cadru este determinat, în primul rând de acuitatea vizuala. Pentru a nu fi observata structura discreta a cadrului, sunt necesare un numa de 500-600 de linii de explorare. În normele CCIR si OIRT numarul de linii n = 625.

Sa determinam frecventa de succesiune a liniilor.

Pentru fk = 50 cadre/s si n = 625 linii, frecventa de succesiune a liniilor fl va fi:

fl = n٠fk = 625٠50 = 31250 Hz

b) Cazul explorarii întretesute

Am vazut în paragraful 1.2, ca în cazul explorarii întretesute, fiecare cadru e împartit în doua semicadre sau câmpuri care se transmit separat. Liniile corespunzatoare celor doua câmpuri se "întretes" formând o structura la fel de fina ca în cazul explorarii progresive cu acelasi numar de linii pe cadru.

Se alege frecventa de repetitie a câmpurilor fc egala cu frecventa de repetitie a cadrelor, stabilita pentru explorarea progresiva, adica 50 câmpuri/sec. Rezulta, deci ca fk = 25 cadre/s si frecventa de succesiune a liniilor  fl = 625٠25 = 15625 Hz

1.2.2. Banda de frecventa necesara

Calitatea reproducerii imaginii este functie de particularitatile destinatarului. Sub acest aspect, distorsiunile introduse de canalul de comunicatie sunt admisibile în masura în care efectul lor de înrautatire a calitatii imaginii nu este perceput de ochi.

Din aceste considerente se determina banda de frecventa care este necesar sa fie transmisa în sistemul de televiziune.

În ceea ce priveste limita inferioara a spectrului, e necesar sa se transmita chiar si componenta continua (f = 0) a semnalului care va da o informatie de stralucire. Cea mai joasa frecventa fmin care trebuie transmisa este fk =50 Hz. Frecventa maxima fmax (frecventa video maxima) este egala cu numarul de perioade descrise de semnal într-o secunda.

Pentru a gasi aceasta valoare, se determina numarul de puncte pe care le contine imaginea, apoi la câte puncte corespunde o perioada completa a semnalului si în sfârsit câte imagini se transmit într-o secunda.

fmax = numarul max.de puncte/imagine (N)  x  numarul de imagini/sec  x  ˝ *)


*) Dece ˝ ? Daca vom considera un relief de potential în forma de patratele luminoase si întunecoase (tabla de sah) de dimensiunea elementului de explorare, la doua elemente alaturate le va corespunde o perioada (considerând doar frecventa fundamentala) (fig. 3).

Considerând factorul de aspect H/V [referitor la dimensiunile ecranului pe orizontala (H) si pe verticala (V)]  H/V = 4/3;

Numarul de inagini/sec = fk (frecventa cadrelor) = 50 Hz;

n = 625 (numarul de linii)

 


numarul maxim de puncte/imagine va fi:

iar frecventa maxima existenta în semnalul obtinut va fi:


Rezulta ca, este necesar a se transmite o banda de 13 MHz. Cu cât frecventa video maxima este mai ridicata, cu atât dificultatile tehnice si economice ce se ivesc în proiectarea si constructia elementelor canalului de comunicatie sunt mai mari.

Din relatia de mai sus, rezulta ca fmax se poate reduce numai prin micsorarea parametrilor H/V, n sau fk. Evident aceasta reducere trebuie sa aiba loc fara scaderea calitatii imaginii. Singurul parametru care poate fi micsorat fara sa influenteze negativ asupra calitatii imaginii de TV este fk. Dar si fk poate fi scazuta numai în cazul în care poate fi evitata aparitia efectului de pâlpâire a imaginii.


Reducerea fmax prin reducerea frecventei cadrelor fk, se obtine în cazul explorarii întretesute unde asa cum s-a aratat în § 1.2.1.b este fk = 25 Hz. În acest caz rezulta frecventa maxima:

1.2.3. Semnalul de imagine (video)


Semnalul care se obtine prin explorarea suprafetei imaginii si care este determinat de luminanta acesteia poarta numele de semnal de imagine. În figura 4 se observa modul de obtinere a unui semnal pe intervalul de explorare a liniei a-a'.

