Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Контрольная работа №2

«Телевизионные системы»

Студент 5 курса ФЗО

специальности МСТК

группы 700801

шифр 700801-14

Жилевский Андрей Анатольевич

Вариант №11

Минск 2012

План

Задача №1

Задача №2

Литература

Задача №1

Спроектировать домовую распределительную сеть (ДРС) сигналов телевидения для жилого дома. ДРС подключается к линейному тракту условно существующей системы кабельного телевидения и должна удовлетворять требованиям СТБ [36] в полосе рабочих частот от 48,5 до 862 МГц. Исходные данные для проектирования представлены в таблице 1, где: N_под - количество подъездов в доме; N_эт - количество этажей в доме; N_кв/э - количество квартир абонентов на этаже; U₅₀ (U₈₅₅) - уровень напряжения радиосигнала изображения 1 ТВ радиоканала на частоте 49,75 МГц (69 ТВ радио канала на частоте 855,25 МГц) в точке домового ввода, дБ(мкВ); N_{тв рс} - количество радиосигналов телевидения, распределяемых в системе КТВ. При расчётах расстояние между подъездами здания принять равным 30 м, межэтажное расстояние - 3 м.

При проектировании осуществить выбор активного и пассивного оборудования для ДРС, привести его электрические параметры, рассчитать уровни радиосигналов на выходах абонентских распределительных устройств для граничных частот рабочей полосы (50 и 862 МГц). Результаты расчётов представить в графической форме.

Таблица 1 - Исходные данные

Вариант №	Nпод	Nэт	Nкв/э	U50	U855	Nтв рс
11	3	10	4	92	84	26

Решение

Расчет ДРС произведем для двух типов кабеля: SNR RG11-M-Cu и SNR RG6-Cu. Первый тип кабеля в два и более раз дороже, чем кабель SNR RG6-Cu. Однако электрические параметры кабеля SNR RG11-M-Cu лучше, чем у кабеля SNR RG6-Cu.

1. Произведем расчет ДРС для кабеля SNR RG11-M-Cu.

Приведем электрические параметры активного и пассивного оборудования для ДРС.

Таблица 2 - Параметры кабеля SNR RG11-M-Cu

Волновое сопротивление, Ом	75±2
Затухание при 20°С, дБ/100 м	5 МГц	1,19
	55 МГц	3,29
	210 МГц	6,10
	250 МГц	6,59
	270 МГц	6,81
	300 МГц	7,24
	400 МГц	8,39
	450 МГц	8,76
	500 МГц	9,44
	550 МГц	9,85
	600 МГц	10,47
	750 МГц	11,85
	870 МГц	12,92
	1000 МГц	13,79

Таблица 3 - Параметры используемого оборудования

N	Фирма производи-тель, модель	Тип	Коли-чество направ-лений	Сквоз-ные потери	Потери на отвод	Частотный диапазон	Количество используемого оборудования
				дБ	дБ	МГц	шт
1	НАГ, SNR-T-410	ОА-4/10	4	4	10	5-1000	2
2	НАГ, SNR-T-412	ОА-4/12	4	4	12	5-1000	2
3	НАГ, SNR-T-414	ОА-4/14	4	3,8	14	5-1000	6
4	НАГ, SNR-T-416	ОА-4/16	4	2	16	5-1000	5
5	НАГ, SNR-T-418	ОА-4/18	4	1,5	18	5-1000	5
6	НАГ, SNR-T-420	ОА-4/20	4	1,5	20	5-1000	4
7	НАГ, SNR-T-106	ОА-1/6	1	3,5	6	5-1000	1
8	НАГ, SNR-T-210	ОА-2/10	2	3,7	10	5-1000	1
9	НАГ, SNR-T-216	ОА-2/16	2	1,5	16	5-1000	1
10	НАГ, SNR-SPLT4	ДА-4	4	-	8	5-1000	6

*примечание: рекомендуемый рабочий уровень при многоканальном сигнале (84 канала PAL-D)

Усилитель кабельный домовой

1. Двухтактный (Push-Pull) широкополосный усилитель.

2. Встроенные плавные регуляторы усиления и наклона АЧХ.

3. Металлический корпус с оребрением для лучшего охлаждения.

