Автор Тема: Что такое спутниковое телевидение  (Прочитано 2236 раз)

Онлайн Atlon

  • Админ
  • Герой
  • *****
  • Сообщений: 5357
  • Карма: +45/-0
    • Просмотр профиля
    • Сканер
Re: Что такое спутниковое телевидение
« Ответ #10 : 21 Сентябрь 2014, 10:57:55 »
Виды модуляции цифровых сигналов (манипуляции)

Цифровой сигнал обладает большим числом преимуществ, отмеченных в статье "Виды сигналов, применяемых в телекоммуникации". Однако при передаче на дальние расстояния (более 100 метров) он начинает терять одно из своих самых важных свойств: помехозащищенность. Это связано с тем, что в качестве среды, как правило, используется воздушное пространство в случае радиопередачи и проводные каналы связи, а цифровой сигнал в этих средах очень быстро затухает. Использовать ретрансляторы через каждые несколько сотен метров при передаче на дальние расстояния экономически неэффективно. Кроме того, это не всегда технически реализуемо, в частности в сотовых системах связи максимальная удаленность мобильной станции (MS) от базовой станции (BTS) может достигать 35 км. Также есть еще одно важное свойство, требуемое для цифрового канала связи – широкополосность. Цифровой сигнал с резкими переходами между уровнями требует широкой полосы для его передачи. В противном случае переходы между уровнями будут "заламываться" и сигнал будет "смазанным", что может привести к высокому проценту ошибок. Для решения вышеуказанных проблем используют различные методы модуляции цифровых сигналов, о которых и пойдет речь в данной статье.

Модуляция – это процесс изменения каких-либо параметров несущего сигнала под действием информационного потока. Данный термин обычно применяют для аналоговых сигналов. Применительно к цифровым сигналам существует другой термин "манипуляция", однако его часто заменяют все тем же словом "модуляция" подразумевая, что речь идет о цифровых сигналах.

Существует 3 основных вида манипуляции сигналов: амплитудная (Amplitude-shift keying (ASK)), частотная (Frequency-shift keying (FSK)) и фазовая (Phase-shift keying (PSK)). Этот набор манипуляций определяется основными характеристиками, которыми обладает любой сигнал (см. статью "Сигнал и его основные характеристики").


Виды манипуляции сигналов

АМ, ЧМ и ФМ являются базисом и достаточно редко применяются на практике поодиночке. Чаще применяются их модификации или в сочетании друг с другом. В частности в стандарте GSM (Global System for Mobile Communications) на радио интерфейсе применяется модуляция GMSK (Gaussian modulation with Minimum Shift Keying) – гауссовская манипуляция с минимальным фазовым сдвигом. Главное ее преимущество заключается в том, что манипулированный этим методом сигнал занимает гораздо меньшую частотную полосу, чем при обычной фазовой манипуляции. Однако в основу GMSK положена, рассмотренная выше обычная фазовая манипуляция, и это видно даже из названия.

Таким образом, выбор того или иного метода манипуляции обусловлен требованиями по помехозащищенности, пропускной способности канала связи, стоимостью реализации оборудования и т.п.

Онлайн Atlon

  • Админ
  • Герой
  • *****
  • Сообщений: 5357
  • Карма: +45/-0
    • Просмотр профиля
    • Сканер
Re: Что такое спутниковое телевидение
« Ответ #11 : 21 Сентябрь 2014, 10:58:40 »
Амплитудная манипуляция (АМ)

Амплитудная манипуляция (англ. Amplitude-shift keying (ASK)) – это один из самых простых видов модуляции цифровых сигналов. Амплитудная манипуляция подразумевает, что для передачи "0" и "1" применяются разные уровни несущего сигнала по напряжению. Например, передаче "0" будет соответствовать 5В, а "1" - 1В. При этом частота и фаза несущего сигнала остаются постоянными. Для повышения помехоустойчивости часто применяют уровни различной полярности (например, "0": 5В, а "1": -5В). Это наиболее простой из всех видов манипуляции. Устройства для реализации амплитудной манипуляции также просты и недороги. Кроме того, амплитудная манипуляция требует минимальной ширины полосы пропускания канала связи.



Амплитудная манипуляция

Однако аналоговая манипуляция редко используется на практике, т.к. она наименее устойчива к воздействию внешних помех из всех. Так, например небольшая и кратковременная импульсная помеха (наиболее распространенный из всех видов помех) может повлечь целую пачку ошибочно принятых символов. Обычно аналоговая манипуляция применяется в сочетании с другими видами манипуляции и не используется сама по себе.

