Предварительные результаты испытаний системы

Совместимость с существующими приемниками.

При переходе на цифровой режим работы совместимость с существующими стандартными приемниками ДВ, СВ и KB диапазонов (по заявлению фирмы Thomcast) достигается путем одновременной передачи цифрового радиовещательного сигнала с двукратно уменьшенной скоростью и однополосного аналогового сигнала. При приеме аналогового сигнала цифровой сигнал будет прослушиваться как слабый высокочастотный неструктурированный шум. В свою очередь, при качественной фильтрации аналоговый сигнал не влияет на цифровой.

Конечная цель разработчиков системы — создать блоки (платы), которые могут встраиваться как в существующие, так и в новые цифровые приемники, с тем, чтобы на них можно было реализовать всеволновый прием передач, как в цифровой, так и аналоговой форме. Они будут дешевыми, с низким энергопотреблением (менее 10 мВт) и напряжением питания 1,5 В. В их состав войдут микросхема - процессор цифрового сигнала, микроконтроллер, несколько аналоговых преобразователей и комплекс периферийных модулей.

К настоящему времени проведен ряд демонстраций системы Skywave 2000.

Для реализации цифрового режима передачи и режима одновременного вещания программ в аналоговой и цифровой форме возможно использование двух частотных полос, номинальной полосы частот шириной 9 кГц по стандарту МСЭ и расширенной до 12 кГц полосы частот совместимой с полосой частот современных приемников.

Режим расширенной ВЧ полосы частот позволяет на данной стадии техники сжатия звукового сигнала реализовать максимально достижимое качество аудиосигнала и передачу сигналов дополнительной информации, которыми система, подобная рассматриваемой, может сопровождать вещание. При этом возможно передавать цифровой стереоаудиосигнал со скоростью 32 кбит/с и данные со скоростью 1250 бит/с.

Впервые реальная работа системы была продемонстрирована на выставке «1ВС`97» в Амстердаме Передача осуществлялась с территории Франции Передатчик был доработан в соответствии со структурной схемой, представленной на рисунке.Введение цифровой предкоррекции по демодулированному выходному сигналу обеспечивает точное формирование фаз и амплитуд выходного многопозиционного сигнала передатчика, который без этих специальных мер будет подвержен искажениям из-за комплексного влияния неидеальностей характеристик параметров тракта передатчика.

Система фирмы Voice of America/Jet Propulsion Laboratory.

Общие сведения.Эта система первоначально разрабатывалась для передачи и приема спутниковой информации на частотах от 1400 до 2400 МГц (L-и S-диапазоны). При кодировании источника звука разработчики достигли скорости передачи 32 кбит/с, что примерно соответствует полосе частот 25 кГц. После успешного завершения испытаний было принято решение об адаптации созданной системы для KB и СВ вещания. При доработке системы для вещания в KB диапазоне выдвигались следующие требования:

— ширина полосы частот передаваемого сигнала должна находиться в пределах 10 кГц по аналогии с AM сигналами в KB поддиапазонах от 3 до 30 МГц;

— сигнал должен быть исключительно цифровой, полностью использующий полосу 10 кГц, т. е. одновременное вещание с AM и модулированных в цифровом режиме сигналов исключается;

— необходимо обеспечить максимально возможное качество;

— уровень качества следует определять с учетом реалий распространения сигнала

Характеристики системы.Были приняты такие решения:

— когерентная многоуровневая фазовая манипуляция (MPSK), при этом значение параметра "М" должно быть определено в результате серий полевых испытаний,

— коррекцию ошибок следует производить с применением кодов Виттерби и Рида-Соломона,

— временное перемежение;

— адаптивный прием для ослабления влияния многолучевого распространения.

В ходе исследований было определено, что техника адаптивного приема для спутниковых систем успешно применяется для борьбы с многолучевым распространением, характерным для KB каналов, а введение временного перемежения устраняет влияние коротких пакетов ошибок, часто возникающих в канале.

Требования к передатчику и приемнику.Формирование передаваемых сигналов обеспечивает сосредоточение практически всей излучаемой мощности в выделенной полосе 10 кГц. Это позволяет применять для цифрового вещания доработанные обычные KB передатчики. Крайне важна линейность передающего тракта.

Приемник должен принимать цифровое радиовещание и передачи с AM. Используемые цифровая аппаратура, тип модуляции, фильтрация и др. должны обеспечивать защиту соседних аналоговых каналов от возможных помех, чтобы владельцы более 2 млрд приемников не пострадали от цифрового вещания.

