Телевизионные системы

  • Вид работы:
    Контрольная работа
  • Предмет:
    Информатика, ВТ, телекоммуникации
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    513,31 Кб
  • Опубликовано:
    2012-09-17
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Телевизионные системы

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»






Контрольная работа №2

«Телевизионные системы»



Студент 5 курса ФЗО

специальности МСТК

группы 700801

шифр 700801-14

Жилевский Андрей Анатольевич

Вариант №11



Минск 2012

План

Задача №1

Задача №2

Литература

Задача №1

Спроектировать домовую распределительную сеть (ДРС) сигналов телевидения для жилого дома. ДРС подключается к линейному тракту условно существующей системы кабельного телевидения и должна удовлетворять требованиям СТБ [36] в полосе рабочих частот от 48,5 до 862 МГц. Исходные данные для проектирования представлены в таблице 1, где: Nпод - количество подъездов в доме; Nэт - количество этажей в доме; Nкв/э - количество квартир абонентов на этаже; U50 (U855) - уровень напряжения радиосигнала изображения 1 ТВ радиоканала на частоте 49,75 МГц (69 ТВ радио канала на частоте 855,25 МГц) в точке домового ввода, дБ(мкВ); Nтв рс - количество радиосигналов телевидения, распределяемых в системе КТВ. При расчётах расстояние между подъездами здания принять равным 30 м, межэтажное расстояние - 3 м.

При проектировании осуществить выбор активного и пассивного оборудования для ДРС, привести его электрические параметры, рассчитать уровни радиосигналов на выходах абонентских распределительных устройств для граничных частот рабочей полосы (50 и 862 МГц). Результаты расчётов представить в графической форме.

Таблица 1 - Исходные данные

Вариант №

Nпод

Nэт

Nкв/э

U50

U855

Nтв рс

11

3

10

4

92

84

26


Решение

Расчет ДРС произведем для двух типов кабеля: SNR RG11-M-Cu и SNR RG6-Cu. Первый тип кабеля в два и более раз дороже, чем кабель SNR RG6-Cu. Однако электрические параметры кабеля SNR RG11-M-Cu лучше, чем у кабеля SNR RG6-Cu.

. Произведем расчет ДРС для кабеля SNR RG11-M-Cu.

Приведем электрические параметры активного и пассивного оборудования для ДРС.

Таблица 2 - Параметры кабеля SNR RG11-M-Cu

Волновое сопротивление, Ом

75±2

Затухание при 20°С, дБ/100 м

5 МГц

1,19


55 МГц

3,29


210 МГц

6,10


250 МГц

6,59


270 МГц

6,81


300 МГц

7,24


400 МГц

8,39


450 МГц

8,76


500 МГц

9,44


550 МГц

9,85


600 МГц

10,47


750 МГц

11,85


870 МГц

12,92


1000 МГц

13,79


Таблица 3 - Параметры используемого оборудования

N

Фирма производи-тель, модель

Тип

Коли-чество направ-лений

Сквоз-ные потери

Потери на отвод

Частотный диапазон

Количество используемого оборудования





дБ

дБ

МГц

шт

1

НАГ, SNR-T-410

ОА-4/10

4

4

10

 5-1000

2

2

НАГ, SNR-T-412

ОА-4/12

4

 4

12

 5-1000

2

3

НАГ, SNR-T-414

ОА-4/14

4

 3,8

14

 5-1000

6

4

НАГ, SNR-T-416

ОА-4/16

4

 2

16

 5-1000

5

5

НАГ, SNR-T-418

ОА-4/18

4

1,5

18

5-1000

5

6

НАГ, SNR-T-420

ОА-4/20

4

 1,5

20

 5-1000

4

7

НАГ, SNR-T-106

ОА-1/6

1

 3,5

6

 5-1000

1

8

НАГ, SNR-T-210

ОА-2/10

2

3,7

10

 5-1000

1

9

НАГ, SNR-T-216

ОА-2/16

2

1,5

16

5-1000

1

10

НАГ, SNR-SPLT4

ДА-4

4

 -

8

 5-1000

6

*примечание: рекомендуемый рабочий уровень при многоканальном сигнале (84 канала PAL-D)

 

Усилитель кабельный домовой

1. Двухтактный (Push-Pull) широкополосный усилитель.

