SISTEME DE TRANSMITERE LA DISTANTA A SEMNALELOR AUDIO SI VIDEO

1 Informatii suplimentare transportate de semnalul de televiziune

Timpul alocat cursei de intoarcere pe linii si timpul alocat intoarcerii pe cadre constituie zone in care se pot transmite alte informatii pe baza codarii digitale.

Pentru transmiterea datelor prin intermediul codului de televiziune se utilizeaza doua standarde:

WST (Word System Teletext) - pentru televiziunea publica, transmiterea datelor efectuandu-se pe durata cursei inverse a cadrelor;

WST profesional - utilizeaza toate liniile TV pentru transmiterea datelor (nu se mai transmite imagine TV ci text, grafica sau animatie).

Pentru codarea digitala se utilizeaza codul NRZ (not return to zero) sau codul bifazic.

Codul NRZ impune ca dupa o valoare 1 logic sa urmeze cel putin doua valori zero logic si cel mult 10 valori.

S-a recurs la acest cod pentru scaderea componentei de curent continuu, ceea ce permite sesizarea cu acuratete a diferentei dintre nivelul zero logic si nivelul unu logic.

Codarea determina cresterea numarului de biti alocat cuvantului. Spre exemplu pentru 8 biti de informatie (in scopul indeplinirii conditiei) se utilizeaza 14 biti pentru transmitere in cod NRZ (Practic se aleg acele combinatii de 14 biti care indeplinesc conditia si se aloca, pe baza unui tabel de transformare, celor 8 biti de date).

Codul bifazic foloseste tranzitia semnalului pentru reprezentarea nivelelor logice (ca in figura 1):

zero logic este tranzitia din nivelul L in nivelul H,

unu logic este tranzitia din nivelul H in nivel L.

	Fig. 1.

Spre exemplu daca durata unui bit este 200 ns atunci valorile de tensiune alocate nivelelor logice sunt prezentate in figura 2.

In cazul acestui exemplu frecventa de bit este   , iar cum fiecare bit de informatie are alocat intervalul de 0,4µs = 400ns, se obtine un debit de informatie .

In cazul informatiei de teletext frecventa alocata transmiterii este f₀=6,9375 Mhz iar frecventa pentru fiecare bit este ().

Nivelul L este nivelul stingerii liniei.

Nivelul H este 66% din nivelul de alb.

In cadrul unei linii TV (din cursa de intoarcere pe cadre) se transmit 45 octeti (45 x 8 = 360 biti), din care numai 40 de octeti reprezinta caractere utile, celelalte sunt folosite drept caractere:

oct 1,2 - de sincronizare pe bit, cu valoarea AAH=1010|1010;

oct 3   - de sincronizare pe octet, cu valoarea E4H=1110|0100;

oct 4,5 - pentru exprimarea numarului revistei si a randului din pagina curenta, astfel

Spre exemplu P123 reprezinta revista 1, pagina 2

In aceste conditii, paginile sunt numerotate 100,.,899, iar fiecare pagina afiseaza 24 randuri de cate 40 caractere pe fiecare rand.

Fiecare pagina poate avea subpagini numerotate prin intermediul a 3 cifre:

Selectia paginii permite afisarea succesiva a subpaginilor.

Extragerea informatiei de teletext

Prima etapa consta in identificarea cursei de intoarcere pe cadre, vezi figura

Octetii de date se transmit scriind cate un registru de deplasare care este conditionat de frecventa de intoarcere CLK =f = 6,9375 MHz .

	Fig.

Primii doi octeti sunt utilizati la sincronizarea oscilatorului care genereaza impulsul de introducere a bitilor.

La comanda frecventei pe octet se transfera (octetul) in registrul tampon (oscilatorul este sincronizat de octetul 3 din secventa de date).

Dupa verificarea paritatii datele din registrul tampon se transfera in memoria de pagina de tipul RAM, organizata ca in figura 4.