Pentru cazul în care semnalul creste la marirea luminantei, asa cum este cel din figura 4, se obtine semnalul video pozitiv. În situatia unui semnal care ia valori cu atât mai mici cu cât luminanta este mai mare, semnalul video este negativ.

Observatie. Atributul pozitiv sau negativ semnifica deci legatura care exista cu valoarea luminantei si nu cu polaritatea semnalului. Luminanta fiind în mod esential o marime nenegativa, semnalul video este de asemenea de o singura polaritate.

1.2.4. Semnale de sincronizare si de stingere

Citirea si reconstituirea imaginii se realizeaza parcurgând întregul cadru, linie cu linie, dupa care procesul se repeta pentru cadrul urmator. Semnalele electrice obtinute în urma procesului de analiza a imaginii de catre fasciculul electronic, în urma explorarii, sunt transmise la receptie prin intermediul canalului de comunicatie. Aici, în urma unui proces de baleiaj similar cu cel de la emisie, este sintetizata imaginea de televiziune. Pentru ca la receptie imaginea sa fie rezultatul transmiterii succesive a diferitelor cadre captate, trebuie sa se realizeze un sincronism între viteza de transmitere a acestora la cele doua extremitati (captare si receptie).

¨      Semnale de sincronizare.

Reconstituirea fidela a imaginii impune o sincronizare perfecta a sistemelor de baleiere de la captare (camera de luat vederi) si cea de la receptie. Se impune deci transmiterea simultana cu semnalul de imagine si a unor semnale de referinta, de sincronizare, care sa asigure aceasta corespondenta. În acest scop se transmit doua semnale de sincronizare: semnalul de sincronizare verticala SV (sincronizare cadre) si semnalul de sincronizare orizontala SH (sincronizare linii) (fig. 5).

¨      Semnale de stingere


În procesul de explorare trebuie sa existe perioade de timp alocate întoarcerii fasciculului de electroni pe orizontala la sfârsitul fiecarei linii de explorare sau pe verticala la sfârsitul fiecarui cadru. Intervalele de timp necesare pentru "întoarcere", adica perioadele în care fasciculul de electroni revine de la extrema dreapta a imaginii la cea stânga (întoarcerea orizontala) si din partea cea mai de jos a cadrului în partea de sus (întoarcerea verticala) nu sunt utile pentru transmiterea informatiei referitoare la luminanta imaginii si deci se aleg cât posibil mai mici. În aceste perioade de timp nivelul semnalului trebuie sa fie astfel încât la reconstituirea imaginii sa nu apara urmele fasciculului de electroni pe ecranul tubului cinescop. În acest scop se utilizeaza un nivel de semnal inferior nivelului de negru, iar semnalul corespunzator se numeste semnal de stingere. Vor exista deci semnale de stingere pe orizontala (BH), respectiv pe verticala (BV) (fig. 5).

1.2.5. Semnalul video complex

Semnalul obtinut prin însumarea semnalului de imagine, a semnalelor de stingere si a celor de sincronizare poarta numele de semnal video complex (fig 5).

Dupa cum se vede în aceasta figura, în structura semnalului de televiziune (alb-negru) se deosebesc patru nivele importante, situate la diferite înaltimi:

-         nivelul impulsurilor de sincronizare (valoarea minima, pentru semnal video pozitiv) (nivel zero);


Fig. 5a. Impuls sincro si stingere linii cu burst



-         nivelul de stingere (30%);

-         nivelul de negru, foarte apropiat de nivelul de stingere (35%);

-         nivelul de alb, care corespunde valorii maxime a semnalului în cazul semnalului video pozitiv.

Diferenta între nivelul de negru si cel de stingere (5%) reprezinta un spatiu de garda (sau de protectie).

Se face precizarea ca nivelul (amplitu-dinea) impulsurilor de sincronizare de 30% ale semnalului din fig. 5a, este cel care se aplica la intrarea în emitator.

Deasemenea se remarca durata mult mai mare a semnalelor de stingere verticala si de sincronizare verticala în raport cu semnalele corespunzatoare pe orizontala.