. Встроенные плавные регуляторы усиления и наклона АЧХ.

3. Металлический корпус с оребрением для лучшего охлаждения.

4. Тестовая точка на выходе -20dB.

5. Импульсный источник питания с высоким КПД.

6. Сетевой шнур с проводником заземления

Таблица 4 - Технические характеристики усилителя

Тип

SNR-HA-117-30

SNR-HA-117-30-60

Диапазон частот

45~862 МГц

45~862 МГц

Коэффициент усиления

30 дБ

30 дБ

Максимальный выходной уровень (DIN45004B)

117 дБмкВ

117 дБмкВ

Рабочий входной уровень*

70 дБмкВ

70 дБмкВ

Рабочий выходной уровень*

100 дБмкВ

100 дБмкВ

Плавная регулировка усиления

0…-15 дБ

0…-15 дБ

Плавная регулировка наклона

0…18 дБ

0…18 дБ

Неравномерность АЧХ

±1 дБ

±1 дБ

Коэффициент шума

≤10 дБ

≤10 дБ

Возвратные потери

≥12 дБ

≥12 дБ

C/CTB (84 PAL-D, вых. 100 дБмкВ)

≥60 дБ

≥60 дБ

C/CSO (84PAL-D, вых. 100 дБмкВ)

≥60 дБ

≥60 дБ

Напряжение питания

165-250 В, 50 Гц

165-250 В, 50 Гц

Потребляемая мощность

8 Вт

8 Вт

Размеры, мм

178(L) x 100 (W) x55(H)

178(L) x100 (W) x55(H)


Расчет уровней сигналов начинаем с самой дальней точки по формуле:

Uвых ОАn=Uвых ОАn-1 + Lотв ОАn-1 + αкабlкаб + LпрОАn - LотвОАn;

 

где Uвых ОАn - уровень сигнала на выходе ответвителя или делителя на этаже N (дБмкВ); Lотв ОАn-1 - потери на отвод ответвителя или делителя на этаже N-1 (дБ); αкаб - потери в кабеле на частоте, для которой производится расчёт (дБ/м); lкаб - длина кабеля; LпрОАn - потери на проход ответвителя или делителя на этаже N (дБ).

Расчёт верхней границы (U855):

№ этажа / № подъезда:

/3 Uвых ДА4 =70 дБмкВ;

/3 Uвых ОА12 =70+8+0,13•3+4-12=70,39 дБмкВ;

/3 Uвых ОА14 =70,39+12+0,13•3+3,8-14=72,58 дБмкВ;

/3 Uвых ОА18 =72,58+14+0,13•3+1,5-18=70,47 дБмкВ;

/3 Uвых ОА20 =70,47+18+0,13•3+1,5-20=70,36 дБмкВ;

/3 Uвых ОА20 =70,36+20+0,13•3+1,5-20=72,25 дБмкВ;

7/3 Uвых ОА16 =72,25+20+0,13•3+3,5-6-0,13•21-16=1,41 дБмкВ;

8/3 Uвых ОА14 =71,41+16-2-0,13•3-14=71,02 дБмкВ;

/3 Uвых ОА10 =71,02+14-3,8-0,13•3-10=70,83 дБмкВ;

/3 Uвых ДА4 =70,83+10-4-0,13•3-8=68,44 дБмкВ;

/2 Uвых ОА20=72,25+20+0,13•3+3,5+0,13•30+3,7-10-0,13•3-20=73,35 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18=73,35+20-1,5-0,13•3-18=73,46 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=73,46+18-1,5-0,13•3-16=73,57 дБмкВ;

/2 Uвых ОА14=73,57+16-2-0,13•3-14=73,18 дБмкВ;

/2 Uвых ОА12=73,18+14-3,8-0,13•3-12=70,99 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=70,99+12-4-0,13•3-8=70,6 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18 =72,25+20+0,13•3+3,5+0,13•30+3,7-10-0,13•21-18=73,01 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=73,01+18-1,5-0,13•3-16=73,12 дБмкВ;

/2 Uвых ОА14=73,12+16-2-0,13•3-14=72,73 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=72,73+14-3,8-0,13•3-8=74,54 дБмкВ;

