Курсовая работа: Расчет линии связи для системы телевидения
17,70 – 21,20 ГГц
Служба непосредственного ТВ вещания:
11,70 – 12,20 ГГц
Служба спутникового вещания:
21,40 – 22,00 ГГц.
Региональные системы действуют в основном в рамках ФСС, допускающей подачу сигналов за пределы национальной территории. Программы носят преимущественно коммерческий характер, иногда передаются в закодированном виде, зачастую снабжены многоязычным звуковым сопровождением и формируются в расчете на определенные категории телезрителей по культурным запросам, профессиональным интересам и другим признакам.
Наиболее популярной в Европе региональной спутниковой системой передачи телевидения является, безусловно, Astra, включающая на сегодняшний день четыре спутника с индексами А, В, С, D, работающие в одной точке 19,2° в.д. в смежных участках полосы частот 10,7... 11,7 ГГц. Владельцем спутников является консорциум частных и государственных банков ряда европейских стран с участием правительства Люксембурга. Сигналы с ИСЗ ASTRA принимают более 90 % приемных установок в Европе.
Спутники содержат по 16 одновременно работающих стволов, распределенных в четыре группы по 4 ствола. Каждая группа соединена со своим облучателем, формирующим слегка отличную диаграмму направленности. Зоны обслуживания охватывают почти всю Западную и Центральную и восточную Европу, обеспечивая в центральной части зоны ЭИИМ (англ. EIRP – эффективная изотропно - излучаемая мощность – параметр, объединяющий мощность передатчика (или транспондера) и коэффициент усиления передающей антенны) 51...52 дБВт, что достаточно для приема на антенну диаметром 60...80 см.
В ноябре 1995 г. запущен пятый ИСЗ из этой серии ASTRA-1E с 18 стволами в диапазоне 11,7. .12,1 ГГц, предназначенный для цифровых передач. Стволы с горизонтальной поляризацией на этом ИСЗ по примеру EutelsatIIимеют зону обслуживания, расширенную на восток до Москвы.
Технические данные спутников ASTRA приведены в табл. 1.1
Таблица 1.1. Технические данные спутников ASTRA.
| Страна, организация | Люксембург | ||
| Параметры систем спутникового вещания. ИСЗ |
ASTRA 1A, B |
ASTRA 1C, D |
ASTRA 1E |
| Позиция на ГО | 19,20 з.д. | 19,20 з.д. | 19,20 з.д. |
| Год запуска | 1988, 1991 | 1993, 1994 | 1995 |
| Расчетный срок существования, лет | 12 | 14 | 14 |
| Масса ИСЗ, кг | 1820 | 2500 | --- |
| Мощность источников питания, Вт | 2309 | 3300 | --- |
| Диапазон, ГГц | 14/11 | 14/11 | 14/12 |
| Число стволов на ИСЗ | 16 | 18 | 18 |
| Зона обслуживания | 4 х узкий луч, Европа | 4 х узкий луч, Европа | 4 х узкий луч, Европа |
| Мощность на ствол, Вт | 45/60 | 63 | 85 |
| ЭИИМ, дБВт | 50 | 50 | 50 |
| Полоса частот ствола, МГц | 26 | 26 | 33 |
| Добротность ИСЗ, дБ/К | --- | --- | --- |
| Пропускная способность, каналы | 16 ТВ | 18 ТВ | 18 ТВ |
Идея размещения в одной точке орбиты нескольких ИСЗ смежных диапазонов для организации ТВ вещания оказалась весьма плодотворной. По этому пути пошла организация Eutelsat, запустив в точку 13° в.д. в дополнение к работающему там с 1990 г. EutelsatIIF1 новый спутник EutelsatIIF6 (коммерческое название HotBird), стволы которого размещены в полосе частот 11,2... 11,53 ГГц, не используемой EutelsatIIF1. Все стволы на обоих ИСЗ предназначены для передачи телевидения, так что на одну антенну, ориентированную в точку 13° в.д., можно будет принять до 40 ТВ программ. Отличительной особенностью EutelsatIIF6 является специально разработанная передающая бортовая антенна широкого луча, обеспечивающая еще более широкую зону обслуживания на востоке с более равномерным распределением поля, чем у других спутников семейства Eutelsat.