S-a dedus, într-o prima aproximatie frecventa maxima (§ 1.2.2) care trebuie transmisa pentru a putea reproduce în bune conditii o imagine aparent continua si cu un continut de detalii corespunzator valorii maxime a rezolutiei. Valoarea acestei frecvente este mare în raport cu frecventa maxima într-o transmisiune audio. Asa cum se va arata, structura particulara a spectrului semnalului video permite si este folosita pentru transmiterea informatiei de culoare (sistemele de televiziune în culori), precum si a unor date suplimentare de interes general (sistem de tip teletext), dar si semnale de test care asigura posibilitatea efectuarii masuratorilor si controlul parametrilor canalului de comunicatie (RR) si al emitatorului în timpul transmisiei.

1.3.  TRANSMISIA  SEMNALELOR  VIDEO  ÎN  RADIOFRECVENŢĂ  (RF)

Transmisia semnalelor de imagine se poate face în RF într-una dintre benzile rezervate transmisiunilor de TV si în conformitate cu normele de televiziune stabilite.

Ce este o norma de televiziune?

O norma de televiziune este constituita dintr-un ansamblu de parametri tehnici specifici unui sistem de televiziune si a caror valoare este riguros stabilita prin conventii internationale. Normele TV asigura compatibilitatea emitator-receptor TV.

În cele ce urmeaza vor fi prezentate normele care se aplica în România dar care sunt utilizate si de catre alte tari.


Fig. 6. Repartitia benzilor de televiziune si radiodifuziune conform normelor CCIR

 
Prin reglementarile UIT (Uniunea Internationala de Telecomunicatii) au fost alocate 5 benzi de frecventa exclusiv pentru televiziune radiodifuzata (fig. 6). Primele trei benzi (I, II si III) sunt în domeniul VHF (FIF), iar urmatoarele (benzile IV si V) în domeniul UHF (UIF). Ţinând seama de lungimea de unda (λ) corespunzatoare frecventelor canalelor de televiziune, rezulta ca în domeniul televiziunii sunt folosite undele metrice si decimetrice.

Modul de repartizare a canalelor de TV în cele cinci benzi este propriu fiecarei norme. Astfel, pentru a avea o privire generala asupra repartizarii benzilor de televiziune si radiodifuziune, în figura 6 este prezentata concentrat aceasta repartizare. Din figura rezulta ca, în conformitate cu norma CCIR banda II FIF (VHF) nu este ocupata de canale TV, ci este destinata emisiunilor de radiodifuziune pe UUS-MF (gama 87,5-108) MHz). De asemenea trebuie mentionata existenta mai multor canale speciale pentru televiziunea transmisa prin cablu (CATV).

Nota: gama de frecventa de la 65 MHz la 73 MHz destinata de norma OIRT pentru emisiunile de radiodifuziune pe UUS-FM nu a fost marcata în figura, deoarece treptat, aceasta banda nu va mai fi folosita, înlocuindu-se cu banda 87,5-108 MHz.

Semnificatia prescurtarilor

Canale

Largimea de banda a canalului

Frecventele limita

Lungimea de unda

UL

-

9 kHz

150-285   kHz

2000 -1050 m

UM

-

9 kHz

510-1605 kHz

590  -  187  m

US

-

9 kHz

3,95-26,1 MHz

76    -  11,5 m

B I

2 - 4

      7 (8) Mhz

47-68      MHz

6,35  -   4,4 m

UUS   FM   B II

       300 kHz

87,5-108 MHz

3,4    -   2,9 m

DAB   MSB

S 2 - S 5

111-139  MHz

2,7    - 2,15 m

MSB

S 1 - S 10

7 MHz

104-174  MHz

2,9    -   1,7 m

B III*

6 - 12

      7 (8) Mhz

174-230  MHz

1,7    -   1,3 m

SSB

S 11 - S 20

7 MHz

230-300  MHz

1,3    -   1    m

ESB**

21 - 32

8 MHz

302-446  MHz

99,3   -  67 cm

B IV

21 - 37

8 MHz

470-606  MHz

64     - 49,5cm

B V

38 - 69

8 MHz

606-862  MHz

49,5   -  35 cm

  *) În banda III (B III), locul canalului 12 TV este planificat pentru radiodifuziunea digitala (DAB)

