установленные на Останкинской башне, позволяют охватить вещанием всю Москву и ближайшее Подмосковье. Аналогичные системы вещания на основе MMDS построены и в ряде других городов и областей. Госсвязьнадзором России уже выдано более 30 разрешений на развертывание MMDS, в семи городах MMDS уже находятся в эксплуатации.

Непосредственно к сотовым системам телевидения относится очень перспективная система LMDS, работающая в полосе частот более 23 ГГц, т.е. на почти миллиметровых волнах, и использующая помехоустойчивый вид модуляции QPSK, применяемый в спутниковом вещании.

Система сотового телевидения LMDS работает по следующему принципу: в пределах зоны охвата устанавливается сеть радиопередатчиков (базовых станций - БС) с радиусом действия около 5...6 км. Приемное устройство использует плоскую небольшую по размерам антенну, которая может устанавливаться как в помещении, так и вне его. В системе LMDS телезритель получает сигналы сразу с нескольких спутников. Специальные устройства, установленные на БС, улавливают сигналы различных программ с разных ИСЗ и ретранслируют их абонентам. Такая система обеспечивает возможность абонентам принимать в среднем до 100 ТВ программ, причем отпадает необходимость иметь дешифратор (как в случае с обычной спутниковой системой) - к телезрителям ТВ сигналы с различных спутников поступают уже в расшифрованном виде. Система LMDS удобна еще и тем, что может работать в интерактивном режиме и включать в себя целый набор телекоммуникационных услуг.

Сотовые системы телевещания MVDS работают в полосе частот 40,5...42,5 ГГц и используют радиопередатчики мощностью около 1 Вт. В данном случае один радиопередатчик с ненаправленной антенной или группа передатчиков с антеннами секторной направленности, имеющими большой коэффициент усиления, составляют БС. Радиопередатчик БС передает в эфир сигнал с несколькими несущими в диапазоне частот миллиметровых волн. Излучаемый сигнал имеет ширину спектра 1...2 ГГц и содержит информацию большого числа региональных программ, а также принимаемых со связных ИСЗ. Многоканальный сигнал может поступать на вход радиопередатчика уже скомпонованным на специальной региональной станции, либо непосредственно формироваться на БС с помощью соответствующих мультиплексоров.

С помощью системы MVDS в полосе частот 2 ГГц можно организовать от 96 до 128 аналоговых ТВ каналов с предоставлением интерактивных услуг (или в несколько раз больше цифровых), причем каждый из них будет занимать полосу частот от 29,5 до 39 МГц. Однако максимального значения число частотных каналов достигает лишь

при работе одиночной БС. При наличии в сети множества сот применяются БС с четырехсекторными антеннами. Частотное планирование сети осуществляется благодаря использованию различных радиочастот или поляризации излучаемого сигнала в каждом секторе. Фиксирование абонентской антенны в такой системе позволяет использовать сигналы с различной поляризацией. В результате выполнения указанных условий, исключающих влияние соседних БС друг на друга, возможное число транслируемых программ уменьшается в 4 раза.

Современные системы такого типа обеспечивают передачу радиосигналов на экологически безопасных уровнях мощности -100... 300 мВт на один канал.

Следует особенно отметить, что подобные системы хорошо работают именно в городах, где СВЧ-сигнал доходит до абонентов, не находящихся в зоне прямой видимости, после многократного отражения от стен домов. Для улучшения приема в особо затененных местах применяют сравнительно недорогие устройства - пассивные ретрансляторы.

Абонентское оборудование сотовых систем телевидения представляют собой традиционный спутниковый тюнер, работающий в диапазоне частот 950...2050 МГц. Антенна выполняется вместе с СВЧ-приемником, осуществляющим первое преобразование частоты с целью ее понижения, в едином блоке, представляющим собой легкое компактное устройство диаметром около 150 (в диапазоне 40 ГГц) или 250 мм (в диапазоне 23 ГГц).

9.5. Контроль и измерения в телевизионных системах передачи

Принцип организации контроля качества телевизионного вещания. Большой объем технических средств, используемых в процессе ТВ вещания, требует непрерывного контроля за его качеством.

Широко распространенным средством постоянного контроля является наблюдение ТВ изображения на экранах мониторов. Мониторы включаются во всех узловых точках тракта телецентра, начиная от ТВ камеры и кончая выходом на радиопередатчик или на междугородную линию связи.

В эксплуатационных условиях быструю оценку качества изображения и тракта передачи производят с помощью испытательных таблиц. Если изображение таблицы соответствует установленным нормам, то гарантируется номинальное качество при наблюдении реальных сюжетов. Таблицы содержат элементы, с помощью которых можно судить об искажениях сигналов и иметь представление о соответствующих изменениях параметров отдельных звеньев тракта.

Однако наиболее широко используется не контроль самих параметров изображения, а измерение характеристик технических средств, обеспечивающих передачу и прием ТВ сигналов и определяющих в конечном счете качественные параметры ТВ изображения. При этом очень важно определить, какой участок тракта вносит искажения. Для этого в интервалах КГИ передаются измерительные (испытательные) сигналы для контроля основных параметров элементов тракта в процессе передачи. Такой контроль производится в течение всего времени работы ТВ линии связи.

Измерительные сигналы системы непрерывного контроля работы телевизионного тракта. В соответствии с ГОСТ 18471-83 установлена стандартная форма измерительных сигналов, передаваемых в интервалах испытательных строк (сигналы 1, 2, 3, 4, 5) (рис. 9.11-9.15) [9].

