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





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:

prin eter

prin cablu

prin satelit

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


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:

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.

 




















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



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.

. 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

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


pentru cel de al doilea sunet sau stereo

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.


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


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

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;

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

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

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;

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

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

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











Document Info


Accesari: 7517
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.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2020 )