СЕТИ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ Учебное пособие Самара - 2016 2 ФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНСТВО СВЯЗИ Федеральное образовательное бюджетное учреждение государственного высшего образования «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙУНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ Кафедра радиосвязи, радиовещания и телевидения А.В.Балобанов, В.Г.Балобанов СЕТИ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ Учебное пособие САМАРА-2016 3 УДК 621.397 ББК 32.88 Т 31 А.В.Балобанов, В.Г.Балобанов Т31 Сети цифрового телевидения. <...> – 117 Аннотация Рассматриваются основы построения цифровых систем вещательного телевидения: сети ТВ вещания ATSC, DVB-T, ISDВ,IP-TV, общие принципы построения спутниковых систем связи, кабельного и сотового телевидения. <...> 120 3.3 Расчет шумовых параметров распределительной сети СКТВ . <...> Выравнивание уровней АХЧ усилительных участков магистральных линий в СКТ. <...> Предкоррекция АЧХ на входе усилительного участка . <...> Методика определения АЧХ эквалайзеров усилительных участков в СКТ . <...> Способ частотного уплотнения с ортогональными несущими (OFDM) . <...> За основу расчета распределительной сети КТВ положена методика [5,7,8,14,30,39,40], дополненная поверочными расчетами для облегчения понимания сути физических процессов, заложенных в формулах. <...> Рассчитать уровни сигналов на входе усилителей и длину соединительных линий, участков. <...> В ближайшие 10-12 лет системы цифрового телевизионного вещания будут развиваться по следующим направлениям [21]: увеличение числа передаваемых программ нормальной четкости в отведенной полосе частот 8МГц и внедрение систем ТВЧ и широкое внедрение системы «ТВ–Информ» и для передачи по каналу дополнительной информации; внедрение интерактивных систем телевизионного вещания, обеспечивающих организацию диалога пользователей с центрами производства программ и другими источниками информации; повышение качества изображения передаваемых в цифровом формате программ за счет новых более помехоустойчивых методов модуляции, позволяющих применять высокоэффективные <...>
Сети_цифрового_телевидения_Учебное_пособие.pdf
УДК 621.397
ББК 32.88
Т 31
А.В.Балобанов, В.Г.Балобанов
Т31 Сети цифрового телевидения. Учебное пособие для ВУЗов. Самара, ГОБУВПО
ПГУТИ, 2016г. 347стр.: ил. – 117
Аннотация
Рассматриваются основы построения цифровых систем вещательного телевидения: сети
ТВ вещания ATSC, DVB-T, ISDВ,IP-TV, общие принципы построения спутниковых систем
связи, кабельного и сотового телевидения. Более подробно рассмотрена структура кабельных
систем, предложена методика расчёта распределительной сети КТВ, напряженности
электрического поля в точке приёма головной станции. Приведена информация по передаче
цифровых сигналов по каналам связи и системам цифрового телерадиовещания.
Предназначено в качестве учебного пособия для студентов направления подготовки
11.04.01. – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» профиля «Радиотехника»
по дисциплине «Основы телевидения и видеотехники»; 11.04.02 – профиля «Цифровое
телерадиовещание» по дисциплинам «Телевидение», «Системы и сети цифрового
телерадиовещания», «Информационные технологии в телевидении»; профиля
«Многоканальные телекоммуникационные системы» по дисциплинам «Технология
цифрового телерадиовещания» по специальности подготовки дипломированных
специалистов «Радиоэлектронные системы и комплексы», а также для магистрантов,
аспирантов и специалистов соответствующих профилей.
Учебное пособие будет также полезно при выполнении расчётов по курсовому и
дипломному проектированию.