4. Тестовая точка на выходе -20dB.

5. Импульсный источник питания с высоким КПД.

6. Сетевой шнур с проводником заземления

Таблица 4 - Технические характеристики усилителя

Тип	SNR-HA-117-30	SNR-HA-117-30-60
Диапазон частот	45~862 МГц	45~862 МГц
Коэффициент усиления	30 дБ	30 дБ
Максимальный выходной уровень (DIN45004B)	117 дБмкВ	117 дБмкВ
Рабочий входной уровень*	70 дБмкВ	70 дБмкВ
Рабочий выходной уровень*	100 дБмкВ	100 дБмкВ
Плавная регулировка усиления	0…-15 дБ	0…-15 дБ
Плавная регулировка наклона	0…18 дБ	0…18 дБ
Неравномерность АЧХ	±1 дБ	±1 дБ
Коэффициент шума	?10 дБ	?10 дБ
Возвратные потери	?12 дБ	?12 дБ
C/CTB (84 PAL-D, вых. 100 дБмкВ)	?60 дБ	?60 дБ
C/CSO (84PAL-D, вых. 100 дБмкВ)	?60 дБ	?60 дБ
Напряжение питания	165-250 В, 50 Гц	165-250 В, 50 Гц
Потребляемая мощность	8 Вт	8 Вт
Размеры, мм	178(L) x 100 (W) x55(H)	178(L) x100 (W) x55(H)

Расчет уровней сигналов начинаем с самой дальней точки по формуле:

U_{вых ОАn}=U_{вых ОАn-1} + L_{отв ОАn-1} + б_кабl_каб + L_прОАn - L_отвОАn;

где U_{вых ОАn} - уровень сигнала на выходе ответвителя или делителя на этаже N (дБмкВ); L_{отв ОАn-1} - потери на отвод ответвителя или делителя на этаже N-1 (дБ); б_каб - потери в кабеле на частоте, для которой производится расчёт (дБ/м); l_каб - длина кабеля; L_прОАn - потери на проход ответвителя или делителя на этаже N (дБ).

Расчёт верхней границы (U₈₅₅):

№ этажа / № подъезда:

6/3 U_{вых ДА4} =70 дБмкВ;

5/3 U_{вых ОА12} =70+8+0,13*3+4-12=70,39 дБмкВ;

4/3 U_{вых ОА14} =70,39+12+0,13*3+3,8-14=72,58 дБмкВ;

3/3 U_{вых ОА18} =72,58+14+0,13*3+1,5-18=70,47 дБмкВ;

2/3 U_{вых ОА20} =70,47+18+0,13*3+1,5-20=70,36 дБмкВ;

1/3 U_{вых ОА20} =70,36+20+0,13*3+1,5-20=72,25 дБмкВ;

7/3 U_{вых ОА16} =72,25+20+0,13*3+3,5-6-0,13*21-16=1,41 дБмкВ;

8/3 U_{вых ОА14} =71,41+16-2-0,13*3-14=71,02 дБмкВ;

9/3 U_{вых ОА10} =71,02+14-3,8-0,13*3-10=70,83 дБмкВ;

10/3 U_{вых ДА4} =70,83+10-4-0,13*3-8=68,44 дБмкВ;

1/2 U_{вых ОА20}=72,25+20+0,13*3+3,5+0,13*30+3,7-10-0,13*3-20=73,35 дБмкВ;

2/2 U_{вых ОА18}=73,35+20-1,5-0,13*3-18=73,46 дБмкВ;

3/2 U_{вых ОА16}=73,46+18-1,5-0,13*3-16=73,57 дБмкВ;

4/2 U_{вых ОА14}=73,57+16-2-0,13*3-14=73,18 дБмкВ;

5/2 U_{вых ОА12}=73,18+14-3,8-0,13*3-12=70,99 дБмкВ;

6/2 U_{вых ДА4}=70,99+12-4-0,13*3-8=70,6 дБмкВ;

7/2 U_{вых ОА18} =72,25+20+0,13*3+3,5+0,13*30+3,7-10-0,13*21-18=73,01 дБмкВ;

8/2 U_{вых ОА16}=73,01+18-1,5-0,13*3-16=73,12 дБмкВ;