/1 Uвых ОА20=72,25+20+0,13•3+3,5+0,13•30+3,7+0,13•30+1,5-16-0,13•3-20= =72,75 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=72,75+20-1,5-0,13•3-18=72,86 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=72,86+18-1,5-0,13•3-16=72,97 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=72,97+16-2-0,13•3-14=72,58 дБмкВ;

/1 Uвых ОА10=72,58+14-3,8-0,13•3-10=72,39 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=72,39+10-4-0,13•3-8=70 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=72,25+20+0,13•3+3,5+0,13•30+3,7+0,13•30+1,5-16-0,13•21-18= =72,41 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=72,41+18-1,5-0,13•3-16=72,52 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=72,52+16-2-0,13•3-14=72,13 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=72,13+14-3,8-0,13•3-8=73,94 дБмкВ.

Расчёт верхней границы (U50):

№ этажа / № подъезда:

/3 Uвых ДА4=75 дБмкВ;

/3 Uвых ОА12=75+8+0,03•3+4-12=75,09 дБмкВ;

/3 Uвых ОА14=75,09+12+0,03•3+3,8-14=76,98 дБмкВ;

/3 Uвых ОА18=76,98+14+0,03•3+1,5-18=74,57 дБмкВ;

/3 Uвых ОА20=74,57+18+0,03•3+1,5-20=74,16 дБмкВ;

/3 Uвых ОА20=74,16+20+0,03•3+1,5-20=75,75 дБмкВ;

7/3 Uвых ОА16=75,75+20+0,03•3+3,5-6-0,03•21-16=76,71 дБмкВ;

8/3 Uвых ОА14=76,71+16-2-0,03•3-14=76,62 дБмкВ;

/3 Uвых ОА10=76,62+14-3,8-0,03•3-10=76,73 дБмкВ;

/3 Uвых ДА4=76,73+10-4-0,03•3-8=74,64 дБмкВ;

/2 Uвых ОА20=75,75+20+0,03•3+3,5+0,03•30+3,7-10-0,03•3-20=73,85 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18=73,85+20-1,5-0,03•3-18=74,26 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=74,26+18-1,5-0,03•3-16=74,67 дБмкВ;

/2 Uвых ОА14=74,67+16-2-0,03•3-14=74,58 дБмкВ;

/2 Uвых ОА12=74,58+14-3,8-0,03•3-12=72,69 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=72,69+12-4-0,03•3-8=72,6 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18=75,75+20+0,03•3+3,5+0,03•30+3,7-10-0,03•21-18=75,31 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=75,31+18-1,5-0,03•3-16=75,72 дБмкВ;

/2 Uвых ОА14=75,72+16-2-0,03•3-14=75,63 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=75,63+14-3,8-0,03•3-8=77,74 дБмкВ;

/1 Uвых ОА20=75,75+20+0,03•3+3,5+0,03•30+3,7+0,03•30+1,5-16-0,03•3-20= =70,25 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=70,25+20-1,5-0,03•3-18=70,66 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=70,66+18-1,5-0,03•3-16=71,07 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=71,07+16-2-0,03•3-14=70,98 дБмкВ;

/1 Uвых ОА10=70,98+14-3,8-0,03•3-10=71,09 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=71,09+10-4-0,03•3-8=69 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=75,75+20+0,03•3+3,5+0,03•30+3,7+0,03•30+1,5-16-0,03•21-18= =71,71 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=71,71+18-1,5-0,03•3-16=72,12 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=72,12+16-2-0,03•3-14=72,03 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=72,03+14-3,8-0,03•3-8=74,14 дБмкВ.

Уровень сигнала на выходе усилителя составит:

Uвых УД 855=72,25+20+0,13•3+3,5+0,13•30+3,7+0,13•30+1,5+0,13•3=109,53 дБмкВ;

Uвых УД 50=75,75+20+0,03•3+3,5+0,03•30+3,7+0,03•30+1,5+0,03•3=106,43 дБмкВ.

Следовательно

КУ 855=109,53-84=25,53 дБ;

КУ50=106,43-92=14,43 дБ.

Рисунок 1 - Проектируемая ДРС жилого дома

. Произведем расчет ДРС для кабеля SNR RG6-Cu.