Измерительный сигнал 1 передается в интервалах строк 17 и 20. Он состоит из прямоугольного импульса Бг длительностью 10±0,5мкс, синусквадратичного импульса Б, длительностью 166±10 не на уровне половины его размаха, составного синусквадратичного импульса F длительностью 2,0±0,1 мкс, состоящего из суммы синусквадратичного импульса и синусоидального колебания, модулированного этим же синусквадратичным импульсом, и пятиступенчатого сигнала с размахом каждой ступени 140±4 мВ (см. рис. 9.11). Импульс Бг используется для контроля диаграммы уровней и переходной характеристики ТВ тракта в области средних времен. Импульс F позволяет определить различие усиления и расхождения во времени сигналов яркости и цветности, а сигнал D, дает возможность контролировать нелинейность амплитудной характеристики ТВ тракта. Размах каждого из измерительных импульсов составляет 700±7 мВ.

Измерительный сигнал 2 (строки 18 и 21) состоит из двух последовательно передаваемых прямоугольных импульсов положительной и отрицательной полярности С, с размахом 210 мВ и шести пакетов синусоидальных колебаний с частотами 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 4,8; 5,8 МГц, расположенных на пьедестале (см. рис. 9.12). Пакеты синусоидальных колебаний предназначены для контроля АЧХ тракта в шести точках.

Рис. 9.11. Осциллограмма измерительного сигнала 1

0,5 1,0 2,0 4,0 4,8 5,8 Н

Рис. 9.12. Осциллограмма измерительного сигнала 2

Измерительный сигнал 3 (строки 330 и 333) состоит из прямоугольного импульса Бз, синусквадратичного импульса Б, и пятиступенчатого сигнала с наложенными на него синусоидальными колебаниями частотой 4,43 МГц (см. рис. 9.13). Размах синусоидальных колебаний на каждой ступени 280 мВ. Сигнал позволяет оценить дифференциальное усиление и дифференциальную фазу, характеризуемую изменением фазы цветовой поднесущей на разных уровнях относительно фазы поднесущей по уровню гашения.

Измерительный сигнал 4 (строки 331 и 334) состоит из трехуровневого сигнала (синусоидальные колебания частоты цветовой поднесущей 4,43 МГц, модулированные трехступенчатым сигналом) и опорного сигнала цветовой поднесущей Е, расположенного на пьедестале с размахом 350 мВ, представляющего собой синусоидальные колебания, модулированные прямоугольным импульсом (см. рис. 9.14). С помощью сигнала определяется различие в усилении яркостного и цветоразностных сигналов, а также оценивается нелинейность сигнала цветности. Сигнал Е позволяет определить нелинейность яркостного сигнала.

Сигнал 5 (строки 16, 19, 329, 332) состоит из четырех прямоугольных импульсов переменной длительности от 1 до 10 мкс через 1 мкс (рис. 9.15). С помощью данного сигнала обеспечивается возможность

Рис. 9.13. Осциллограмма измерительного сигнала 3

Рис. 9.14. Осциллограмма измерительного сигнала 4

опознавания до 10 000 пунктов введения совокупности измерительных сигналов.

Во время передачи измерительных сигналов электронные лучи кинескопов в ТВ приемниках погашены с помощью КГИ, поэтому помех приему изображения не создается. Передаваемые измерительные сигналы не оказывают влияния и на качество синхронизации в ТВ системе, поскольку они размещаются между уровнями белого и черного во временном интервале между ССИ.

Требования, предъявляемые к основным параметрам ТВ трактов передачи, непосредственно нормируются для гипотетической эталонной цепи, которая представляет собой кабельную или радиорелейную линию связи протяженностью 2500 км с двумя переприемами по видеочастоте.

Контроль диаграммы уровней и переходной характеристики.

Контроль диаграммы уровней и переходной характеристики в области малых и средних времен (область средних и вьюоких частот) осуществляется с помощью прямоугольного импульса Бг (см. рис. 9.11). Размах этого импульса соответствует контрольному уровню белого, относительно которого оценивают величины других измерительных сигналов. Переходная характеристика в области средних времен оценивается по искажениям (спаду) горизонтального участка прямоугольного импульса, соответствующего передаче уровня белого. Ис-

Рис. 9.15. Осциллограмма измерительного сигнала 5

Рис. 9.16. Форма синусквадратичного импульса

кажения в области малых времен характеризуются изменением формы фронта и спадом горизонтального участка прямоугольного импульса. При осциллографическом методе измерения искажения фронта и вершины импульса Бг не должны выходить за границы трафарета (рис. 9.16). Этот трафарет рассчитан на допусковый контроль линейных искажений ТВ сигнала при прохождении по протяженным линиям связи.

Частотная характеристика канала связи для передачи ТВ сигналов эквивалентна частотной характеристике ФНЧ с частотой среза, равной максимальной частоте спектра ТВ сигнала на уровне 0,707 (f 6,0 МГц), а прямоугольный измерительный импульс Бг занимает спектр частот, который превышает полосу пропускания канала связи. Поэтому форма осциллограммы измерительного импульса Б2 на выходе канала всегда имеет искажения, вызванные не только искажениями в полосе пропускания канала, но и ограничением спектра измерительного импульса в канале связи. При этом не всегда легко оценить искажения, созданные каналом в полосе его пропускания. Измерительные импульсы должны обладать ограниченным спектром частот, соответствующим рабочей полосе пропускания канала связи. Неудобство измерений с помощью сигнала прямоугольной формы заключается еще и в том, что при наличии искажений плоской вершины трудно фиксировать положение уровней 0,1 L/q и 0,9 L/q (L/q - номинальный размах импульса Б2), между которым отсчитывается время нарастания фронта. Поэтому для измерения переходной характеристики тракта в области малых времен применяют синусквад-ратичный импульс Б который имеет форму положительной полуволны, описываемую уравнением