 **) Planificat  pentru transmisii TV codate D2 MAC, cu largime de banda de 12 MHz, S 21 - S 32

B I         = Banda I TV

B II        = Banda II TV

B III       = Banda III TV

B IV      = Banda IV TV

B V       = Banda V TV

DAB     = Radiodifuziune digitala

ESB     = Superbanda speciala extinsa

HF        = Frecventa înalta

LF         = Frecventa joasa

MF        = Frecvente medii

MSB     = Banda speciala medie

S          = Canal special

SSB     = Superbanda speciala

UHF      = Ultra înalta frecventa (UIF)

UL        = Unde lungi

UM        = Unde medii

US        = Unde scurte

UUS FM= Unde ultrascurte (modulatie de frecventa)

VHF      = Foarte înalta frecventa (FIF)

Repartizarea si numerotarea canalelor TV în benzile de frecventa alocate televiziunii radiodifuzate este proprie fiecarei norme TV.

Trebuie mentionat ca prin natura lor, informatiile prezentate sunt supuse unui proces continuu de modificari si perfectionari.

Principalele norme TV care sunt în functiune în România si care stabilesc caracteristicile tehnice de emisie TV sunt date în tabelul 1.

Tabelul 1.  Caracteristicele tehnice de emisie ale normelor CCIR si OIRT

Caracteristici
 
  Standard




B/G

D/K

CCIR

OIRT

Domeniul de frecveta

VHF/UHF

VHF/UHF

Numar de linii /cadru

625

625

Frecventa cadrelor

Hz

50

50

Frecventa liniilor

Hz

15625

15625

Durata impulsului sincro linii

μs

4,7

4,7

Durata impulsului de stingere linii

μs

12

12

Intervalul de stingere cadre

Linii

25

25

Sistem color

PAL

PAL

Frecventa subpurtatoarei de crominanta

Hz

4433618,75±5

4433618,75±5

Frecventa intermediara imagine

MHz

38,9

38,9

Largime banda video

MHz

5

6

Largime canal R

MHz

7(B) / 8(G)

8

Ecartul între purtatoarele imagine -sunet

MHz

+5,5   +5,7421

6,5

Largime banda laterala reziduala

MHz

0,75

0,75

Spatiul de la purtatoarea de imagine la marginea canalului

MHz

1,25

1,25

Nivelul purtatoare - vârf sincro

%

100

100

Nivelul purtatoare - impuls stingere

%

732

75

Purtatoarea reziduala (nivelul purtatoare - alb

%

10

12

Tipul modulatiei - imagine  (MA)

C3F negativ

C3F negativ

Tipul modulatiei - sunet  (MF)

F3E

F3E

Deviatia de frecventa

KHz

±50

±50

Preaccentuare

μs

50

50

Raportul puterilor imagine/sunet

10:1

10:1

1) pentru cel de al doilea sunet sau stereo

2) 73% în loc de nominal 75% (se tine seama de burst - semnalul de crominanta)

În figura 7 este prezentat spectrul de frecventa corespunzator emitatoarelor care functioneaza conform normelor cu o largime de banda de 7 si 8 MHz. În figura este indicata pozitia purtatoarei de imagine, a purtatoarelor de sunet, precum si a subpurtatoarei de crominanta luând ca reper purtatoarea de imagine. Spectrul prezentat ramâne neschimbat pentru toate canalele TV ale norme respective.


Pentru transmiterea informatiilor corespunzatoare imaginii, respectiv a sunetului, se moduleaza purtatoarele respective din figura 7. Semnalul video moduleaza în amplitudine (MA) purtatoarea de imagine, iar semnalul audio moduleaza în frecventa (MF) purtatoarea de sunet. Semnalul de culoare moduleaza purtatoarea de crominanta în amplitudine în cuadratura (MAQ), proces care se produce în studiou, acolo unde se produce semnalul video complex.