9/2 U_{вых ОА14}=73,12+16-2-0,13*3-14=72,73 дБмкВ;

10/2 U_{вых ДА4}=72,73+14-3,8-0,13*3-8=74,54 дБмкВ;

1/1 U_{вых ОА20}=72,25+20+0,13*3+3,5+0,13*30+3,7+0,13*30+1,5-16-0,13*3-20= =72,75 дБмкВ;

2/1 U_{вых ОА18}=72,75+20-1,5-0,13*3-18=72,86 дБмкВ;

3/1 U_{вых ОА16}=72,86+18-1,5-0,13*3-16=72,97 дБмкВ;

4/1 U_{вых ОА14}=72,97+16-2-0,13*3-14=72,58 дБмкВ;

5/1 U_{вых ОА10}=72,58+14-3,8-0,13*3-10=72,39 дБмкВ;

6/1 U_{вых ДА4}=72,39+10-4-0,13*3-8=70 дБмкВ;

7/1 U_{вых ОА18}=72,25+20+0,13*3+3,5+0,13*30+3,7+0,13*30+1,5-16-0,13*21-18= =72,41 дБмкВ;

8/1 U_{вых ОА16}=72,41+18-1,5-0,13*3-16=72,52 дБмкВ;

9/1 U_{вых ОА14}=72,52+16-2-0,13*3-14=72,13 дБмкВ;

10/1 U_{вых ДА4}=72,13+14-3,8-0,13*3-8=73,94 дБмкВ.

Расчёт верхней границы (U₅₀):

№ этажа / № подъезда:

6/3 U_{вых ДА4}=75 дБмкВ;

5/3 U_{вых ОА12}=75+8+0,03*3+4-12=75,09 дБмкВ;

4/3 U_{вых ОА14}=75,09+12+0,03*3+3,8-14=76,98 дБмкВ;

3/3 U_{вых ОА18}=76,98+14+0,03*3+1,5-18=74,57 дБмкВ;

2/3 U_{вых ОА20}=74,57+18+0,03*3+1,5-20=74,16 дБмкВ;

1/3 U_{вых ОА20}=74,16+20+0,03*3+1,5-20=75,75 дБмкВ;

7/3 U_{вых ОА16}=75,75+20+0,03*3+3,5-6-0,03*21-16=76,71 дБмкВ;

8/3 U_{вых ОА14}=76,71+16-2-0,03*3-14=76,62 дБмкВ;

9/3 U_{вых ОА10}=76,62+14-3,8-0,03*3-10=76,73 дБмкВ;

10/3 U_{вых ДА4}=76,73+10-4-0,03*3-8=74,64 дБмкВ;

1/2 U_{вых ОА20}=75,75+20+0,03*3+3,5+0,03*30+3,7-10-0,03*3-20=73,85 дБмкВ;

2/2 U_{вых ОА18}=73,85+20-1,5-0,03*3-18=74,26 дБмкВ;

3/2 U_{вых ОА16}=74,26+18-1,5-0,03*3-16=74,67 дБмкВ;

4/2 U_{вых ОА14}=74,67+16-2-0,03*3-14=74,58 дБмкВ;

5/2 U_{вых ОА12}=74,58+14-3,8-0,03*3-12=72,69 дБмкВ;

6/2 U_{вых ДА4}=72,69+12-4-0,03*3-8=72,6 дБмкВ;

7/2 U_{вых ОА18}=75,75+20+0,03*3+3,5+0,03*30+3,7-10-0,03*21-18=75,31 дБмкВ;

8/2 U_{вых ОА16}=75,31+18-1,5-0,03*3-16=75,72 дБмкВ;

9/2 U_{вых ОА14}=75,72+16-2-0,03*3-14=75,63 дБмкВ;

10/2 U_{вых ДА4}=75,63+14-3,8-0,03*3-8=77,74 дБмкВ;

1/1 U_{вых ОА20}=75,75+20+0,03*3+3,5+0,03*30+3,7+0,03*30+1,5-16-0,03*3-20= =70,25 дБмкВ;

2/1 U_{вых ОА18}=70,25+20-1,5-0,03*3-18=70,66 дБмкВ;

3/1 U_{вых ОА16}=70,66+18-1,5-0,03*3-16=71,07 дБмкВ;

