Краткие теоретические сведения.

Лабораторная работа №7

 

ТЕМА: Измерение основных параметров радиоканала телевизора

.

 

ЦЕЛЬ: Исследование формы сигналов на входе радиоканала телевизора.

 

Оборудование: Генератор, осциллограф.

 

Краткие теоретические сведения.

К основным функциям, которые выпол­няет МРК, относятся выбор радиосигналов вещательного телевидения и преобразова­ние их в сигналы промежуточной частоты изображения и зву­ка - в СК-М, СК-Д; усиление ПЧ изображения и звука, преобразование в видеосигнал (полный цветной телевизионный сигнал), выделение второй про­межуточной частоты звука (6,5 МГц в системе SECAM и 5,5 МГц в системе PAL) и его усиление, детектирование, а также пред­варительное усиление сигналов звуковой частоты с электронной регулировкой громкости в СМРК; осуществление АРУ и АПЧГ — в СМРК; формирование из ПЦТС строчных импульсов запуска, кадровых синхроимпульсов, стробирующих (трехуровневых) импульсов — в УСР.

Тип модуляции определяется типом вещательного телевидения - наземное, спутниковое или кабельное.

3. Виды модуляции

Манипуляция - способ цифровой или импульсной модуляции, когда параметры несущего колебания меняются скачкообразно.

При цифровой модуляции используют чаще всего дискретные последовательности двоичных символов — двоичных кодов. Закодированный первичный аналоговый сигнал e(t), представляющий собой последовательность кодовых символов {еn} = еn(k) (n = О, 1, 2, 3,... — порядковый номер символа;  — номер позиции кода; m — основание кода, т. е. число различных его элементов, которые преобразуются в последовательность элементов (посылок) сигнала {Un(t)} путем воздействия кодовых символов на высокочастотное несущее колебание UН(t). Как правило, используют двоичные коды т.е. m=2. Обычно посредством модуляции частота или фаза несущего в радиоимпульсе изменяется по закону, определяемому цифровым кодом.

В цифровом вещательном телевидении используется три типа модуляции: квадратурная фазовая QPSK для цифрового спутникового вещательного телевидения, квадратурная амплитуд­ная QAM для цифрового кабельного вещательного телевидения и кодированное ортогональное частотное уплотнение COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) для цифрового наземного вещательного телевидения.

Амплитудная манипуляция (АМн; иначе ИКМ-АМ, или цифровая амплитудная модуляция — ЦАМ; amplitude shift keying — ASK). Битовому символу «1» при ИКМ-АМ (рисунок5.9, в) соответствует передача несущего колебания в течение времени τИ (длительность посылки), символу «0» — отсутствие колебания (пауза) на таком же временном интервале.

Частотная манипуляция (ЧМн; иначе ИКМ-ЧМ, или цифровая частотная модуляция — ЦЧМ; frequency shift keying — FSK). При ИКМ-ЧМ (рисунок5.9, г) передача несущего с частотой f0 соответствует символу «1», а передача колебания с частотой f1 — символу «0».

Фазовая манипуляция (ФМн; иначе ИКМ-ФМ, или цифровая фазовая модуляция — ЦФМ; phase shift keying — PSK). При двоичной ИКМ-ФМ (рисунок5.9, д) фаза несущей меняется на 180° при каждом переходе символов от «1» к «0» и от «0» к «1». Долгое время не находила практического применения из-за сложности восстановления в приемнике опорного («несущего») колебания, строго синфазного с несущей частотой принимаемого сигнала.

Относительная фазовая (дифференциальная; фазоразностная) манипуляция (ОФМ; differential phase shift keying — DPSK), часто называемой многопозиционной амплитудно-фазовой манипуляцией (рисунок5.9, е). На практике цифровую фазовую манипуляцию применяют при небольшом числе возможных значений начальной фазы — как правило, 2, 4 или 8. Так как на практике при приеме сигнала сложно определить абсолютное значение начальной фазы, то проще определять относительный фазовый сдвиг между двумя соседними символами. Поэтому обычно используется ОФМ при которой в зависимости от значения информационного элемента изменяется только фаза сигнала при неизменной амплитуде и частоте, при этом фазу канального сигнала отсчитывают не от некоторого эталона, а от фазы предыдущего элемента. На рис 1. видно, что изменение фазы несущего сигнала на 1800 происходит при каждом «приходе» логической «1» - символ «О» передается отрезком синусоиды с начальной фазой предшествующего элемента сигнала, а символ «1» — таким же отрезком с начальной фазой, отличающейся от начальной фазы предшествующего элемента на 180°. При ОФМ передача сообщения начинается с посылки одного не несущего передаваемой информации элемента, который служит лишь опорным (эталонным) сигналом для сравнения фазы последующего элемента. Каждому информационному биту ставится в соответствие не абсолютное значение фазы, а ее изменение относительно предыдущего значения.

В цифровом телевидении для передачи по спутниковым трактам и в наземном телевещании, при тяжелых условиях приема используется

двукратная, или четырехфазная ОФМ (ОФМ-4; другое название —

квадратурная относительная фазовая модуляция — КОФМ; англ. — Quadrature phase shift keying — QPSK). Модуляция ОФМ-4 (QPSK) обеспечивает необходимый компромисс между скоростью передачи информации и помехоустойчивостью системы и применяется как самостоятельно, так и в комбинациях с другими методами. Этот вид модуляции основан на передаче четырех сигналов, каждый из которых несет информацию о двух битах (дибите) исходной двоичной последовательности.

Рисунок 5.9 - Формы сигналов при различных видах цифровой модуляции двоичным кодом: а — униполярный код; б — биполярный код; в — ИКМ-АМ;

г — ИКМ-ЧМ; д — ИКМ-ФМ; е — ОФМ

 

Обычно используется два набора фаз: в зависимости от значения дибита (00, 01,10 или 11) фаза сигнала может измениться на О, 90, 180, 270 или 45, 135, 225, 315° соответственно. При этом, если число кодируемых бит более трех (8 позиций поворота фазы), резко снижается помехоустойчивость ОФМ. Потому для высокоскоростной передачи данных ОФМ использовать не рекомендуется.

Порядок выполнения работы

1. Соедините выход генератора с входом осциллографа.

2. Нажмите кнопку MOD ► Type ►ASK для перехода в режим амплитудной манипуляции.

Амплитудная манипуляция - изменение сигнала, при котором скачкообразно меняется амплитуда несущего колебания.

 3. Установите частоту сигнала несущей 200Гц.

Для установки частоты сигнала несущей дважды нажмите кнопку необходимой формы несущей. Затем нажмите Freq. Используйте цифровую клавиатуру для ввода необходимого значения частоты, затем используя кнопки управления меню, выберите соответствующую единицу измерения. Так же для изменения значения частоты можно использовать курсорные кнопки и ручку регулятора. С помощью курсорных кнопок выберите необходимый разряд и вращая ручку регулятора произведите его изменение. Для возврата к настройкам режима модуляции нажмите кнопку MOD.