Принято решение о запуске в 1996 г. и начале 1997 г. в эту же точку еще двух ИСЗ HotBird 2 и HotBird 3 с 20 стволами мощностью 110 Вт на каждом, предназначенных преимущественно для ТВ передачи в цифровой форме с компрессией. Спутники имеют лучи с европейским покрытием (от Лондона до Москвы) и ЭИИМ не менее 51 дБВт и более узкие лучи, охватывающие Центральную Европу с ЭИИМ 54 дБВт.
Принятие в 1977 г. Плана ВАКР-77 стимулировало создание в Европе национальных систем с мощными спутниками, работающими в диапазоне 12 ГГц. Примечательным в этом плане оказался 1989 г., когда была завершена работа над четырьмя такими системами.
Совместный проект TDF (Франция)-TVSat (ФРГ) разрабатывался с 1980 г. при полной поддержке правительств обеих стран. Параметры спутников полностью соответствуют Плану ВАКР-77. Спутники TDF и TVSat практически одинаковы и различаются в основном передающими антеннами. Каждый рассчитан на передачу ТВ-программ в пяти каналах, выделенных стране Планом ВАКР-77. После многочисленных задержек были запущены два спутника TDF (в 1988 и 1990 гг.) и один TVSat (в 1989 г.).
С 1980 г. в Швеции разрабатывался проект многоцелевого ИСЗ Tele-Х, предназначенного для ТВ вещания и связи. Через три рабочих ствола Tele-Х с большой выходной мощностью в каналах 26, 32, 40 планировалось передавать программы коммерческого телевидения в стандарте D-MAC. Однако как коммерческое предприятие Tele-Х успеха не имел и долгое время бездействовал. Лишь в 1991 г. началось использование его стволов для передачи шведских и норвежских программ.
Четвертой системой диапазона 12 ГГц, введенной в строй в 1989 г., явилась частная британская система BSB спутники которой MarcoPolo 1 и 2 были выведены в точку 31° з.д в 1990 гг.
1.2 Краткое описание параметров системы связи
В данном пункте вводятся основные понятия цифрового ТВ вещания (DVB – DigitalVideoBroadcasting), которое более подробно освещено в основной части курсового проекта.
В ближайшее время ожидается быстрый переход к цифровому ТВ вещанию (DVB) с использованием международных стандартов сжатия данных и цифровой (фазовой) модуляции сжатых сигналов MPEG-2 (ISO/IEO 13818) (MPEG – Moving Picture Expert Group . Специальная группа экспертов по вопросам кинотехники; алгоритм и группа стандартов сжатия видео изображений и звука ). Эти стандарты приняты в Европе и многих других странах для передачи цифрового ТВ сигнала через спутники и кабельные системы. Поскольку применение данных стандартов обеспечивает экономное использование полосы частот и высокую помехоустойчивость, существуют планы по их распространению на наземное ТВ вещание.
Первое поколение бытовых приемных устройств DVBпредставляет собой настольные модели совмещенных приемников/декодеров (IRD). Приемники имеют стандартные разъемы ВЧ и SCART для подсоединения к антенне, кабелю и ТВ/ВМ (TV/VCR). В моделях высокого класса устанавливается разъем для подключения персонального компьютера, так что их можно использовать для мультимедийных средств и подключения к Internet. Спутниковые каналы идеально подходят для доставки страниц Всемирной паутины, поскольку они обеспечивают широкую полосу пропускания.
Скорость передачи данных, применяемая для ТВ вещания, может быть выбрана в зависимости от требований, предъявляемых ТВ вещателями к качеству сигнала. Видеосигналы VHS хорошего качества могут быть получены при скорости передачи данных 2 Мбит/с. Стандартное качество сигналов PAL/SECAM/NTSC получается при скорости передачи данных в диапазоне 4-6 Мбит/с. Студийное качество сигналов D2-MAC и PAL+ может быть получено на скорости в 8 Мбит/с. Для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV) понадобилась бы максимальная скорость передачи данных в 15 Мбит/с.
Для кодирования звука применяется алгоритм второго уровня MPEG 11 (ISО/IЕО 13818-2), который основывается на системе поддиапазонного кодирования MUSICAM. Для обеспечения качества звука, примерно соответствующего качеству CD, необходима скорость передачи данных порядка 192 Кбит/с.
Стандарт MPEG-2 позволяет объединить потоки многих видеосигналов, звуковых сигналов и сигналов передачи данных в единый транспортный поток для передачи через спутниковый канал связи. Данный метод уплотнения позволяет передавать таким образом много различных программ через один поток 38.01 SM бит/с на одном транспондере спутника связи. Примерный состав транспортного потока, который используется в Европе, приведен в табл. 1.2.