4/1 U_{вых ОА14}=71,07+16-2-0,03*3-14=70,98 дБмкВ;

5/1 U_{вых ОА10}=70,98+14-3,8-0,03*3-10=71,09 дБмкВ;

6/1 U_{вых ДА4}=71,09+10-4-0,03*3-8=69 дБмкВ;

7/1 U_{вых ОА18}=75,75+20+0,03*3+3,5+0,03*30+3,7+0,03*30+1,5-16-0,03*21-18= =71,71 дБмкВ;

8/1 U_{вых ОА16}=71,71+18-1,5-0,03*3-16=72,12 дБмкВ;

9/1 U_{вых ОА14}=72,12+16-2-0,03*3-14=72,03 дБмкВ;

10/1 U_{вых ДА4}=72,03+14-3,8-0,03*3-8=74,14 дБмкВ.

Уровень сигнала на выходе усилителя составит:

U_{вых УД 855}=72,25+20+0,13*3+3,5+0,13*30+3,7+0,13*30+1,5+0,13*3=109,53 дБмкВ;

U_{вых УД 50}=75,75+20+0,03*3+3,5+0,03*30+3,7+0,03*30+1,5+0,03*3=106,43 дБмкВ.

Следовательно

К_{У 855}=109,53-84=25,53 дБ;

К_У50=106,43-92=14,43 дБ.

Рисунок 1 - Проектируемая ДРС жилого дома

2. Произведем расчет ДРС для кабеля SNR RG6-Cu.

Приведем электрические параметры активного и пассивного оборудования для ДРС. сеть телевидение сигнал усилитель

Таблица 5 - Параметры кабеля SNR RG6-Cu

Волновое сопротивление, Ом	75±2
Затухание при 20°С, дБ/100 м	5 МГц	1.87
	55 МГц	4.96
	210 МГц	9.66
	250 МГц	10.31
	270 МГц	10.89
	300 МГц	11.22
	400 МГц	13.11
	450 МГц	13.93
	500 МГц	14.70
	550 МГц	15.52
	600 МГц	16.26
	750 МГц	18.07
	870 МГц	19.86
	1000 МГц	21.57

Таблица 6 ? Параметры используемого оборудования

N	Фирма производитель, модель	Тип	Количество направлений	Сквозные потери	Потери на отвод	Частотный диапазон	Количество используемого оборудования
				дБ	дБ	МГц	шт
1	НАГ, SNR-T-410	ОА-4/10	4	4	10	5-1000	3
2	НАГ, SNR-T-412	ОА-4/12	4	4	12	5-1000	2
3	НАГ, SNR-T-414	ОА-4/14	4	3,8	14	5-1000	4
4	НАГ, SNR-T-416	ОА-4/16	4	2	16	5-1000	6
5	НАГ, SNR-T-418	ОА-4/18	4	1,5	18	5-1000	6
6	НАГ, SNR-T-420	ОА-4/20	4	1,5	20	5-1000	2
7	НАГ, SNR-T-422	ОА-4/22	4	1	22	5-1000	1
8	НАГ, SNR-T-106	ОА-1/6	1	3,5	6	5-1000	1
9	НАГ, SNR-T-212	ОА-2/12	2	2,5	12	5-1000	1
10	НАГ, SNR-T-216	ОА-2/16	2	1,5	16	5-1000	1
11	НАГ, SNR-SPLT4	ДА-4	4	-	8	5-1000	6

Усилитель кабельный домовой

1. Двухтактный (Push-Pull) широкополосный усилитель.

2. Встроенные плавные регуляторы усиления и наклона АЧХ.

3. Металлический корпус с оребрением для лучшего охлаждения.

4. Тестовая точка на выходе -20dB.

5. Импульсный источник питания с высоким КПД.

6. Сетевой шнур с проводником заземления.