Octetii 4,5 specifica pagina si randul in care se vor introduce caracterele receptionate prin intermediul a 5 biti.

Deoarece caracterele se succed in ordine, coloana in care se introduce caracterul este data de un numarator de 6 biti ( care este adus la zero dupa ultimul caracter al randului).

Pentru afisarea unui caracter din RAM sunt necesari 11 biti astfel :

5 biti pentru a specifica linia,

6 biti pentru a specifica coloana.

Memoriile uzuale sunt de 8 kb instructiuni pentru care utilizeaza 13 biti la adresare, ceea ce inseamna ca o memorie poate stoca 4 pagini de teletext.

Caracterele sunt afisate pe ecran cu 10 linii si 12 coloane.

Exista o memorie ROM care are inregistrat setul de caractere

(pe 10 linii x 10 pixeli fiecare caracter).

Adresarea memoriei ROM se face cu 13 biti A₀,.,A₁₂ (vezi figura 5) care au urmatoarea semnificatie:

A₀,.,A₇ (8 biti), caracterul ASCII,

A₈,.,A₁₂ (4 biti), randul din ROM unde se gaseste imaginea caracterului.

Locul numeric al randului se obtine prin decodificarea caracterului ASCII cu dispozitivul DCD.

		Fig. 5.

ROM-ul depune la cele 12 iesiri (DAT₀,,DAT₁₁ ) imaginea caracterului care este decodificata de DCD sub forma semnalelor de crominanta RGB si de stingere FB.

Circuitele frecvent utilizate pentru extragerea informatiei de teletext sunt SAA5231 si SAA524

2 Sisteme de transmitere a semnalelor

Antene

Semnalul captat cu o antena este o unda electromagnetica caracterizata prin faptul ca oscilatiile efectuate de intensitatea campului magnetic sunt perpendiculare pe oscilatiile campului electric .

Spunem ca o unda e polarizata orizontal daca executa o oscilatie in plan orizontal. Daca executa o oscilatie in plan vertical, unda este polarizata vertical.

Polarizarea orizontala este mai avantajoasa prin faptul ca nu preia parazitii datorati motoarelor si patrunde mai usor prin obstacole.

Undele ultrascurte se propaga in linie dreapta pe o distanta

[km] ,

unde h este inaltimea la care se afla respectiv E- emitatorul si R - receptorul.

Exemplu pentru =100m , =20m avem o distanta d=52km.

Undele decimetrice si centimetrice se propaga prin spatiul atmosferei dintre o suprafata rece si una calda.

Elementul de baza al antenei este dipolul in λ sau in inchis sau deschis, ca in figura 6.

	Fig. 6.

S-au notat cu R este reflectorul, D este directorii si Dip dipolul antenei.

Transmisia prin radiorelee

Radioreleele se amplaseaza la inaltimi de 20-100m, situate la distanta de maxim 80km unul de celalalt (distanta vizibilitatii directe).

Exista 3 tipuri de statii de radiorelee:

terminale - care permit introducerea semnalului TV si extragerea acestuia

intermediare - cu rol de a receptiona semnalul de la un releu si a-l transmite, dupa amplificare, la alt releu

nodale - unde semnalul receptionat este transmis de la alt releu dupa amplificare si este emis catre consumatori.

Statia terminala primeste semnalul TV pentru unul din canalele terestre (banda 1-5 si cu ajutorul SVCC continut, moduleaza in frecventa o purtatoare de frecventa >1.7 GHz intr-o banda de 20 MHz.

Semnalul MF este transmis catre releul intermediar, semnalul original amplificat este radiat in spatiul inconjurator pentru consumatorii terestri.

In clasa statiilor terminale se inscriu si translatoarele care au rol de a permite receptia programelor in zonele de vai unde emitatorul principal nu este vizibil. Aceste statii primesc de la releu semnalul de frecventa , ii schimba frecventa (de la la ) si il transmit catre consumatorii din zona respectiva (vezi figura 7).

	Fig. 7.