1.4.  MODULAŢIA  ANALOGICĂ - NOŢIUNI  DE  BAZĂ

Transmiterea informatiei se face cu ajutorul semnalelor electrice corespunzatoare diferitelor tipuri de mesaje: acustice (audio), imagine (video), date etc. În sistemele electrice de comunicatie, semnalele respective sunt transformate în variatii de curent electric. Variatiile de curent trebuie sa contina totalitatea elementelor care caracterizeaza semnalul respectiv. La receptie curentii electrici sunt transformati în semnale de acelasi fel ca cele transmise. Semnalele electrice care reproduc informatia pot fi transmise direct, asa cum se face uneori în comunicatiile electrice cu fir (telefonie) sau cu ajutorul unor oscilatii de frecventa mult mai mare decât aceea a semnalului, oscilatii modulate (purtatoare), asa cum se procedeaza în radiocomunicatii.

O marime (curent, tensiune, intensitate de câmp etc) cu variatie sinusoidala în timp se reprezinta prin expresia



F(t) = A cos (ωt +φ),

în care A  reprezinta amplitudinea oscilatiei;

                        ω           -         frecventa unghiulara (pulsatia) (ω = 2πf);

                        (ωt +φ) -          faza;

                        φ            -         faza initiala (diferenta de faza sau unghiul de faza).

Cât timp parametrii A, ω, si φ sunt constanti, oscilatia reprezentata prin relatia de mai sus nu poate fi folosita pentru transmiterea de informatii.


Daca se face însa ca amplitudinea A sau frecventa ω, sau unghiul de faza φ, sa varieze în ritmul semnalului transmis, atunci se poate realiza transmiterea lui.


Se spune în acest caz ca marimea F(t) este modulata, iar semnalul respectiv corespunzator mesajului transmis, se numeste semnal de modulatie sau semnal modulator.

Oscilatia de înalta frecventa modulata constituie semnalul modulat.

Daca amplitudinea A este variata în ritmul semnalului de modulatie, se obtine o modulatie de amplitudine (MA). Daca unghiul de faza φ este variat în ritmul semnalului de modulatie, se obtine o modulatie de faza (MP); o forma a modulatiei de faza este modulatia de frecventa (MF) (fig. 8).

1.4.1.  Modulatia de amplitudine 

¨      Semnal sinusoidal

Procesul de variatie a amplitudinii oscilatiilor de înalta frecventa (semnalului purtator), în concordanta cu oscilatiile de frecventa ale semnalului modulator se numeste modulatie de amplitudine (MA).

Fundamental pentru orice proces de modulatie este utilizarea unei "unde purtatoare" sau pe scurt "purtatoare" (fig. 8). O purtatoare este un semnal care are urmatoarele proprietati principale:

-         se poate distinge si separa de alte semnale purtatoare;

-         are parametri ce pot fi variati în ritmul mesajului (semnalul modulator) si astfel se realizeaza transmisiunea informatiei.

Dispozitivul care serveste la efectuarea modulatiei se numeste modulator, iar semnalul obtinut la iesirea lui se numeste semnal modulat.


Procesul de modulatie se demonstreaza foarte instructiv pe cale grafica. În fig.9 este reprezentat graficul unor oscilatii sinusoidale, care trebuie transmise.

Fig. 9 a reprezinta o oscilatie sinusoidala de joasa frecventa (fm) pe care am numit-o semnal modulator. În fig. 9 b este reprezentata oscilatia de înalta frecventa (f0) care o numim simplu - purtatoare (f0>>fm). În sfârsit, în fig. 9 c si d sunt reprezentate oscilatiile modulate (semnalul modulat), obtinute prin actiunea semnalului modulator asupra frecventei purtatoare. Dupa cum reiese din diagrame, variatia amplitudinii oscilatiilor modulate (înfasuratoarea respectiv anvelopa) reproduce exact toate particularitatile semnalului modulator

În functie de nivelul semnalului modulator care actioneaza asupra frecventei purtatoare, se pot obtine variatii mai mari sau mai mici ale amplitudinii oscilatiilor de înalta frecventa, sau cum se mai numeste, un grad de modulatie (m) (profunzime de modulatie sau indice de modulatie) mai mare sau mai mic.