Таблица 7 - Технические характеристики усилителя

Тип	SNR-HA-117-30	SNR-HA-117-30-60
Диапазон частот	45~862 МГц	45~862 МГц
Коэффициент усиления	30 дБ	30 дБ
Максимальный выходной уровень (DIN45004B)	117 дБмкВ	117 дБмкВ
Рабочий входной уровень*	70 дБмкВ	70 дБмкВ
Рабочий выходной уровень*	100 дБмкВ	100 дБмкВ
Плавная регулировка усиления	0…-15 дБ	0…-15 дБ
Плавная регулировка наклона	0…18 дБ	0…18 дБ
Неравномерность АЧХ	±1 дБ	±1 дБ
Коэффициент шума	?10 дБ	?10 дБ
Возвратные потери	?12 дБ	?12 дБ
C/CTB (84 PAL-D, вых. 100 дБмкВ)	?60 дБ	?60 дБ
C/CSO (84PAL-D, вых. 100 дБмкВ)	?60 дБ	?60 дБ
Напряжение питания	165-250 В, 50 Гц	165-250 В, 50 Гц
Потребляемая мощность	8 Вт	8 Вт
Размеры, мм	178(L) x 100 (W) x55(H)	178(L) x100 (W) x55(H)

*примечание: рекомендуемый рабочий уровень при многоканальном сигнале (84 канала PAL-D)

Расчет уровней сигналов начинаем с самой дальней точки по формуле:

U_{вых ОАn}=U_{вых ОАn-1}+L_{отв ОАn-1}+б_кабl_каб+L_прОАn-L_отвОАn;

где U_{вых ОАn} - уровень сигнала на выходе ответвителя или делителя на этаже N (дБмкВ); L_{отв ОАn-1} - потери на отвод ответвителя или делителя на этаже N-1 (дБ); б_каб - потери в кабеле на частоте, для которой производится расчёт (дБ/м); l_каб - длина кабеля; L_прОАn - потери на проход ответвителя или делителя на этаже N (дБ).

Расчёт верхней границы (U₈₅₅):

№ этажа / № подъезда:

6/3 U_{вых ДА4}=70 дБмкВ;

5/3 U_{вых ОА12}=70+8+0,2*3+4-12=70,6 дБмкВ;

4/3 U_{вых ОА14}=70,6+12+0,2*3+3,8-14=73 дБмкВ;

3/3 U_{вых ОА18}=73+14+0,2*3+1,5-18=71,1 дБмкВ;

2/3 U_{вых ОА20}=71,1+18+0,2*3+1,5-20=71,2 дБмкВ;

1/3 U_{вых ОА22}=71,2+20+0,2*3+1-22=70,8 дБмкВ;

7/3 U_{вых ОА18}=70,8+22+0,2*3+3,5-6-0,2*21-18=68,7 дБмкВ;

8/3 U_{вых ОА16}=68,7+18-1,5-0,2*3-16=68,6 дБмкВ;

9/3 U_{вых ОА10}=68,6+16-2-0,2*3-10=72 дБмкВ;

10/3 U_{вых ДА4}=72+10-4-0,2*3-8=69,4 дБмкВ;

1/2 U_{вых ОА18}=70,8+22+0,2*3+3,5+0,2*30+2,5-12-0,2*3-18=74,8 дБмкВ;

2/2 U_{вых ОА16}=74,8+18-1,5-0,2*3-16=74,7 дБмкВ;

3/2 U_{вых ОА16}=74,7+16-2-0,2*3-16=72,1 дБмкВ;

4/2 U_{вых ОА12}=72,1+16-2-0,2*3-12=73,5 дБмкВ;

5/2 U_{вых ОА10}=73,5+12-4-0,2*3-10=70,9 дБмкВ;

6/2 U_{вых ДА4}=70,9+10-4-0,2*3-8=68,3 дБмкВ;

7/2 U_{вых ОА18}=70,8+22+0,2*3+3,5+0,2*30+2,5-12-0,2*21-18=71,2 дБмкВ;

8/2 U_{вых ОА16}=71,2+18-1,5-0,2*3-16=71,1 дБмкВ;

9/2 U_{вых ОА14}=71,1+16-2-0,2*3-14=70,5 дБмкВ;

10/2 U_{вых ДА4}=70,5+14-3,8-0,2*3-8=72,1 дБмкВ;

1/1 U_{вых ОА20}=70,8+22+0,2*3+3,5+0,2*30+2,5+0,2*30+1,5-16-0,2*3-20= =76,3 дБмкВ;