Приведем электрические параметры активного и пассивного оборудования для ДРС. сеть телевидение сигнал усилитель

Таблица 5 - Параметры кабеля SNR RG6-Cu

Волновое сопротивление, Ом

75±2

Затухание при 20°С, дБ/100 м

5 МГц

1.87


55 МГц

4.96


210 МГц

9.66


250 МГц

10.31


270 МГц

10.89


300 МГц

11.22


400 МГц

13.11


450 МГц

13.93


500 МГц

14.70


550 МГц

15.52


600 МГц

16.26


750 МГц

18.07


870 МГц

19.86


1000 МГц

21.57


Таблица 6 Параметры используемого оборудования

N

Фирма производитель, модель

Тип

Количество направлений

Сквозные потери

Потери на отвод

Частотный диапазон

Количество используемого оборудования





дБ

дБ

МГц

шт

1

НАГ, SNR-T-410

ОА-4/10

4

4

10

 5-1000

3

2

НАГ, SNR-T-412

4

 4

12

 5-1000

2

3

НАГ, SNR-T-414

ОА-4/14

4

 3,8

14

 5-1000

4

4

НАГ, SNR-T-416

ОА-4/16

4

 2

16

 5-1000

6

5

НАГ, SNR-T-418

ОА-4/18

4

1,5

18

5-1000

6

6

НАГ, SNR-T-420

ОА-4/20

4

 1,5

20

 5-1000

2

7

НАГ, SNR-T-422

ОА-4/22

4

 1

22

 5-1000

1

8

НАГ, SNR-T-106

ОА-1/6

1

 3,5

6

 5-1000

1

9

НАГ, SNR-T-212

ОА-2/12

2

2,5

12

 5-1000

1

10

НАГ, SNR-T-216

ОА-2/16

2

1,5

16

5-1000

1

11

НАГ, SNR-SPLT4

ДА-4

4

 -

8

 5-1000

6

 


Усилитель кабельный домовой

1. Двухтактный (Push-Pull) широкополосный усилитель.

. Встроенные плавные регуляторы усиления и наклона АЧХ.

3. Металлический корпус с оребрением для лучшего охлаждения.

4. Тестовая точка на выходе -20dB.

5. Импульсный источник питания с высоким КПД.

6. Сетевой шнур с проводником заземления.

Таблица 7 - Технические характеристики усилителя

Тип

SNR-HA-117-30

SNR-HA-117-30-60

Диапазон частот

45~862 МГц

45~862 МГц

Коэффициент усиления

30 дБ

30 дБ

Максимальный выходной уровень (DIN45004B)

 117 дБмкВ

 117 дБмкВ

Рабочий входной уровень*

70 дБмкВ

70 дБмкВ

Рабочий выходной уровень*

100 дБмкВ

100 дБмкВ

Плавная регулировка усиления

0…-15 дБ

0…-15 дБ

Плавная регулировка наклона

0…18 дБ

0…18 дБ

Неравномерность АЧХ

±1 дБ

±1 дБ

Коэффициент шума

≤10 дБ

≤10 дБ

Возвратные потери

≥12 дБ

≥12 дБ

C/CTB (84 PAL-D, вых. 100 дБмкВ)

≥60 дБ

≥60 дБ

C/CSO (84PAL-D, вых. 100 дБмкВ)

≥60 дБ

≥60 дБ

Напряжение питания

165-250 В, 50 Гц

165-250 В, 50 Гц

Потребляемая мощность

8 Вт

8 Вт

Размеры, мм

178(L) x 100 (W) x55(H)

178(L) x100 (W) x55(H)

*примечание: рекомендуемый рабочий уровень при многоканальном сигнале (84 канала PAL-D)

Расчет уровней сигналов начинаем с самой дальней точки по формуле:

Uвых ОАn=Uвых ОАn-1+Lотв ОАn-1кабlкаб+LпрОАn-LотвОАn;

 

где Uвых ОАn - уровень сигнала на выходе ответвителя или делителя на этаже N (дБмкВ); Lотв ОАn-1 - потери на отвод ответвителя или делителя на этаже N-1 (дБ); αкаб - потери в кабеле на частоте, для которой производится расчёт (дБ/м); lкаб - длина кабеля; LпрОАn - потери на проход ответвителя или делителя на этаже N (дБ).