Marimea gradului de modulatie (m) pentru semnal sinusoidal se determina cu relatiile:


unde:               Am  reprezinta amplitudinea minima a oscilatiei în timpul modulatiei;

                        AM        -_           amplitudinea maxima a oscilatiei în timpul modulatiei;

                        A0        -             amplitudinea oscilatiei purtatoare.

Din cele de mai sus rezulta ca gradul de modulatie nu poate fi mai mare ca unitatea (0 < m < 1). De obicei, gradul de modulatie se exprima în procente.

¨      Semnal de televiziune


În principiu, daca în procesul de modulatie se utilizeaza ca semnal modulator nu unul sinusoildal, ci un altul, cum ar fi cel de televiziune, din punct de vedere de vedere atât teoretic cât si practic lucrurile nu difera decât în ceea ce priveste tipul modulatorului. Semnalul de televiziune are un spectru de frecventa mult mai larg întrucât se opereaza cu semnal sub forma de impulsuri. Acest fapt va impune ca modulatorul sa fie de banda larga.

În figura 10 este reprezentat un semnal de televiziune modulat în amplitudine. Modulatia MA este negativa, în sensul ca la vârf de purtatoare corespunde nivelul de negru, respectiv nivelul sincro din semnalul complex, si la fund de modulatie - albul din semnalul respectiv. Din motive care se vor arata mai târziu (§ 4.4.3), semnalul de alb la emitator nu se reduce niciodata sub 10-12% din valoarea de vârf (corespunzator unui grad de modulatie de 88-90%.

¨      Structura undelor modulate

                 purtatoarea        componenta laterala    componenta laterala

                                                  superioara                      inferioara

 

Expresia oscilatiei modulate în amplitudine cu un semnal sinusoidal se poate scrie sub forma (Ar - amplitudine rezultanta):

Din aceasta relatie rezulta ca o oscilatie MA se poate fi descompune în trei componente: - prima componenta, de frecventa ω0 si amplitudine A0, este purtatoarea; celelalte doua componente de frecventa ω0 + ωm si ω0 - ωm si de amplitudine  se numesc componente laterale (fig. 11).


În cazul în care semnalul de modulatie este format dintr-un numar mare de oscilatii de frecvente diferite, cuprinse într-o anumita banda, de exemplu banda frecventelor audio (30-15000 Hz), oscilatia MA are un spectru format din componentele laterale situate de ambele parti ale purtatoarei, constituind benzile laterale. Ele sunt cuprinse între frecventele ω0 - ωa si ω0 + ωa, unde ωa (respectiv fa) este frecventa cea mai înalta. De exemplu, daca se transmite o banda de frecvente acustice pâna la fa = 15 kHz, rezulta un spectru care ocupa o banda de 30 kHz (fig. 12).

Aceasta se poate exprima prin relatia:

B = (f0 + fa) - (f0 - fa) = 2fa


adica banda totala care rezulta în urma procesului de modulatie în amplitudine este egala cu dublul frecventei celei mai înalte din spectrul care se doreste a fi transmis.

De retinut: spectrul de frecvente al unei unde modulata în amplitudine (MA) contine trei frecvente: purtatoarea si doua benzi de frecvente plasate simetric fata de purtatoare care contin toate frecventele semnalului modulator (fig. 12). Informatia utila este asadar continuta în semnalul modulator, respectiv, se regaseste în ambele benzi laterale ale semnalului modulat. Una din benzile laterale este deci inutila si suprimarea ei reduce întregul semnal la o singura banda laterala De aici se desprinde concluzia ca este suficient sa se transmita spre destinatie, doar o singura banda laterala.

În figura 13 este prezentata o clasificare a modulatiei de amplitudine analogica utilizata în radiocomunicatii, în functie de variantele tehnice adoptate.