2/1 U_{вых ОА18}=76,3+20-1,5-0,2*3-18=76,2 дБмкВ;

3/1 U_{вых ОА16}=76,2+18-1,5-0,2*3-16=76,1 дБмкВ;

4/1 U_{вых ОА14}=76,1+16-2-0,2*3-14=75,5 дБмкВ;

5/1 U_{вых ОА10}=75,5+14-3,8-0,2*3-10=75,1 дБмкВ;

6/1 U_{вых ДА4}=75,1+10-4-0,2*3-8=72,5 дБмкВ;

7/1 U_{вых ОА18}=70,8+22+0,2*3+3,5+0,2*30+2,5+0,2*30+1,5-16-0,2*21-18= =74,7 дБмкВ;

8/1 U_{вых ОА16}=74,7+18-1,5-0,2*3-16=74,6 дБмкВ;

9/1 U_{вых ОА14}=74,6+16-2-0,2*3-14=74 дБмкВ;

10/1 U_{вых ДА4}=74+14-3,8-0,2*3-8=75,6 дБмкВ.

Расчёт верхней границы (U₅₀):

№ этажа / № подъезда:

6/3 U_{вых ДА4}=75 дБмкВ;

5/3 U_{вых ОА12}=75+8+0,05*3+4-12=75,15 дБмкВ;

4/3 U_{вых ОА14}=75,15+12+0,05*3+3,8-14=77,1 дБмкВ;

3/3 U_{вых ОА18}=77,1+14+0,05*3+1,5-18=74,75 дБмкВ;

2/3 U_{вых ОА20}=74,75+18+0,05*3+1,5-20=74,4 дБмкВ;

1/3 U_{вых ОА22}=74,4+20+0,05*3+1-22=73,55 дБмкВ;

7/3 U_{вых ОА18}=73,55+22+0,05*3+3,5-6-0,05*21-18=74,15 дБмкВ;

8/3 U_{вых ОА16}=74,15+18-1,5-0,05*3-16=74,5 дБмкВ;

9/3 U_{вых ОА10}=74,5+16-2-0,05*3-10=78,35 дБмкВ;

10/3 U_{вых ДА4}=78,35+10-4-0,05*3-8=76,2 дБмкВ;

1/2 U_{вых ОА18}=73,55+22+0,05*3+3,5+0,05*30+2,5-12-0,05*3-18=73,05 дБмкВ;

2/2 U_{вых ОА16}=73,05+18-1,5-0,05*3-16=73,4 дБмкВ;

3/2 U_{вых ОА16}=73,4+16-2-0,05*3-16 =71,25 дБмкВ;

4/2 U_{вых ОА12}=71,25+16-2-0,05*3-12=73,1 дБмкВ;

5/2 U_{вых ОА10}=73,1+12-4-0,05*3-10=70,95 дБмкВ;

6/2 U_{вых ДА4}=70,95+10-4-0,05*3-8=68,8 дБмкВ;

7/2 U_{вых ОА18}=73,55+22+0,05*3+3,5+0,05*30+2,5-12-0,05*21-18=72,15 дБмкВ;

8/2 U_{вых ОА16}=72,15+18-1,5-0,05*3-16=72,5 дБмкВ;

9/2 U_{вых ОА14}=72,5+16-2-0,05*3-14=72,35 дБмкВ;

10/2 U_{вых ДА4}=72,35+14-3,8-0,05*3-8=74,4 дБмкВ;

1/1 U_{вых ОА20}=73,55+22+0,05*3+3,5+0,05*30+2,5+0,05*30+1,5-16-0,05*3-?20=70,05 дБмкВ;

2/1 U_{вых ОА18}=70,05+20-1,5-0,05*3-18=70,4 дБмкВ;

3/1 U_{вых ОА16}=70,4+18-1,5-0,05*3-16=70,75 дБмкВ;

4/1 U_{вых ОА14}=70,75+16-2-0,05*3-14=70,6 дБмкВ;

5/1 U_{вых ОА10}=70,6+14-3,8-0,05*3-10=70,65 дБмкВ;

6/1 U_{вых ДА4}=70,65+10-4-0,05*3-8=68,5 дБмкВ;

7/1 U_{вых ОА18}=73,55+22+0,05*3+3,5+0,05*30+2,5+0,05*30+1,5-16-0,05*21-?18=71,15 дБмкВ;

8/1 U_{вых ОА16}=71,15+18-1,5-0,05*3-16=71,5 дБмкВ;

9/1 U_{вых ОА14}=71,5+16-2-0,05*3-14=71,35 дБмкВ;

10/1 U_{вых ДА4}=71,35+14-3,8-0,05*3-8=73,4 дБмкВ.