Состояние разработки.Вовремя испытаний системы две недели велось ежедневное вещание из Калифорнии на частотах 15,2 и 5,8 МГц (в зависимости от времени суток) Зона охвата - Техас, северо-восток США, а также районы за Атлантическим океаном, вплоть до Западной Африки. Прием велся на доработанный KB радиоприемник. Прием в Техасе был односкачковый, в Вашингтоне - двухскачковый, а в Испании - трех- или четырехскачковый.

Передавались музыкальные программы в аналоговой форме, речевой сигнал - в цифровой, а также 63-битная псевдошумовая фазоманипулированная последовательность. С помощью псевдошумовых сигналов исследовались возможности функционирования предложенного метода коррекции ошибок.

Испытания показали: скорость передачи информации 32 кбит/с и выше в канале с шириной полосы 10 кГц и MPSK-модуляцией более высокого порядка (параметр "М" модуляции будет определяться в зависимости от скорости потока информации; ожидается, что оптимальное его значение 32; 16 или даже 8 кбит/с); уровень излучаемой мощности будет, возможно, намного ниже необходимого для передатчиков с AM при той же обслуживаемой территории.

В дальнейшем предполагается добиться точного определения необходимых параметров модуляции MPSK, глубины временного перемежения и уровня коррекции ошибок, требуемых для высококачественного приема цифрового аудиосигнала в KB диапазонах. При этом расстояния до обслуживаемых территорий составляют несколько тысяч километров. Уверенный прием на больших расстояниях зависит также от правильного выбора частоты несущей.

Предварительные выводы

Существует большое количество видов цифровой модуляции, из которых нужно выбрать оптимальный, принимая во внимание ограничения как со стороны передатчика, так и со стороны приемника. Определить, что является наилучшим вариантом - модуляция на единой несущей или на множестве несущих?

Анализ передачи на единой несущей для передатчика выглядит весьма благоприятным. При передаче на множестве несущих передатчик должен обеспечивать высокую пиковую мощность, что ведет к увеличению влияния нелинейности тракта на передаваемый сигнал.

Одно из важнейших соображений при выборе варианта модуляции - способность системы функционировать в ДВ, СВ и KB диапазонах с учетом многоскачковости распространения сигналов в KB диапазоне, а в ночное время и в СВ диапазоне. Это предполагает использование в приемнике адаптивной системы. Поэтому одночастотный приемник более сложен, чем приемник для многочастотного сигнала, и он требует большего темпа операций. По данным фирмы Thomcast, необходимо выполнять до 600-10⁶ операций в секунду, в то время как для описанной выше многочастотной системы фирмы Thomcast требуется производить всего лишь 50000000 операций в секунду.

Однако существует еще много факторов, которые влияют на окончательный выбор варианта системы. В частности, сигналы одночастотной системы, предлагаемой Deutsche Telecom AG, с использованием амплитудно-фазовой модуляции (APSK) менее подвержены влиянию характеристик тракта передатчика. Такая система имеет преимущества в каналах без замирания сигналов, что позволяет обойтись без адаптивной обработки принимаемого сигнала. Это существенно упрощает приемник и может оказаться решающим фактором на начальных этапах введения цифрового вещания.

Актуальность исследования возможности перевода существующих ДВ, СВ и KB передатчиков в цифровой режим работы не вызывает сомнений. Однако необходимо оценить влияние нелинейности характеристик передающего оборудования, разработать методы минимизации влияния реальных трактов на передаваемую информацию и выбрать оптимальную излучаемую мощность, которая по предварительным оценкам при той же обслуживаемой территории может составлять до 0,1 от мощности, требуемой для работы в режиме AM с двумя боковыми полосами. Однако такой оптимистичный прогноз нуждается в дополнительных уточнениях.

Разные виды модуляции радиосигналов изображения и звука облегчают их разделение. Передатчик радиосигнала звукового сопровождения работает на общую с передатчиком радиосигнала изображения антенну, но имеет в 10 раз меньшую мощность.

В тракте передачи изображения возможны два вида модуляции ПЦТС: позитивная, при которой максимальному уровню несущей соответствует передача уровня белого (см рис. 1.6, е), и негативная, когда передатчик излучает максимальную мощность при передаче сигналов синхронизации (см. рис. 1 7).

Согласно ГОСТ 7845-79 в нашей стране используют негативную модуляцию, при которой средняя излучаемая мощность значительно меньше, чем при позитивной, так как на изображениях обычно преобладают светлые тона. Помехи при негативной модуляции проявляются на изображении в виде черных точек, которые менее заметны. Уровень синхроимпульсов при негативной модуляции, независимо от содержания изображения, всегда соответствует максимальной излучаемой мощности, что повышает помехоустойчивость синхронизации и облегчает построение цепей в телевизорах.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 340; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!