ББК 32.88
Государственное образовательное бюджетное учреждение
профессионального высшего образования «Поволжский
государственный университет телекоммуникаций
и информатики
ISBN 5-256-01542-7
4
Стр.3
Оглавление
Предисловие ................................................................................................................................... 6
Методические рекомендации по выполнению курсового проекта .............................................. 7
Введение ............................................................................................................................................. 9
Глава 1. Краткая характеристика спутникового, кабельного и сотового телевизионного
вещания ............................................................................................................................................ 14
1.1.Принципы построения спутниковых систем связи ............................................................ 16
1.2. Системы кабельного телевидения ....................................................................................... 20
1.3. Структура кабельных систем ............................................................................................... 26
1.3.1. Головная станция ............................................................................................................... 37
1.3.2. Гибридные оптико-коаксиальные структуры HFC в СКТ ............................................ 45
1.4. Сотовое телевидение ............................................................................................................ 49
1.5. Комплексный индивидуальный прием ............................................................................... 54
1.6. Мобильное телевидение ....................................................................................................... 61
1.7. IP-телевидение ....................................................................................................................... 64
Глава 2. Особенности приема и передачи ТВ сигналов наземного вещания. Определение
величины напряженности электрического поля в точке приема ........................................ 72
2.1. Диапазон волн ....................................................................................................................... 73
2.2. Вид модуляции и ширина спектра радиосигналов телевизионного вещания ................ 73
2.3. Полярность модуляции радиосигнала изображения ......................................................... 74
2.4. Поляризация волн электромагнитного излучения ........................................................... 107
2.5. Зона обслуживания ТВ вещанием ..................................................................................... 107
2.6. Параметры ТВ антенн ......................................................................................................... 108
2.7. Пример расчёта напряженности электрического поля в точке приема ......................... 110
Глава 3.Проектирование и расчет сетей кабельного телевидения (СКТ) ......................... 115
3.1. Требования к техническому заданию на проектирование СКТ ..................................... 115
3.2. Электрический расчет распределительной сети .............................................................. 120
3.3 Расчет шумовых параметров распределительной сети СКТВ ......................................... 127
3.4. Выравнивание уровней АХЧ усилительных участков магистральных линий в СКТ. . 129
3.4.1. Предкоррекция АЧХ на входе усилительного
участка .......................................... 131
3.4.2. Методика определения АЧХ эквалайзеров усилительных участков в СКТ .............. 134
3.5. Определение структуры ДРС и расчет ее электрических параметров .......................... 135
Глава 4.Передача телевизионного сигнала в цифровой форме по каналу связи ............ 138
4.1. Формирование потоков цифрового ТВ сигнала ............................................................... 138
4.2. Канальное кодирование ...................................................................................................... 138
4.3. Цифровые способы модуляции ......................................................................................... 140
4.3.1 Квадратурная амплитудная модуляция КАМ (QAM) ................................................... 142
4.3.2 Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK) (ОКФМ) ................................................. 145
4.3.3. Многоуровневая АМ (VSB) с частично подавленной боковой полосой и подавленной
несущей частотой ....................................................................................................................... 148
4.3.4.Способ частотного уплотнения с ортогональными несущими (OFDM) ..................... 150
Глава 5.Цифровое ТВ вещание .................................................................................................. 160
5.1. Развитие цифрового ТВ вещания ...................................................................................... 160
5.2. Система ATSC ..................................................................................................................... 160
5.3. Система DVB ....................................................................................................................... 161
5.4. Система ISDB ...................................................................................................................... 165
Глава 6. Использование волоконно-оптических линий передач в доставке ТВ программ
зрителю .......................................................................................................................................... 169
6.1. Преимущества оптических линий передачи перед электрическими ............................. 169
6.2. Области применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) .............................. 170
6.3. Основные принципы цифровой синхронной системы передачи STM .......................... 170
6.4. Основные сведения о ВОЛС .............................................................................................. 175
5
Стр.4
6.5. Пример расчета технических характеристик магистральной ВОЛС ............................. 188
6.6. Структурная схема гибридной оптико-коаксиальной сети кабельного телевидения .. 192
Глава 7. Системы телевидения с высокой визуальной чёткостью .................................... 195
7.1. Краткие сведения о системах телевидения высокой чёткости ....................................... 195
7.2. Стандарты ТВЧ ................................................................................................................... 198
7.3. Телевидение сверхвысокой чёткости ................................................................................ 200
7.4. Цифровой кинематограф .................................................................................................... 201
7.5. Выбор параметров систем телевидения высокой визуальной чёткости и качества ..... 203
Заключение............................................................................................... ……………………….206
1.Структура РТС и ее назначение ............................................................................................ 206
2.Системы кабельного телевидения ......................................................................................... 208
3. Системы нелинейного монтажа ............................................................................................ 209
4.Перспективы развития спутникового, кабельного и наземного телевизионного вещания210
Приложения .................................................................................................................................. 212
Список литературы ..................................................................................................................... 329
Предисловие
Инфокоммуникационные технологии в радиосвязи и телевидении являются одним из
самых распространённых средств информационного обслуживания населения и находят
6
Стр.5