Уровень сигнала на выходе усилителя составит:

U_{вых УД 855}=70,8+22+0,2*3+3,5+0,2*30+2,5+0,2*30+1,5+0,2*3=113,5 дБмкВ;

U_{вых УД 50}=73,55+22+0,05*3+3,5+0,05*30+2,5+0,05*30+1,5+0,05*3=106,35 дБмкВ;

Следовательно

К_{У 855}=113,5-84=29,5 дБ.

К_У50=106,35-92=14,35 дБ.



Рисунок 2 - Проектируемая ДРС жилого дома

Задача №2

Для цифровой системы передачи сигналов изображения и звукового сопровождения с параметрами, указанными в таблице 8:

- определить разрядность квантования m_ИЗ для яркостного и цветоразностных сигналов и m_ЗВ - для сигнала звукового сопровождения;

- выбрать частоту дискретизации f_Д.ЗВ для сигнала звукового сопровождения;

- рассчитать скорость передачи данных для сигнала яркости B_Y, цветоразностных сигналов В_ЦРС, суммарную скорость передачи видеоданных В_ИЗ, суммарную скорость передачи звуковых данных В_ЗВ, общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) В_?;

- рассчитать объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хранения) одного кадра некомпрессированных видеоданных V_ЗУ.ИЗ.;

- определить необходимые коэффициенты компрессии сигналов изображения k_ИЗ. и звукового сопровождения k_ЗВ., при которых возможна передача потока данных через цифровой канал связи с заданными в таблице 8 параметрами, вычислить соответствующие битовую В_КОД (на выходе помехоустойчивого кодера U₅) и символьную В_СИМВ. (на выходе модулятора U_R1) скорости;

- определить максимальную длительность фрагмента программы t, которая может быть записана в ЗУ заданной емкости V_ЗУ с учетом выбранных коэффициентов компрессии k_ИЗ и k_ЗВ;

- рассчитать отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта для сигналов яркости и звуковой частоты (возможными потерями в цифровом тракте пренебречь). Рассчитаем отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта для сигналов яркости и звуковой частоты (возможными потерями в цифровом тракте пренебречь).

Таблица 8 - Исходные данные

Вариант 11
Параметры изображения	Разрешение NГхNВ, пикс	1440х1080p
	FК,Гц	25
	Кмах	150
	Кпор,%	2
	ОСШВХ,дБ	45
	Формат	4:1:1
Параметры звука	FН,Гц	20
	FВ,кГц	20
	ОСШЗВ,дБ	85
	NКАН	4
Параметры канала связи	ДFРК,МГц	27
	Вид модуляции	QPSK
	R	2/3
	VЗУ,МБ	630

Решение



Рисунок 2 ? Обобщённая структурная схема цифровой системы передачи сигналов изображения и звукового сопровождения

1. Определим разрядность квантования m_из для яркостного и цветоразностных сигналов по формуле:

m_из=log₂M,

где M - число уровней квантования, которое находится по формуле:

где k - контраст изображения,

у - пороговый контраст.

Тогда

Следовательно, примем M=256.

Откуда

m_из=log₂256=8.

Разрядность квантования для сигнала звукового сопровождения примем равной m_зв=16.

2. Выберем частоту дискретизации f_д.зв для сигнала звукового сопровождения:

f_д.зв ? 2f_в,

f_д.зв ? 2•20

f_д.зв ? 40 кГц.

Следовательно, примем f_д.зв=44,1 кГц.

3. Рассчитаем скорость передачи данных

3.1. Для сигнала яркости B_{кадра Y}:

B_{кадра Y}=N_Г•N_B•m_из,

где m_из ? разрядность квантования изображения. Тогда

B_{кадра Y}=1440•1080•8=12,442 Мбит/с.