Расчёт верхней границы (U855):

№ этажа / № подъезда:

/3 Uвых ДА4=70 дБмкВ;

/3 Uвых ОА12=70+8+0,2•3+4-12=70,6 дБмкВ;

/3 Uвых ОА14=70,6+12+0,2•3+3,8-14=73 дБмкВ;

/3 Uвых ОА18=73+14+0,2•3+1,5-18=71,1 дБмкВ;

/3 Uвых ОА20=71,1+18+0,2•3+1,5-20=71,2 дБмкВ;

/3 Uвых ОА22=71,2+20+0,2•3+1-22=70,8 дБмкВ;

7/3 Uвых ОА18=70,8+22+0,2•3+3,5-6-0,2•21-18=68,7 дБмкВ;

8/3 Uвых ОА16=68,7+18-1,5-0,2•3-16=68,6 дБмкВ;

/3 Uвых ОА10=68,6+16-2-0,2•3-10=72 дБмкВ;

/3 Uвых ДА4=72+10-4-0,2•3-8=69,4 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18=70,8+22+0,2•3+3,5+0,2•30+2,5-12-0,2•3-18=74,8 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=74,8+18-1,5-0,2•3-16=74,7 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=74,7+16-2-0,2•3-16=72,1 дБмкВ;

/2 Uвых ОА12=72,1+16-2-0,2•3-12=73,5 дБмкВ;

/2 Uвых ОА10=73,5+12-4-0,2•3-10=70,9 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=70,9+10-4-0,2•3-8=68,3 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18=70,8+22+0,2•3+3,5+0,2•30+2,5-12-0,2•21-18=71,2 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=71,2+18-1,5-0,2•3-16=71,1 дБмкВ;

/2 Uвых ОА14=71,1+16-2-0,2•3-14=70,5 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=70,5+14-3,8-0,2•3-8=72,1 дБмкВ;

/1 Uвых ОА20=70,8+22+0,2•3+3,5+0,2•30+2,5+0,2•30+1,5-16-0,2•3-20= =76,3 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=76,3+20-1,5-0,2•3-18=76,2 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=76,2+18-1,5-0,2•3-16=76,1 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=76,1+16-2-0,2•3-14=75,5 дБмкВ;

/1 Uвых ОА10=75,5+14-3,8-0,2•3-10=75,1 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=75,1+10-4-0,2•3-8=72,5 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=70,8+22+0,2•3+3,5+0,2•30+2,5+0,2•30+1,5-16-0,2•21-18= =74,7 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=74,7+18-1,5-0,2•3-16=74,6 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=74,6+16-2-0,2•3-14=74 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=74+14-3,8-0,2•3-8=75,6 дБмкВ.

Расчёт верхней границы (U50):

№ этажа / № подъезда:

/3 Uвых ДА4=75 дБмкВ;

/3 Uвых ОА12=75+8+0,05•3+4-12=75,15 дБмкВ;

/3 Uвых ОА14=75,15+12+0,05•3+3,8-14=77,1 дБмкВ;

/3 Uвых ОА18=77,1+14+0,05•3+1,5-18=74,75 дБмкВ;

/3 Uвых ОА20=74,75+18+0,05•3+1,5-20=74,4 дБмкВ;

/3 Uвых ОА22=74,4+20+0,05•3+1-22=73,55 дБмкВ;

7/3 Uвых ОА18=73,55+22+0,05•3+3,5-6-0,05•21-18=74,15 дБмкВ;

8/3 Uвых ОА16=74,15+18-1,5-0,05•3-16=74,5 дБмкВ;

/3 Uвых ОА10=74,5+16-2-0,05•3-10=78,35 дБмкВ;

/3 Uвых ДА4=78,35+10-4-0,05•3-8=76,2 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18=73,55+22+0,05•3+3,5+0,05•30+2,5-12-0,05•3-18=73,05 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=73,05+18-1,5-0,05•3-16=73,4 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=73,4+16-2-0,05•3-16 =71,25 дБмкВ;

/2 Uвых ОА12=71,25+16-2-0,05•3-12=73,1 дБмкВ;