MA - AM          Modulatie de Amplitudine

MF - FM           Modulatie de Frecventa

PM                    Modulatie de Faza

BLR - VSB      Banda Laterala Reziduala (Vestigial Side Band)

BLD - DSB      Banda Laterala Dubla (Double Side Band)

BLU - SSB      Banda Laterala Unica (Single Side Band)

BLI - LSB        Banda Laterala Inferioara (Low Side Band)

BLS - USB      Banda Laterala Superioara (Up Side Band)

1.4.2.  Functionarea cu banda laterala reziduala (partial suprimata) (BLR)


În televiziunea radiodifuzata, în scopul reducerii spectrului de frecventa al canalului ocupat, se foloseste modulatia de amplitudine si apoi se suprima partial o banda laterala, în majoritatea cazurilor cea inferioara (conform normelor CCIR). În concluzie, în televiziune, pentru transmiterea semnalului de imagine se foloseste modulatia de amplitudine cu banda laterala inferioara partial suprimata (BLR)         (fig. 14).

¨       Generalitati privind caracteristica de amplitudine si faza a unui amplificator.

La amplificatoarele de unde modulate cu semnale audio, distorsiunile nu sunt importante, cel putin atâta timp cât ele nu sunt atât de mari ca sa dea efecte de ecou. În cazul amplificatoarelor pentru semnale video si pentru impulsuri, neliniaritatea caracteristicii amplitudine-frecventa si a fazei provoaca importante distorsiuni ale semnalului la iesire. În cazul oscilatiilor modulate în frecventa, circuitele amplificatoarelor pot introduce de asemenea importante distorsiuni neliniare. Aceste distorsiuni pot fi reduse daca amplificatoarele au în acelasi timp o buna liniaritate a caracteristicilor de amplitudine si a celor de faza.


În general la un amplificator a carui banda de trecere este liniara, caracterisitica de faza este si ea liniara (fig. 15). Aceasta situatie o întâlnim în interiorul benzii de lucru. Se poate spune ca atunci când se uniformizeaza caracteristica de amplitudine în banda de trecere a unui sistem de transmisiune, se liniarizeaza si caracteristica de faza, adica ne apropiem de conditiile ideale; acest lucru nu mai este adevarat în apropierea limitei benzii de trecere.

S-a aratat ca în televiziune, emitatorul de imagine este modulat în amplitudine, în urma careia se obtin cele doua benzi laterale si din care una (banda laterala inferioara) este apoi partial suprimata. Semnalul video cu care se moduleaza emitatorul este compus dintr-o multitudine de impulsuri. Rezulta ca spectrul frecventelor din banda video este foarte mare, deci si banda amplificatoarelor va trebui sa fie mare. În aceasta situatie, pentru redarea corecta a întregului spectru, forma caracterisicii de frecventa ca si a celei de faza au o importanta majora. De modul în care se reuseste reglajul corect al lantului de prelucrare al semnalului video, va depinde marimea distorsiunilor legate de raspunsul tranzitoriu al impulsurilor care alcatuiesc imaginea.

1.4.3.  Semnale electrice sub forma de impulsuri

Semnalele sunt variatii ale unor marimi fizice care transporta (contin) informatii ele pot fi de diferite tipuri: acustice, electrice, optice, termice, electromagnetice chimice etc. Specificul radiocomunicatiilor este de a transmite informatiile transpuse în semnale electrice, la distanta.


Semnalele electrice pot avea diferite forme. Ele pot avea un caracter continuu, pot varia sinusoidal sau pot avea forma de impulsuri. În general aceste semnale sunt periodice. La rândul lor impulsurile pot fi de forme diferite (vezi fig. 16).

La un impuls se deosebesc: frontul (frontul anterior), palierul si spatele (frontul posterior). Impulsurile de o forma determinata sunt caracterizate de amplitudinea A si de durata ti a impulsului. În practica se folosesc pentru caracterizarea unui impuls urmatorii parametri (fig. 17).

-         durata activa a impulsului tia, masurata la nivelul 0,5 A;

-         durata impulsului ti, masurata la nivelul 0,1 A;

-         durata frontului anterior al impulsului tf, masurata între nivelurile (0,1-0,9 A);

-         durata frontului posterior al impulsului tfa, masurata între nivelurile (0,1-0,9 A);

-         frecventa de repetitie Fr = 1/Tr;

-         umplerea Q = Tr/ti (raportul dintre perioada de repetitie si durata impulsurilor).