Transmisia prin cablu

Se foloseste cablul coaxial sau fibra optica.

Cablul coaxial are atenuarea minima la un raport intre diametrele exterior si interior de .

Spre exemplu pentru 9.5/2.6 mm atenuarea este de 2.37 dB/km la f=1MHz iar pentru 2.9/0.7 mm atenuare este de 8.86 dB/km.

Formarea diverselor canale se face prin divizarea cailor in frecventa, de fapt semnalele cu frecventa diferita sunt insumate si trimise pe cablul respectiv pana la consumator.

Frecventele alocate sunt in benzile 100,.,174 MHz si 230,.,470 MHz.

Transmiterea prin intermediul satelitilor stationari

Domeniul frecventelor purtatoarelor alocate transmisiei TV prin intermediul satelitilor stationari este :

2,5 ,, 2,69 GHz

11,7 ,, 12,5 GHz , banda pentru transmisii comerciale (TV si radio);

41,0 ,, 43,0 GHz, banda SIF (sau SHF);

84,0 ,, 86,0 GHz.

Latimea de banda a canalului TV (utilizand modulatia de frecventa a purtatoarei) este de 27 MHz.

Romania are alocate frecventele:

canalele 2 (11.746,66 MHz), 6 si 10;

canalele 14 (11.976,82 MHz), canalul 18

canalul 24 (12565,13 MHz) pentru Pro TV .

De notat ca diferenta intre doua purtatoare este de 19,18 MHz, ceea ce inseamna ca canalele se suprapun (banda fiind de 27 MHz) pe aproximativ 4 MHz. Din acest motiv, in aceeasi zona geografica canalele se aloca din 2 in 2.

Purtatoarea alocata canalului este modulata in frecventa

Semnalul modulator este codat MAC (Multiplexed Analogic Components), in sensul ca in intervalul de 64 µs sunt transmise secvential

semnalul de audiofrecventa,

semnalul de crominanta, (comprimat in raportul 3:1),

semnalul de luminanta (comprimat in raportul 3:2).

Standardul adoptat pentru codare in conditiile in care se transmite semnalul de teletext este C-MAC Packet System, care transmite digital informatia de teletext, sunetul, imaginea si semnalele de sincronizare.

Pentru informatia digitala fiecare bit are la dispozitie 49,6 ns, ceea ce corespunde frecventei de 20,25 MHz. Durata totala a informatiei este de 12,5µs.

Informatia analogica de tipul Y, R-Y,B-Y (de luminanta si respectiv de crominanta) este esantionata cu frecventa de baza de 20,25 MHz , dar semnalele corespunzatoare imaginii sunt comprimate in sensul ca se folosesc frecventele:

• f_Y=13,5 MHz, pentru luminanta, ceea ce corespunde unui raport de comprimare de 3:2;
• f _R-Y=6,75 MHz ceea ce corespunde unui raport de comprimare de 3:1.

Informatia este transmisa in intervalul de timp de 34µs (pentru Y) si de 17µs (pentru R-Y,B-Y).

Instalatia de receptie

Antena este formata din (vezi figura 8):

reflectorul parabolic si asa-numitul feed-horn,

LNB - low noise sau LNA - amplificator de zgomot mic.

LNC este un amplificator si totodata un convertor de frecventa de la frecventa de baza de 11 GHz la frecvente din banda de 0,95..1,7 GHz.

	Fig. 8.

Receptorul propriu-zis are schema bloc din figura 9.

	Fig. 9.

Sistemul prelucreaza semnalul efectuand doua schimbari de frecventa, asa incat amplificatoarele sunt acordate primul pe frecventa FI₁ (0,95,, 1,7 MHz) iar cel de al doilea amplificator este acordat pe frecventa FI₂ = 480 MHz. Uneori se mai face inca o schimbare de frecventa si o amplificare pentru FI₃ = 70 MHz.

Procesarea semnalelor, dupa demodulare se face ca la orice sistem video.