/2 Uвых ОА10=73,1+12-4-0,05•3-10=70,95 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=70,95+10-4-0,05•3-8=68,8 дБмкВ;

/2 Uвых ОА18=73,55+22+0,05•3+3,5+0,05•30+2,5-12-0,05•21-18=72,15 дБмкВ;

/2 Uвых ОА16=72,15+18-1,5-0,05•3-16=72,5 дБмкВ;

/2 Uвых ОА14=72,5+16-2-0,05•3-14=72,35 дБмкВ;

/2 Uвых ДА4=72,35+14-3,8-0,05•3-8=74,4 дБмкВ;

/1 Uвых ОА20=73,55+22+0,05•3+3,5+0,05•30+2,5+0,05•30+1,5-16-0,05•3-−20=70,05 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=70,05+20-1,5-0,05•3-18=70,4 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=70,4+18-1,5-0,05•3-16=70,75 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=70,75+16-2-0,05•3-14=70,6 дБмкВ;

/1 Uвых ОА10=70,6+14-3,8-0,05•3-10=70,65 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=70,65+10-4-0,05•3-8=68,5 дБмкВ;

/1 Uвых ОА18=73,55+22+0,05•3+3,5+0,05•30+2,5+0,05•30+1,5-16-0,05•21-−18=71,15 дБмкВ;

/1 Uвых ОА16=71,15+18-1,5-0,05•3-16=71,5 дБмкВ;

/1 Uвых ОА14=71,5+16-2-0,05•3-14=71,35 дБмкВ;

/1 Uвых ДА4=71,35+14-3,8-0,05•3-8=73,4 дБмкВ.

Уровень сигнала на выходе усилителя составит:

Uвых УД 855=70,8+22+0,2•3+3,5+0,2•30+2,5+0,2•30+1,5+0,2•3=113,5 дБмкВ;

Uвых УД 50=73,55+22+0,05•3+3,5+0,05•30+2,5+0,05•30+1,5+0,05•3=106,35 дБмкВ;

Следовательно

КУ 855=113,5-84=29,5 дБ.

КУ50=106,35-92=14,35 дБ.

Рисунок 2 - Проектируемая ДРС жилого дома

Задача №2

Для цифровой системы передачи сигналов изображения и звукового сопровождения с параметрами, указанными в таблице 8:

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, цветоразностных сигналов ВЦРС, суммарную скорость передачи видеоданных ВИЗ, суммарную скорость передачи звуковых данных ВЗВ, общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) В;

рассчитать объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хранения) 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 8 параметрами, вычислить соответствующие битовую ВКОД (на выходе помехоустойчивого кодера U5) и символьную ВСИМВ. (на выходе модулятора UR1) скорости;

определить максимальную длительность фрагмента программы t, которая может быть записана в ЗУ заданной емкости VЗУ с учетом выбранных коэффициентов 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). Рассчитаем отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта для сигналов яркости и звуковой частоты (возможными потерями в цифровом тракте пренебречь).

Таблица 8 - Исходные данные

Вариант 11


Параметры изображения

Разрешение NГхNВ, пикс

1440х1080p


FК,Гц

25


Кмах

150


Кпор,%

2


ОСШВХ,дБ

45


Формат

4:1:1

Параметры звука

FН,Гц

20


FВ,кГц

20


ОСШЗВ,дБ

85


NКАН

4

Параметры канала связи

ΔFРК,МГц

27


Вид модуляции

QPSK


R

2/3


VЗУ,МБ

630


Решение

Рисунок 2 − Обобщённая структурная схема цифровой системы передачи сигналов изображения и звукового сопровождения

. Определим разрядность квантования mиз для яркостного и цветоразностных сигналов по формуле:

mиз=log2M,

где M - число уровней квантования, которое находится по формуле:


где k - контраст изображения,

σ - пороговый контраст.

Тогда


Следовательно, примем M=256.

Откуда

mиз=log2256=8.

Разрядность квантования для сигнала звукового сопровождения примем равной mзв=16.

. Выберем частоту дискретизации fд.зв для сигнала звукового сопровождения:

fд.зв ≥ 2fв,

fд.зв ≥ 2∙20

fд.зв ≥ 40 кГц.

Следовательно, примем fд.зв=44,1 кГц.