3.2. Для цветоразностных сигналов B_{кадра ЦРС}:

, Тогда

Мбит/с.

3.3. Суммарную скорость передачи видеоданных B_{кадра ?}:

B_{кадра ?}=B_{кадра Y}+(2/4)•B_кадраY=1,5•B_{кадра Y},

B_{кадра ?}=1,5•12,442=18,663 Мбит/с.

3.4. Скорость передачи видеоданных B_из всех кадров:

B_из=B_{кадра ?}•f_к,

где f_к - частота кадров.

Тогда

B_из=18,663•25=466,575 Мбит/с.

3.5. Суммарную скорость передачи звуковых данных B_зв:

B_зв=N_кан•f_д.зв•m_зв,

B_зв=4•44,1•16=2,82 Мбит/с.

3.6. Общую суммарную скорость передачи данных (без учета компрессии) B_?:

B_?=B_из+B_зв,

B_?=466,575+2,82=469,395 Мбит/с.

4. Рассчитаем объем запоминающего устройства, необходимый для записи (хранения) одного кадра некомпрессированных видеоданных V_зу.из:

так как по условию задачи у нас заданно 1080 строк по 1440 элементов в каждой строке, то

V_зу.из=N_г•N_в•m_из,

V_зу.из=1440•1080•8=12,442 Мбит.

5. Вычислим соответствующие битовую B_код (на выходе помехоустойчивого кодера U₅) и символьную B_симв (на выходе модулятора U_R1) скорости:

B_симв=ДF_РК=27 МГц=27 ·10⁶ симв./с.

B_код=ДF_РК•log₂M•R,

M ? число уровней квантования.

Так как по условию задачи заданна QPSK модуляция, которая равна виду модуляции 4-QAM. Тогда M=4.

Следовательно

B_код=27•log₂4•(2/3)=36 Мбит/с.

Фактически скорость компрессии равна B_{факт. компр.}?35 Мбит/с.

6. Определим необходимые коэффициенты компрессии сигналов:

Изображения k_из:

k_из=B_из/B_{факт. компр.}=466,575/35=13,3.

Учитывая наличие аудиоданных, округлим до целого числа коэффициент сжатия видеоданных в большую сторону k_ИЗ?14.

Примем k_ИЗ=15, k_ЗВ=10.

7. Определим максимальную длительность фрагмента программы t _фрагм., которая может быть записана в ЗУ заданной емкости V_зу с учетом выбранных коэффициентов компрессии k_из и k_зв:

8. Рассчитаем отношение сигнал/шум (ОСШ) на выходе сквозного тракта (возможными потерями в цифровом тракте пренебрегаем):

8.1. Для сигнала яркости:

где ОСШ_кв.из. - кватованное отношение сигнал/шум для сигнала яркости:

ОСШ_{кв из}=6,02•m+10,8, дБ

ОСШ_{кв из}=6,02•8+10,8=58,96 дБ. Тогда

8.2. Для сигнала звуковой частоты:

где ОСШ_кв.зв. - кватованное отношение сигнал/шум для сигнала звуковой частоты:

ОСШ_{кв зв}=6,02•m?8,2, дБ

ОСШ_{кв из}=6,02•16?8,2=88,12 дБ. Тогда

Литература

1. Зима З. А., Колпаков И. А., Романов А. А., Тюхтин М. Ф. Системы кабельного телевидения. Под ред. Тюхтина М. Ф. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004.

2. Капуро П. А., Ткаченко А. П., Хоминич А. Л. Телевидение, телевизионные системы: методические указания и контрольные задания для студентов специальностей «Радиотехника» и «Многоканальные системы телекоммуникаций» заочной формы обучения. - М.: БГУИР, 2012.

3. Ткаченко А. П., Капуро П. А., Хоминич А. Л. Цифровое представление сигналов изображения и звукового сопровождения: Учебное пособие по телевизионным дисциплинам. - Мн.: БГУИР, 2003.

4. СТБ 1662 - 2006 (ГОСТ Р 52023 ? 2003). Сети распределительные систем кабельного телевидения. Основные параметры, технические требования, методы измерений и испытаний. - Мн.: 2006.

5. shop.nag.ru.

Размещено на Allbest.ru