-         coeficientul de umplere K = ti/Tr = 1/Q (durata dintre durata impulsului si perioada de repetitie.


¨      Spectrul impulsurilor

Succesiunea periodica a impulsurilor poate fi reprezentata prin suma unui numar infinit de mare de oscilatii sinusoidale (armonice) de amplitudini si faze determinate.

Descompunerea spectrala se bazeaza pe reprezentarea matematica a functiilor periodice cu ajutorul seriei trigonometrice a lui Fourier.

De fapt, ce este un impuls dreptunghiular?

Fig. 18. Impulsul dreptunghiular si componentele sale conform teoriei lui Fourier.

a - armonicile în domeniul timp

b - armonicile în domeniul frecventa

 

Din aplicarea formulelor seriei Fourier, rezulta ca semnalul dreptunghiular este constituit dintr-o infinitate de sinusoide, numite armonici, a caror frecventa este un multiplu al frecventei fundamentale (armonica 1-a) si de amplitudini diferite fig. 18.

Un semnal analizat în domeniul timp (fig. 18 a), poate fi studiat si în domeniul frecventa prin intermediul unei reprezentari numit spectru, care evidentiaza toate componentele armonice de diverse frecvente. Analiza semnalului, practic se face cu un analizor de spectru, iar matematic se face utilizând transformata Fourier, din care rezulta ca orice semnal, poate fi refacut din o suma de componente elementare de diferite frecvente.

Daca am reprezenta grafic fiecare din aceste frecvente, în functie de amplitudinile lor, fiecare armonica s-ar putea reprezenta printr-o liniuta verticala pe axa frecventelor (fig. 18 b) (ceea ce se observa si pe un analizor de spectru).

Reprezentarea semnalelor în domeniul frecventelor da posibilitatea clasificarii acestora în functie de locul pe care îl ocupa în spectru, în doua categorii: banda baza si banda translatata adica deplasata în alt domeniu de frecvente ca urmare a procesului de modulatie pe care l-am tratat mai sus.

Ce concluzie se desprinde din aceasta succinta prezentare?

Pentru transmiterea semnalelor în forma de impuls, evident ca este de dorit ca aceasta sa se faca cu distorsiuni minime, adica forma impulsurilor la receptie sa fie asemanatoare cu cele transmise. Conform teoriei lui Fourier, un asemenea semnal este echivalent cu o componenta continua si un numar infinit de armonici. Cum orice canal de comunicatie nu este în masura sa transmita decât o banda finita de frecvente, rezulta ca si sub acest aspect distorsiunile semnalului sunt inevitabile.

Recapitulam ideile care se desprind din cele tratate

Ř      Un emitator de televiziune transmite un semnal de imagine si unul sau doua semnale de sunet însotitor;

Ř      Semnalul de televiziune (video) este un semnal electric obtinut în urma unui proces de explorare, care contine elemente ale imaginii captate, intercalat între impulsurile care asigura sincronizarea spotului de explorare de la captare cu cel de la receptor, semnalul acesta se numeste semnal complex de televiziune;

Ř      Impulsurile de sincronizare pe linii (orizontala) si pe cadre (verticala), se transmit cu anumite frecvente stabilite prin norme internationale (CCIR);

Ř      Banda de frecventa ocupata de semnalul video este larga, pentru a asigura reproducerea cât mai fidela a imaginii captate;

Ř      Radiodifuzarea semnalelor video se face prin modularea în amplitudine a unei frecvente (purtatoare) mai mari decât a semnalului video, iar a semnalelor audio, prin modularea în frecventa a altei purtatoare;

Ř      Ca urmare a procesului de modulare în amplitudine rezulta trei componente; frecventa purtatoare si doua benzi laterale simetrice fata de frecventa purtatoare;

Ř      În scoul reducerii benzii de frecventa rezultate, în televiziune se suprima partial banda laterala inferioara;

Ř      Semnalele video sunt de fapt impulsuri, acestea se pot descompune conform teoriei lui Fourier într-o infinitate de de oscilatii sinusoidale.













Document Info


Accesari: 7095
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




Coduri - Postale, caen, cor

Politica de confidentialitate

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2019 )