. Рассчитаем скорость передачи данных

.1. Для сигнала яркости Bкадра Y:

Bкадра Y=NГ∙NB∙mиз,

где mиз − разрядность квантования изображения. Тогда

Bкадра Y=1440∙1080∙8=12,442 Мбит/с.

.2. Для цветоразностных сигналов Bкадра ЦРС:

, Тогда

 Мбит/с.

.3. Суммарную скорость передачи видеоданных Bкадра ∑:

Bкадра ∑=Bкадра Y+(2/4)∙BкадраY=1,5∙Bкадра Y,

Bкадра ∑=1,5∙12,442=18,663 Мбит/с.

.4. Скорость передачи видеоданных Bиз всех кадров:

Bиз=Bкадра ∑∙fк,

где fк - частота кадров.

Тогда

Bиз=18,663∙25=466,575 Мбит/с.

.5. Суммарную скорость передачи звуковых данных Bзв:

Bзв=Nкан∙fд.зв∙mзв,

Bзв=4∙44,1∙16=2,82 Мбит/с.

.6. Общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) B:

B=Bиз+Bзв,

B=466,575+2,82=469,395 Мбит/с.

. Рассчитаем объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хранения) одного кадра некомпрессированных видеоданных Vзу.из:

так как по условию задачи у нас заданно 1080 строк по 1440 элементов в каждой строке, то

Vзу.из=Nг∙Nв∙mиз,

Vзу.из=1440∙1080∙8=12,442 Мбит.

. Вычислим соответствующие битовую Bкод (на выходе помехоустойчивого кодера U5) и символьную Bсимв (на выходе модулятора UR1) скорости:

Bсимв=ΔFРК=27 МГц=27 ·106 симв./с.

Bкод=ΔFРК∙log2M∙R,

M − число уровней квантования.

Так как по условию задачи заданна QPSK модуляция, которая равна виду модуляции 4-QAM. Тогда M=4.

Следовательно

Bкод=27∙log24∙(2/3)=36 Мбит/с.

Фактически скорость компрессии равна Bфакт. компр.≈35 Мбит/с.

. Определим необходимые коэффициенты компрессии сигналов:

Изображения kиз:

kиз=Bиз/Bфакт. компр.=466,575/35=13,3.

Учитывая наличие аудиоданных, округлим до целого числа коэффициент сжатия видеоданных в большую сторону kИЗ≈14.

Примем kИЗ=15, kЗВ=10.

7. Определим максимальную длительность фрагмента программы t фрагм., которая может быть записана в ЗУ заданной емкости Vзу с учетом выбранных коэффициентов компрессии kиз и kзв:


. Рассчитаем отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта (возможными потерями в цифровом тракте пренебрегаем):

.1. Для сигнала яркости:


где ОСШкв.из. - кватованное отношение сигнал/шум для сигнала яркости:

ОСШкв из=6,02∙m+10,8, дБ

ОСШкв из=6,02∙8+10,8=58,96 дБ. Тогда


.2. Для сигнала звуковой частоты:


где ОСШкв.зв. - кватованное отношение сигнал/шум для сигнала звуковой частоты:

ОСШкв зв=6,02∙m−8,2, дБ

ОСШкв из=6,02∙16−8,2=88,12 дБ. Тогда

Литература

1. Зима З. А., Колпаков И. А., Романов А. А., Тюхтин М. Ф. Системы кабельного телевидения. Под ред. Тюхтина М. Ф. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004.

. Капуро П. А., Ткаченко А. П., Хоминич А. Л. Телевидение, телевизионные системы: методические указания и контрольные задания для студентов специальностей «Радиотехника» и «Многоканальные системы телекоммуникаций» заочной формы обучения. - М.: БГУИР, 2012.

3. Ткаченко А. П., Капуро П. А., Хоминич А. Л. Цифровое представление сигналов изображения и звукового сопровождения: Учебное пособие по телевизионным дисциплинам. - Мн.: БГУИР, 2003.

. СТБ 1662 - 2006 (ГОСТ Р 52023 − 2003). Сети распределительные систем кабельного телевидения. Основные параметры, технические требования, методы измерений и испытаний. - Мн.: 2006.

5. shop.nag.ru.

Похожие работы на - Телевизионные системы

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!