Амплитудная манипуляция нашла применение в оптических каналах связи, т.к. они гораздо меньше подвержены амплитудным помехам. При этом под амплитудой в оптическом сигнале понимается сила света. Таким образом, наличие или отсутствие светового импульса будет соответствовать двум значениям цифрового потока.

Онлайн Atlon

  • Админ
  • Герой
  • *****
  • Сообщений: 5357
  • Карма: +45/-0
    • Просмотр профиля
    • Сканер
Re: Что такое спутниковое телевидение
« Ответ #12 : 21 Сентябрь 2014, 10:59:33 »
Частотная манипуляция (ЧМ)

Частотная манипуляция (англ. Frequency-shift keying (FSK)) – это один из трех основных способов модуляции цифрового сигнала.



Частотная манипуляция сигналов

При частотной манипуляции в зависимости от передаваемого символа изменяется частота несущего сигнала. Например, для передачи "0" используется частота 5Гц, а "1" - 10Гц. Этот вид манипуляции также не сложен в реализации и является более помехоустойчивым, чем амплитудная манипуляция. Но, в эфире довольно часто наблюдаются частотно-селективные помехи, вызванные работой промышленного оборудования (генераторы, трансформаторы). Если передаваемый сигнал окажется в полосе действия таких помех, то возможен высокий процент потери информации или даже полное "перекрытие" канала связи.

Частотная манипуляция также как и амплитудная редко применяется на практике. ЧМ используется лишь в хорошо защищенных каналах связи при передаче на небольшие расстояния.

Онлайн Atlon

  • Админ
  • Герой
  • *****
  • Сообщений: 5357
  • Карма: +45/-0
    • Просмотр профиля
    • Сканер
Re: Что такое спутниковое телевидение
« Ответ #13 : 21 Сентябрь 2014, 11:00:15 »
Фазовая манипуляция (ФМ)

Фазовая манипуляция (англ. Phase-shift keying (PSK)) предполагает изменение фазы несущего сигнала в зависимости от передаваемого символа. Для передачи "0", например, может быть использована начальная фаза 0 градусов, а для "1" - 180 градусов. Этот вид манипуляции более сложен в реализации, но вместе с тем и наиболее помехоустойчив из трех. Одним их основных недостатков фазовой манипуляции является эффект "обратной работы" в фазовом детекторе (устройстве, выделяющем из манипулированного сигнала информационный), когда ошибка в одном символе может привести к ошибочному детектированию всех последующих символов. От этого нежелательного эффекта свободна относительная фазовая манипуляция (ОФМ). Ее принцип заключается в том, что фаза символа определяется не только текущим значением информационного сигнала, но и значением предшествующих символов. Вторым существенным недостатком фазовой манипуляции является необходимость широкой полосы пропускания для передачи фазоманипулированного сигала. Широкая полоса, необходимая для передачи такого сигнала, обусловлена расширением спектра из-за резких переходов между фазой предыдущего и последующего символа.



Фазовая манипуляция сигналов

На практике часто применяются не обычная ОФМ, а ДОФМ (двойная относительная фазовая манипуляция) или ТОФМ (тройная относительная фазовая манипуляция). Главное их преимущество – это возможность передать в одной посылке сигнала сразу два информационных символа для ДОФМ и три – для ТОФМ. Это достигается за счет использования не двух, а четырех (ДОФМ) или восьми (ТОФМ) начальных фаз. Для ДОФМ, например, могут быть использованы следующий вариант: 0 градусов – передача "00", 90 – "01", 180 – "10", 270 – "11". Аналогично для ТОФМ, только для восьми начальных фаз: 0 градусов, 45, 90, 135 и т.д. Главным тормозящим фактором дальнейшего увеличения информационной емкости одной посылки сигнала является снижение помехозащищенности сигнала. Если фазовое расстояние между соседними символами уменьшается, то ошибка может быть создана меньшей по мощности помехой.

Также существуют и другие варианты фазовой манипуляции, которые привносят те или иные положительные свойства. Таким образом, фазовая манипуляция нашла наибольшее применение в системах связи исключительно за счет низкой доли фазовых помех в общей доле нежелательных внешних воздействий.

Онлайн Atlon

  • Админ
  • Герой
  • *****
  • Сообщений: 5357
  • Карма: +45/-0
    • Просмотр профиля
    • Сканер
Re: Что такое спутниковое телевидение
« Ответ #14 : 16 Сентябрь 2015, 14:04:58 »
 
Подробности о спутниковых диапазонах

Если давать популярное определение этому понятию, то спутниковые диапазоны представляют собой пределы радиочастот, в которых осуществляется уверенный прием передаваемого сигнала со спутника. Но это очень приблизительная дефиниция, данная только для понятия лицам, которые не знакомы с радиотехникой.

Характеристики транспондеров

Главой особенностью каждого спутника-ретранслятора считается т.н. «зона покрытия» (уверенного приема). Для понятия всей темы необходимо дать определение, что такое транспондер. Это передатчик-ответчик, который посылает обратный сигнал в ответ на ранее принятый электромагнитный импульс. К примеру, если спутник Amos 3 снабжен транспондерами европейской и ближневосточной направленности (способностью к ретрансляции в заданном направлении), то на территории России прием осуществляться не будет.

Диаграмма направленности транспондера дает возможность фиксировать способность приема электромагнитных импульсов (сигналов).

Частота транспондера – главный показатель. Телевещание со спутников проводится в 2 главных диапазонах — C- и Ku-диапазонах.

Диапазон C (4GНz) применяется как российскими, так и североамериканскими компаниями. Многие отечественные сателлиты применяют их для ретрансляции телепрограмм.

Диапазон Ku (10.700-12.750 GHz) пользуется наибольшей популярностью в европейской зоне приема, как раз в этом диапазоне и вещает телевидение почти для 90 процентов пользователей. Отечественные спутники обновленного типа тоже оборудуются транспондерами Ku-диапаона

Общие понятия

В телевидении с использованием искусственных сателлитов применяется 4 вида спутниковой поляризации, и которых 2 – линейные (вертикальная V и горизонтальная H), и 2 – круговые (правая R и левая L). В качестве конверторного приёмника используется зонд, которому, как правило, придают вид консолей в волноводе, он отвечает за прием линейной поляризации. С изменением разности потенциалов меняется вид поляризации (. 13 В - поляризация V, 18 В - поляризация H). Значение напряжения переключения находится в пределах 16,6 В, при более низком значении конвертор работает в поляризация V, при более высоком - в поляризация H. Для трансформации кругового вида в линейный вид необходимо участие деполяризатора, который может быть исполнен в различных формах – в виде пластины - диэлектрика в волноводе, штырей - консолей, рёбер различного типа, ферритового элемента и т.д. Также этот прибор изготавливается в форме сепаратного модуля, который подсоединен к конвертору (сейчас используется достаточно редко). Он может интегрироваться в конвертор для поляризации линейного типа, чаще применяется для С – диапазона. Также прибор может быть деталью конвертора, при этом чаще используется для Кu – диапазона (об этом будет сказано несколько ниже). Если изучать волновод при открытой крышке защиты, то, увидев рёбра, консоли или пластину - диэлектрик, однозначно в этой конструкции определяется деполяризатор - конвертор для приёма поляризации кругового типа. Для приёма сигналов такой поляризации в тюнере задаётся либо поляризация V, либо поляризация H. Обычно применяют такую схему: R=V, L=H. Но это не всегда так случается, ведь такая схема поляризации кругового типа меняется разворотом деполяризатора на прямой угол коаксиально волноводу. Аналогично разворачивая конвертор на прямой угол, меняется вид поляризации линейного типа.

Виды спутниковых диапазонов

Для телевидения применяются следующие спутниковые диапазоны - С (сигналы частотой 3.5 - 4.2 ГГц) и Ku (сигналы частотой10,7 - 12,75 ГГц), которые имеются во всех используемых типах приборов.

Кu - диапазон

Кu-диапазон подразделяется на 2 поддиапазона - нижний Lo (меньше 11700 МГц) и верхний H (больше 11700 МГц). В этом режиме используются несколько видов конвертеров, которые подходят только для Lo поддиапазона, только для H - уровня, для разных видов поляризации, конверторы - универсалы - для приёма Lo и H поддиапазонов и обеих линейных поляризаций, другие виды конвертеров.

Позиция 22 кГц - Этот регистр для Кu-диапазона служит для выхода в Lo под диапазон универсальных конвертеров. Если частоты менее 11700 кГц, то этот регистр не задействуется, если выше – он необходим. При использовании конвертеров иных типов позиция 22 кГц, как правило, не применяется.

Частота гетеродина - При использовании конвертеров - универсалов заданная частота LQ1=9750, для приёма Н - сигнала LQ 2=10600. Применяя конверторы иного вида, могут задаваться различные частоты гетеродина, к примеру, 10000 , 10750 и т.п. Эту величину можно определить визуально по табличке на конверторе, где она называется тоже LQ

С - диапазон

Частота С-диапазона - как говорилось ранее, находится в пределах 3,5-4,2 ГГц. Частота гетеродина, как правило, присутствует в настройках тюнера как" LQ", «частота нижняя», «частота верхняя» и др. Для формата С-диапазона фиксируется частота в 5150 мГц. Позиция22 кГц для С-диапазона 22 кГц не применяется. Для этого поддиапазона наличие этого сигнала носит индифферентный характер.